佛山龙湾桥建筑设计特点
建筑结构
整体布局
龙湾桥分别由主桥、两座桥塔、斜拉索、引道及匝道组成;主桥路线呈东南至西北方向布置 。
结构设计特点
总体
①龙湾桥采用双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,主塔立于两岸大堤迎水面浅水区,锚墩和边墩立于岸上。
②采用大直径钻孔深水基础、钻石A形桥塔和预应力混凝土双边箱主梁。为塔墩固结、主梁五跨连续半漂浮体系。
③主塔横梁、锚墩及边墩设纵向活动支座,其中主塔横梁和锚墩顶为可调高支座,主塔横梁和边墩出设置限位支座。
主梁
①主梁采用预应力混凝土双边箱断面,采用C55混凝土。每个节段设横隔板一道,并在横梁、底板和主腹板相交处预留推拉杆锚固块。
②0号节段为单箱四室闭口断面,1、2号节段为过渡段,由双边箱渐变为单箱四室断面,过渡孔箱梁断面为单箱四室闭口断面。
③主梁纵向、横向预应力均施加预应力,纵向按全预应力构件设计,横向按部分预应力A类构件设计。
桥塔
①主塔为钻石A型空间索塔,由塔座、下塔柱、上塔柱、塔冠和两道横梁组成,主塔采用C55混凝土,塔内设有劲性骨架,塔柱内有爬梯及人孔。
②主塔锚固区采用等截面形式,单室箱形断面,中、下塔柱采用变截面单室箱形断面;塔底设置塔座,主塔锚固区四周设凹槽,中、下塔柱采用矩形截面。
③主塔下横梁采用箱形断面,横梁上设竖向支座和横向限位支座;上横梁采用箱形断面。
斜拉索
①拉索按空间双索面布置,采用平行钢丝斜拉索,拉索才用高强度镀锌钢丝,锚具采用冷铸锚,钢丝束外设双层PE护套,在斜拉索两端按照内置式阻尼器。
②主塔锚固区采用预应力平衡斜拉索水平分力,为预应力钢绞线钢束与精扎螺纹钢筋精扎直线束相结合的锚固方式;梁上锚固在箱梁外腹板底面开设槽口,拉索穿过钢导管锚于梁底。
设计参数
龙湾桥线路全长4.29千米,主桥全长600米,宽32.5米,采用(30+125+290+125+30)米的跨径布置。主梁全宽32.5米,中心线高度3.0米,标准梁段长度取5.5米,节段重量约440吨;顶板厚0.28米,底板厚0.3米,拉索锚固边腹板厚1.2米,中腹板厚0.5米,中心线处纵肋板厚0.3米。主塔总高98米,塔顶标高为100米,桥面以下高度为79米,主塔锚固区横桥向宽度4米,壁厚1.2米,顺桥向宽度6.8米,壁厚0.7米。中、下塔柱尺寸从(4.0×6.8)平方米变化至塔底(5.0×8.5)平方米,壁厚从(0.7×1.2)米变化到(1.2×2.2)米。主塔下横梁高度为4.0米,宽度为6米,上横梁高度为4.0米,宽度为5.1米两侧各比塔柱小0.85米。斜拉索塔上索距1.75米,梁上索距5.5米,共设100对斜拉索,单根最大吨位约750吨,安全系数为2.5;拉索强度为1670兆帕。
技术难题
建设难题——
1、龙湾桥主桥上游是南沙涌与顺德水道交汇处,下游是顺德水道与吉利涌分流处,桥位处于广东十大险滩之一的龙湾基险段X型的交叉点,水文情况复杂。
2、在水中基础施工过程中,地质情况复杂,覆盖层厚,存在软硬夹层,基础位置河水深、流速快等因素,水中基础施工技术难度加大。
技术创新——
1、龙湾桥跨越顺德水道龙湾基险段,水文、河势条件复杂,双塔斜拉桥布置方案能够适应通航、防洪及河势要求,同桥位建设条件相吻合,尤其是主塔基础有效避开了堤脚抛石区,实践证明为基础顺利施工创造了有利条件。
2、首次在斜拉桥上采用1500至2000吨大吨位调调高支座,不仅可以用于补偿沉降引起的高差,而且在调索的同时适当调整支座反力;通过调整支座标高,可以适当降低主梁刚性支点应力峰值,控制其结构性能介于弹性支承(0号索)和刚性支承(支座)之间。
3、主梁节段重量达440吨,前支点挂篮及止推装置是成功的关键。常用的梁底开设凹槽和梁底预埋钢结构止推块两种止推方式经计算难以满足受力要求,无法保证施工安全,为此研究开发了一种连接拉杆止推方式,前支点挂篮及连接拉杆止推装置。经比较,对于止推力较大的情况,采用锚固在横梁、底板和主腹板角点处的连接拉杆止推方式较为合理可行、安全可靠。该止推装置保证了龙湾桥主梁悬臂施工顺利进行 。
价值意义
龙湾桥作为连接南庄和西樵两地的重要枢纽,主线的顺利通车,为这条“连心路”、“致富路”的圆满通车跨进了一大步,更突出了沿线南庄、西樵两镇的区域优势,促进当地经济的发展 。(佛山市路桥建设有限公司 评)
龙湾桥建设,对加强佛山周边地区与中心城区的联系,促进当地旅游资源开发和地区间经济交流、改善区域投资环境均具有重要意义。(中国交通建设集团有限公司 评)
龙湾桥通车后,禅桂中心区的车主可从南庄大道上龙湾大桥,走已开通的崇民西路,然后对接樵高路,直通高明。新开通的线路,避开了狭窄拥堵的西樵大桥和老城区道路,有助于减轻中心城区往来西樵的交通压力。从禅桂中心城区开车到西樵将从原来的40分钟缩短为15分钟 。(《佛山日报》 评)
2015年2月26日,佛山三水万达广场举办开工奠基仪式,2015年2月28日,营销中心正式对外开放,商铺于4月份率先开售,5月万达华府也面市,三水万达广场于2016年实现满铺开业。
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