新塔科马海峡大桥设计与施工

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1、新塔科马海峡大桥设计与施工童智洋1新塔科马海峡大桥设计与施工编译童智洋(中铁大桥局集团桥科院有限公司，湖北武汉430034)摘要：新塔科马海峡大桥位于华盛顿州，是北美洲第一座运用设计／建造方式修建的、世界上首次采用2个完整并列的风洞模型验证其设计的悬索桥。该桥跨径布置为(426q-854+366)m，高强预应力钢筋混凝土桥塔采用深水重力式沉井基础，主缆锚固在位于半山处的重力式锚碇上，桥面系由钢桁架与正交异性板构成。上层桥面设计为4车道，钢桁架下层设计3条机动车道及预留架设轻轨的位置。关键词：塔科马海峡大桥；悬索桥；桥梁设计；桥梁施工中图分类号：U448．25；U442．5文献标志码

2、：A文章编号：1671—7767(20l0)01—0001一O41前言缓解了1950年重建桥的交通拥堵。从原桥坍塌至塔科马海峡(TacomaNarrows)大桥于1940年新桥完成，华盛顿州运输局不但从中吸取教训，并从7月建成通车，该桥仅运营4个月后，风力作用致使新的设计／建造方法中获益良多。本文主要介绍该其失稳坍塌(见图1)。尽管事故中无人丧生，却震桥主要结构设计、施工，为使设计满足荷载要求，对动了整个工程界，从而引发业内人士对悬索桥风致结构进行了水力、抗震和空气动力学的分析。振动问题的研究，研究得出：对于这种同时承受竖向力和扭矩的柔性结构，在桥面宽度相对狭窄的情况2总体设计下，

3、风力作用将引起强烈的空气扭转动力。新塔科马海峡大桥主桥长1646m，跨径布置为(426+854+366)m(见图2)，设计4条东行车道(由基格港通往塔科马港)，是北美洲最早按设计／建造合同修建的大型悬索桥之一。2座高155m的钢筋混凝土桥塔以大型钢筋混凝土重力式沉井为基础。主缆锚固在位于半山处的重力式锚碇上。桥面系由高7．2m、长1646m的钢桁架与正交异性板构成。这种设计可用于今后的公铁两用交通系统。42R854366图11940年塔科马海峡大桥坍塌瞬l司1950年，美国华盛顿州运输局在原塔科马海峡大桥深水沉井基础上施工，对原桥进行了重建。从2O世纪8O年代起塔科马海峡交通量呈现

4、不断增长图2新塔科马海峡大桥立面示葸的趋势，1950年的重建桥已不能满足交通需要。该桥最初设计为1条高承载的机动车道和2条1993年华盛顿州立法特别规定并发布若干提案，为普通机动车道，所有车辆向东行驶，1950年的重建国家基础设施建设公开征集方案，准备修建新桥。桥可承载向西行驶的车辆。在公众的积极参与下，2002年9月25日，华盛顿州运输局指定塔科马海最终设计为由基格港通往塔科马港的4车道，包括峡项目由旧金山的柏克德公司与内布拉斯加州奥马在钢桁架下层设置有路肩和维修通道的3条机动车哈的科威特太平洋公司共同负责承建，拟定在1950道，并且还预留了今后在下层钢桁架架设轻轨的位年重建桥以

5、南55m处建造新的悬索桥，并预先确置。桥梁的主要结构，包括桥塔、基础、锚碇和上部定了造价与竣工时间。2007年，这座新的塔科马海结构，完全可以满足下层车道的使用要求，但必须增峡大桥建成，该项目按期完成并未超出预算。新桥加第2套缆索才能承受下层车道使用所增加的荷载。收稿日期：2009—12—18编译者简介：童智洋(1970一)，男，高级工程师，1992年毕业于武汉水运工程学院土木工程系，工学学士(Email：tongbsri@163．com)。2世界桥梁2OlO年第1期混凝土剪力墙，垂直缓慢下沉到泥线处，然后通过沉3主要结构设计井内疏通井的开挖，使沉井穿过土层下沉到所需埋3．1基础设

6、的深度。当沉井下沉到设计标高，沉井底部用混项目初期，设计／建造团队研究了大直径钻孑L灌凝土封底，封底高度为7．5m。沉井下沉过程中，用注桩和深水重力式沉井2种基础方案。由于该地区浮锚将沉井四周固定，在分层浇注沉井混凝土时，不水深、潮涌、岩土等独特地理条件及施工难度，采用断调整浮锚位置。沉井定位采用GPS全球定位系大直径钻孔灌注桩设计及施工均有风险。设计／建统，公差小于75mm。施工要求对2个新沉井刃脚造团队比较了最初的设计，对每种基础的设计和建的最终高程进行控制，此高程与水压和冲刷相关。造方案的优点给予了评价，检查早期设计阶段建造3．2主梁计划的每个细节，最后确定基础采用深水重力式

7、沉综合民众意见不仅有助于确定下层桥面的设计井基础，并制定了沉井施工方案。需要，也让业主认识到新桥是对旧桥的补充而不是沉井宽24．3m，长39．6m，高分别为64m和复制。设计／建造团队根据规范出台新方案，其中包58m，由高5．5m的刃脚、20层水下钢筋混凝土剪括工厂焊接带有整体正交异性钢桥面板的加劲钢桁力墙组成，支承塔座的承台厚4．6In，沉井基础施工架，这是该桥的一个特点。这种设计使该桥修建进见图3。沉井处地质为沙、砾石和淤泥的冰川沉积度非常快，可在施工现场外进行主