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【路桥精品案例】南昌市朝阳大桥——悬挑式结构独立钢桁架

发布于:2015-06-05 10:01:05 来自:道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]

朝阳大桥是南昌市九洲大道跨越赣江的一座大型桥梁,跨江主桥全长1596m。通航孔采用了总长908m的梁支承式六塔单索面斜拉桥型式,非通航孔为单跨48~50m的连续梁桥,跨江主桥均以波形钢腹板-预应力混凝土组合结构作为主梁。本桥考虑了行人及非机动车的过江需求,人非通道在通航孔为与主梁底板结为一体的悬挑式结构,非通航孔段则为独立的钢桁架桥。


工程概况

(1)项目地理位置

朝阳大桥位于现有南昌大桥、生米大桥之间,连接南昌市朝阳新城和红角洲地区,东与朝阳新城的九洲大道相接,西与红角洲地区的前湖大道相接,如图1所示。


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图1.朝阳大桥的位置


(2)工程设计范围

本工程设计范围:起点桩号为K0+500,终点桩号为K3+618.186,全长3.118km。包括跨江段主桥工程(江面范围)、东侧接线工程、西侧接线工程、桥头堡工程和管理用房工程等。


(3)建设条件

朝阳大桥桥位地处赣抚冲积平原的西部,桥位河道范围地面高程在1.70~14.50m之间,河床底总体呈西低东高。本工程沿线的工程地质条件划分为赣江冲积平原区(第四系冲积层覆盖区)及赣江河道区。桥址处河道水流流速较小,汛期为3~9月,主汛期为4~7月。南昌地区地震基本烈度6度,50年超越概率10%的地表水平向地震动峰值加速度为0.065g(阻尼比为0.05),反应谱特征周期为0.45s。南昌市多年平均气温17.8℃,最低气温-9.9℃,最高气温43.2℃,年平均相对湿度78%。主导风向为北风或北东风,平均风速4.6~5.4m/s,历史最大风力11级。赣江横向流速最大值为0.32m/s,最高通航水位22.85m,最低通航水位11.94m,朝阳大桥采用300年一遇的防洪标准。


技术标准

本桥道路等级为城市快速路(双向八车道),设计车速60km/h,机动车荷载标准为城-A级,人群荷载取3.5kN/m2。桥梁结构安全等级为一级,设计基准期100年,耐久性设计环境类别为II类。赣江航道规划等级为Ⅱ-(3)级,本桥需设置4x75m单向通航孔或2x150m双向通航孔。跨江主桥抗震措施满足7度要求,抗震设防分类为甲类。风荷载根据《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/TD60-01-2004)取值,地表类别为A类,基本风速27.2m/s。通航孔桥机动车通行面总宽37.00m,人非通行面总宽16.50m。非通航孔桥桥面宽16.00~28.70m,人非通道桥单幅桥宽6.50m。机动车道的防撞护栏等级为SS级。


总体方案设计
(1)设计原则

朝阳大桥为南昌市“五纵三横”快速路中的南横——九洲大道快速路跨越赣江的节点,满足了以下设计原则:


1)满足近期赣江两岸沟通的需要,也能适应远期快速路系统的衔接需求,尽可能减少废弃;

2)充分考虑西侧“赣江新天地”建筑保护和景观要求,避免工程建设给滨江地区带来负面影响;

3)使快速路系统与两岸主要横向道路近远期都可便捷沟通;

4)考虑近期非机动车过江需求。

(2)道路总体方案设计

朝阳大桥工程位于南环快速路体系中,横穿红角洲新区及朝阳新区,沿线地块及横向道路沟通需求大,采取了“主辅分离”及“高架+地面辅道”的形式。朝阳大桥的道路纵断面上跨两侧堤岸道路后,与两侧高架主线衔接。朝阳大桥作为沟通赣江两岸的联系通道,兼顾了一定的人非过桥交通量,在桥梁上下游两侧均设置了人非混行通道。

桥型方案构思
(1)航道宽度分析

根据航道部门相关批复及《内河通航标准》(GB 50139-2004)以及设计要求,确定了本桥单向通航孔的最小净宽为95m,双向通航孔为190m。


(2)桥跨布置

根据航道宽度分析结果,设计了四类跨径布置方案(见表1)。考虑了桥位区可能采用的桥梁型式,共计12个子方案。


(3)方案比选

根据以上方案进行了综合技术经济比较,如表2所示:




经过对上述方案综合比选,(5x150m)多塔斜拉桥方案的通航划分明确,适应赣江河床深槽位置变化剧烈的特点,技术成熟度较高、施工难度低、造价相对较低。同时,结合项目背景、文化理念、桥梁景观等诸多因素,主桥整体上呈现很强的序列感和韵律感,并可以通过塔柱的造型设计,充分体现南昌地域文化特色和环境特色,桥梁整体与两岸景观结合融洽协调一致。因此,选择了该方案进行深入设计和论证。






