上海长江大桥预制拼装结构设计与施工要点.pdf

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1、第1期(总第144期)2010年2月中圄彳跋暑农No．1(SerIaINo-144)CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb．2010上海长江大桥预制拼装结构设计与施工要点卢永成，邵长宇，黄虹，张晓松，袁慧玉(上海市政工程设计研究总院，上海200092)摘要：上海长江大桥位于长江人海口，全长16．57lkm。工程建设中大量采用了预制拼装技术，实现了高效、优质、快速、环保的目标。着重介绍了整孔预制吊装大跨度组合箱梁和预应力混凝土箱梁、节段预制拼装混凝土梁、预制吊装钢筋混凝土墩柱等的布置、结构和设计、施T以及预制方案。关键词

2、：大跨度桥梁；预应力混凝土梁；组合梁；节段拼装；整孔吊装；预制桥墩中图分类号：U448．43文献标识码：A文章编号：1004—4655(2010)01—0024—03上海长江大桥T程是长江人海口的第一座长大桥梁，工程规模浩大．全长16．571km。桥址水下地形复杂；结构长期暴露于海口环境，淡咸水交替．防腐要求高；对自然、生态环境保护难度大。施工期水上作业、材料运输供应、作业场地等受风、浪、流、雨、雾影响较大。若采用现场浇筑混凝土方法施工。将需要大量施T船舶和作、№平台．施工组织困难，且质量、安全、工期也难以保证。为进一步提高结构可靠性、

3、耐久性、经济性、施T安全性，体现环保节能和以人为本的建设理念．本工程大规模应用了预制拼装技术．尽可能使桥梁构件大型化、工厂化、整体化、标准化、模数化。将水上作业转化为陆地作业．将现浇施工转化为工厂预制、整体运输，确保工程质量、1：期及施工安全，满足结构耐久性要求，减少对自然环境的影响。经综合技术经济比较．非通航孔桥根据不同区段的具体条件．选择桥型方案与施丁方法。包括整孔预制吊装组合箱梁和预应力混凝土箱梁、节段预制拼装预应力混凝土梁以及预制吊装钢筋混凝士桥墩等。1跨江桥梁总体布置上海长江大桥跨江段桥梁的设计方案包括1座主航道桥、1座辅航道

4、桥和14联非通航孑L桥。全长约10km。非通航孔桥长度7．10km。其中6．26km长结构采用预制拼装技术．占非通航孔桥长度的89％．占跨江段桥梁长度的62％⋯。全桥共计28片整孔预制吊装组合箱梁：64片整孔预制吊装PC箱梁：64跨节段预制拼装PC梁：96个预制吊装RC墩柱。长江大桥总体布置示意图见图1。审长兴岛崇明岛专图1长江大桥总体布置示意图2整孔预制吊装组合箱梁2．1桥跨布置与结构构造从减少河道阻水、结构耐久、施丁便捷、经济合理、景观优美等方面考虑．采用大跨度组合箱梁。跨度布置为90m+5×105m+85m．2联布置在主通航孔桥两

5、侧，全长1400m。上下行乍道分成两幅桥，均采用单箱单室截面，桥面宽17．15m．等高度梁(梁高5m)。主梁横断面由槽形钢梁与混凝土桥面板通过连接件结合而成(见图2)。收稿日期：2009一ll一23第一作者简介：卢永成(1965一)，男，教授级高工，1986年毕业于同济大学路桥专业，工学学士。图2标准横断面(m)槽形钢梁以0345qD为主、少量采用了Q370qD钢材．上翼板板厚24。56mm、宽1200mm；腹板板厚18～28mm：底板板厚28～56mm。宽7．06m；腹板设有竖向及水平向加劲肋．底板上布置板式纵向加劲肋。每隔5．1m布

6、置一道空腹式横梁；支点及临时支点处采用实腹式横梁。中圄千后支王稚卢永成，邵长宇，黄虹，等：上海长江大桥预制拼装结构设计与施T要点2010年第1期桥面板采用C60高性能混凝土。纵向每块标准长为4．5m(块件之间留有60cm现浇接缝)。桥面板厚度沿横桥向变化。悬臂端为20cm．上翼板处厚为50cm，跨中厚为30cm。桥面板横向分3块预制．要求至少存放6个月．以减少收缩徐变等不利影响。现浇接缝采用C60无收缩微膨胀补偿混凝土．膨胀率≥2×10一。桥面板配有横向预应力束。桥面板与钢梁之间通过圆柱头焊钉连接．焊钉直径为22mm．横向布置8根．其中

7、最外侧两根高度为300mm。其余高度为200mm。2．2设计与施工要点负弯矩区采用允许混凝土桥面板开裂、限制裂缝宽度的设计方法⋯，因此桥梁纵向无预应力柬。为了限制负弯矩区混凝土裂缝宽度．确保结构的耐久性与使用性能，主要采取了以下设计措施：1)合理配置普通钢筋，限制混凝土裂缝宽度在0．10mm以下。2)选用先简支后连续整孔吊装方案．在结构自莺荷载作用下．中支点处的后结合桥面板不承担负弯矩作用。3)先在支点对梁顶升．待相应桥面板完成结合施工后再回落．向负弯矩区桥面板施加预应力．使负弯矩区混凝土桥面板在恒载作用下有一定的压应力储备．有效改善了

8、负弯矩区受力状况。4)重视桥面防水设计。在负弯矩区20m范围施以性能优良的Eliminator防水黏结体系。为了改善负弯矩区钢梁底板的受力性能．在各中支点处20m范同底板上．浇筑厚度45cm混凝土板形成双层