之江大桥主桥拱形钢索塔设计与施工关键技术研究

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1、公路交通技术2011年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．201lNo．3之江大桥主桥拱形钢索塔设计与施工关键技术研究高宝，马越峰，史方华，戴显荣(浙江省交通规划设计研究院，杭州310006)摘要：之江大桥是杭州市区西南部跨越钱塘江的一座大型双索面拱形钢索塔斜拉桥。介绍之江大桥主桥拱形钢索塔的设计与施工特点，对钢索塔节段之间的连接方式、高强螺杆精确定位措施、钢混结合段板底压浆工艺、铜索塔吊装方案、主动横撑调节措施等关键技术进行分析，并提出相应对策。关键词：拱形钢索塔；斜拉桥；栓焊结合；自升液压龙门吊文章编号：1009—6477(2

2、011)o3—0068—04中图分类号：U448．27文献标识码：BResearchonDesignofArchSteelCableTowerofMainBridgein．ZhijiangBridgeandKeyTechniquesinConstructionGAOBao，MAYuefeng，SHIFanghua，DAIXianrong钢索塔中轴线采用椭圆曲线，长半轴73．95m，1工程概况短半轴22．2m，椭圆中心距承台顶20．75m，索塔高之江大桥作为杭州规划建设的“九桥二隧”之9O．5m(图2)。塔柱横向宽3．6m，纵向由上至下均一，其西端直接与杭新景高速公路对接，东

3、端对接滨呈线性变化，塔顶处宽4．0m，塔柱底6．01TI，横断面江区彩虹路隧道，为杭州规划“东西向”城市快速路角点处设0．6mx0．45m切角。索塔断面上除四周网的过江通道。该桥建成后，可有效实现城市中心壁板外，沿纵轴向设有2道腹板，整个断面为单箱3与外围高速公路的连接，对完善杭州市城市路网及室截面。跨江通道体系、拓展城区发展空间、促进钱塘江两岸钢索塔底设置与承台及塔座连接的钢混连接的经济社会发展均有十分重要的意义。段，即11D段，为将钢索塔承受的轴向压力顺畅地传之江大桥主桥采用双索面拱形钢索塔斜拉桥，到混凝土基础中，在11D段底部设置2．5m高承压跨径布置为l16in+2

4、46m+116m(图1)。主梁采箱，并在箱底设置承压板。为保证钢板底面与混凝用正交异性板流线型扁平钢箱梁，横断面为单箱多土底座接触密贴，两者之间设置50mm厚水泥砂浆室构造，两侧边室为风嘴兼人行道。结构体系采用压浆层，在承压箱四周设置预应力螺杆，以抵御塔底3跨连续半飘浮体系，主梁与索塔横梁处设置竖向外荷载产生的弯矩。锚杆底部通过锚固框架，预埋支座及横向抗风支座，过渡墩处设置竖向及横向支入承台中，并与承台钢筋相连。座约束¨。设计技术标准采用双向6车道标准，除段外，单肢塔柱分为T1～T15节段，节段行车速度为80km／h，两侧设有慢行系统，桥梁净宽竖向长度多在5．75～7．0I

5、TI之间，最大节段重量约38m，车辆荷载等级为公路一I级。工程所在河段79．0t。从下到上，钢板厚度规格分为3种：T1～T6处于钱塘江河口段上游，受潮流和径流的共同作用，塔柱壁板及腹板壁厚为40mm，17～T12塔柱壁板河段年内具有“洪冲潮淤”的特点，受冲淤影响，深及腹板壁厚为36mm，T13～T15塔柱壁板及腹板壁槽区具有一定的摆动范围J。桥下双向通航净空为厚为32mm。TI—T12节段除横向壁板中间设置2152inx10m，单向通航净空为80Inx10113，根据通道22mmx220mm加劲肋外，其余壁板、腹板加劲航评估，要求设置1个双向通航孑L和2个单向通航肋为30m

6、mx300mm，间距为800mm；T13～T15节孔。段壁板加劲肋均为22mmx220mm。3"7～T12段，每个节段有1～2对斜拉索锚箱，单肢塔塔柱内总共2钢索塔结构设计11对锚箱J。收稿日期：2010一Ol一07作者简介：高宝(1980一)，男，河南省项城市人，在读博士，工程师2011年第3期高宝，等：之江大桥主桥拱形钢索塔设计与施工关键技术研究69单位：(，in图1桥型总体布置支座，中间设置突出牛腿，牛腿侧面设置横向抗风支J】工4∞×360n43Tl3座。基Tl2钢索塔基础采用对水流适应性较强的圆型承丧lq1譬台。承台顶面设计标高3．0／／'／，厚4．5m，直径l9．

7、65童Tl0m。每个承台下设24根直径2．0m的钻孔灌注桩。星79_1『断面R寸为使钢索塔底部荷载均匀传递至承台上，在钢索塔量1JL4823×36(-底与承台之间设置了6．0m厚的棱台形塔座。要个7_要r6_墨r53钢索塔总体架设方案≤1根据“拱形”钢索塔的特点，其架设通常可采用嚣11《r断面尺寸“竖转施工”和“节段吊装”2种方案。整体竖转施●5669x36t器Tl一摹工方式需在钢箱梁桥面现场焊接、拼装钢索塔，制造r_m一1r断_曲寸完成且顶推到位后，再实施竖向转体施工工艺，将平；∥＼删}躺在桥面上的主塔“蛏起”，