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图2.跨径布置及桥梁型式方案比选


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图3.朝阳大桥桥型方案综合技术经济分析

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图4.朝阳大桥综合布置示意图


桥型方案设计

南昌市朝阳大桥工程跨江主桥的跨径布置为2x(49m+50m+49m)+(79m+5x150m +79m)+(4x50m+4x48m)=1596m,跨江主桥工程范围内共设6道伸缩缝。总体布置如图2所示:


(1)通航孔桥设计

通航孔桥为波形钢腹板-预应力混凝土组合梁六塔单索面斜拉桥,结构体系为塔梁固结、梁墩分离型式。桥面采用单幅布置,上层桥宽37.00m,下层桥宽43.84m。通航孔主梁断面为单箱五室型式(见图6),梁高4.70m,由混凝土顶底板(C50)、波形钢腹板体系(Q345C)、钢横梁体系(Q345D、Q345qD)、钢锚箱体系(Q345qD)、人非挑臂体系(Q345C)和观景平台(Q345C)组成。塔柱(C50)及桥墩(C50)外形统一,基本构造见图4~5。主墩承台(C40)高度6.50m,封底混凝土(C20)厚度2.0m,共布置14根 2.50m钻孔灌注桩(C30)。拉索采用平行钢绞线体系(fpk=1860MPa),经过索鞍分丝管穿越塔柱,在梁上采用夹片锚固,拉索基本构造如图6所示。通航孔桥拟采用悬臂施工方法建造。通航孔桥主要应力计算结果如表3所示。


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通航孔桥主梁断面布置



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通航孔桥塔柱构造(单位:cm)

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通航孔桥下部结构构造


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拉索构造示意


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(2)非通航孔桥设计

非通航孔桥为波形钢腹板-预应力混凝土组合结构连续梁桥。桥面采用双幅布置,单幅桥宽16.00~28.70m。非通航孔桥西侧主梁标准断面为单箱双室-三室形式,东侧主梁标准断面为单箱双室-四室形式(见图7)。非通航桥梁高3.50m,由混凝土顶底板(C50)、波形钢腹板体系(Q345C)、体外预应力体系( =1860MPa)和混凝土横梁体系(C50)组成。非通航孔桥拟采用满堂支架施工方法建造。


(3)人非通道设计

人非通道在通航孔桥范围与主梁结构共体,为主梁底板悬挑式结构,在非通航孔桥范围与主线桥梁分离,形成独立的人非通道桥。为与通航孔人非通道保持视觉上的一致性,非通航孔的人非通道采用了结构形式为单跨48~50m的钢桁架桥(Q345C),如图8所示;桥宽7.30m,梁高4.20m。人非通道桥拟采用分段预制、现场拼装、整孔吊装法施工。



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非通航孔桥主梁特征断面示意


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人非通道桥基本构造


景观分析

(1)跨江主桥总体造型

通航孔桥采用了六塔连续布置,形成了韵律生动的视觉序列,如图9所示:

(2)塔柱造型

塔柱采用了合字形塔柱(见图10),造型精致优美,具备“六合”内涵。该造型将古朴的小篆“合”字线条加以柔化,整体造型曲线柔和,生动流畅而不乏力量,双臂合拢呈现出花苞的形态,中空的设计使得光线与空间进一步融合。


(3)人非通道布置

下层人非通道采用了侧面装饰设计(见图11)。通过内部空间的暖色效果设计,有效地活跃人非系统空间,让慢行过江成为愉悦的空间体验。


(4)观景平台设计



观景平台位于中央两塔柱下方(见图12),视野开阔,观景效果优越。同时,在主梁底部设置了天桥连接两侧平台,为人非系统转向提供了便利。





2012年10月18日,南昌朝阳大桥工程举行了开工典礼,标志着朝阳大桥的建设正式启动。时至今日,主墩零号节段已全部搭设完成,目前正在紧锣密鼓地进行通航孔桥主梁悬臂施工(图13为通航孔桥施工全貌,图14为通航孔桥主梁悬臂施工)。



朝阳大桥预计2015年3月完工,本桥的建设对推进南昌市“一江两岸”总体规划的实施,将进一步加快朝阳新城、红角洲地区的发展,改善南昌市的投资环境,拓展城市发展空间,优化城市布局,推进鄱阳湖生态经济区建设,实施山江湖综合开发战略均有重大意义。






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塔柱造型


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通航桥孔人非通道内部景观设计


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观景平台设计


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通航孔桥主墩施工平台


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通航孔桥主梁悬臂施工
(文/周良 陆元春 张晓松)

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全部回复(14 )

只看楼主 我来说两句
  • lw010
    lw010 沙发

    介绍的很详细,能够给大家提供足够的信息,希望大家都能这样发帖,对初学者帮助很大。

    2020-12-13 07:35:13

    回复 举报
    赞同0
  • woniutubu
    woniutubu 板凳
    renreiconan 发表于 2015-6-5 20:23 看着好亲切,去年的时候我还在这座桥上奋战来着,今年马上竣工,我们也集体搬家了。里边融入了我们一点一 …是哪家公司施工的,很了不起哦。
    2015-09-06 08:32:06

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