泰州长江大桥设计及创新

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深泓在右侧、最深处河床泰州大桥桥轴线 高程-30m
2.0m高程水面线宽约2100m 左岸边坡较缓,一般在1:3 右岸的边坡较陡,接近1:2
新二圩 小四圩
桥位区水下地形



边塔中心线 边塔中心线
2.0m高程水面线
大堤
大堤
桥位河床断面

十 一

2. 主桥方案选择
桥型方案构思
2x1080m悬索桥
方案二:叉形上横梁人字形钢中塔
立面
侧面
4080 3580
600
188.500
方案三:A形混凝土中塔
立面
侧面
4080/2 4080/2
600
3580/2 3580/2
188.500
600500
600500
300 500
1800 800
650 1500 300
3838.3
220 220
220 220
3600
3. 三塔悬索桥设计
1961年7月建成日本小鸣门桥两个主跨均为160m,总长为 441.4m,桥宽为7m,中塔为钢筋混凝土A形塔。
3.1 多塔悬索桥国内外设计及研究现状
3. 三塔悬索桥设计
智利Chacao海峡悬索桥加劲梁断面
智利Chacao海峡悬索桥主跨跨径 为1055m+1100m,采用钢加劲梁,全 宽23.3m,高3.5m,为双向四车道; 主缆间距为21.6m;中间塔采用A型中 塔,以保证其刚度。
3.1 多塔悬索桥国内外设计及研究现状
3. 三塔悬索桥设计
位于法国中部的Chateauneuf桥是一座五跨悬索桥,建于1840年,1937年 重建,桥宽7m,跨径布置为49.15m+ 3x59.50m+49.15m。
19世纪和20世纪上半叶,欧洲建造了多座小跨径多塔悬索桥,大 部分采用塔顶纵向水平束来提高结构刚度。
桥型方案比选
项目
方案 1080m三塔悬索桥
双塔悬索桥方案
980双塔斜拉桥
主跨跨径(m)
1080
1430
980
主桥长(m)
2160
2606
1740
全桥总长(m)
6821.4
6821.4
6821.4
方案可行性
通过结构 静力 、动 力分 通过结构静力、动力 通过结构静力、动力分
析,方案成立
分析,方案成立
析,方案成立
3. 三塔悬索桥设计

小四圩
北锚碇位置选择
北锚前沿距大堤最小水平距离134m, 另一个方向175m。
金城六队
南锚碇位置选择
考虑到结构对称性和景观上的需要, 南岸边跨也取为390m。 南锚碇前沿距大堤堤顶的水平距离较 北岸大,为193m,
3.2 结构方案设计 结构行为特点
3. 三塔悬索桥设计
主要目标 桥跨结构合理的竖向刚度 主缆与鞍座间抗滑移安全 中塔本身的强度及稳定安全 尽量降低工程数量
6.68
5.92
-0.11
6.8
6.03
-0.05
通航净空尺度:760+220m,净高50m,24m
1. 项目概况及技术标准 2. 主桥方案选择 3. 三塔悬索桥设计 4. 关键技术问题及创新
2. 主桥方案选择
国 城七队
土 公 平 园


金城六队
河床断面一般情况
桥位区大部分河床面高程 在-15~-20m间
1. 项目概况及技术标准
泰州长江公路大桥位于江 苏省长江的中段,处于江阴 长江大桥和润扬长江大桥之 间,北接泰州市,南联镇江 市和常州市
项目全长62.088km,包括主 江大桥和夹江大桥及相应引 桥接线工程。项目总投资 93.7亿元,项目总工期为5年 半。 项目区域地貌上属长江三角 洲冲积平原区,地势平坦开 阔
充分考虑了 远期 主槽 充分考虑了主槽摆幅影 响 ; 实测 航迹 线与 桥跨
摆幅影响, 提供 了宽 响;提供了宽裕的主航 布 置 一致 。提 供了 合适
裕的通航条件
道通航孔条件
的主航道、辅助航道的
通航孔条件
岸线利用
有利于岸线的开 用
发利
有利于岸线的开发利用
江中引桥墩多,不利于 岸线的开发利用
防船舶撞击安全性
1. 项目概况及技术标准
抗风设计标准: 运营阶段设计重现期:100年 施工阶段设计重现期:10~30年,根据具体情况采用
设计洪水频率:主桥、引桥1/300
跨江大桥设计水位: (85国家高程系统 )
项目 标准 主江 夹江
设计洪水位 最高设计通航水位 最低设计通航水位
300年一遇
20年一遇
98%保证率
中塔方案比选
比选一般原则 桥跨竖向刚度合适 主缆与鞍座间抗滑移问题得到较好的解决 中塔强度安全有保障 中塔稳定满足规范要求 中塔及中塔基础工程规模较小
中塔考虑塔型 A型塔 I型塔 人字型塔
中塔方案比选
方案一:K形上横梁人字形钢中塔
立面
侧面
4080 3580
600
188.500
3. 三塔悬索桥设计
技术成熟程度
无类似规模的建设实例。 国内已有多座多跨悬索桥 的方案研究经验,技术上 不存在问题,且有一定的 创新性
比国外同类 小,与国内 跨度相当, 成熟。
桥型 同类 技术
跨度 桥型 相对
介于苏通大桥 桥的建设规模 术较成熟。
和南 之间
京二 ,技
施工及其 控制难度
上部 下部
与常规悬索桥类似,施工 难度较小
关键
中塔的刚度(材料、外形、塔高) 结构支承体系(支承模式、中央扣等)
3. 三塔悬索桥设计
三塔悬索桥结构比选
结构比选
中 塔 支承体系 其 它
塔型
A型塔 I型塔
人字型塔 边中塔高差
材料
混凝土 钢
钢与混凝土混合
塔梁间纵、横、竖向连接
中央扣 矢跨比
边塔
主梁高度
中塔基础
锚碇基础等
3. 三塔悬索桥设计
仅一个主墩置于江
中,发生撞 击的 概率 索塔基础离航道距离较 索 塔 基础 离航 道距 离较
较小。中塔 由于 自身 大,发生撞击的概率较 小 , 发生 撞击 的概 率较
结构刚度要求基础较 小

大,抗撞能力较强
主桥建安费
246428万元
272828万元
218285万元
引桥建安费
62825万元
49208万元
390
67.5+70+100+70+67.5
540
1080
三塔悬索桥墩位
1080m
22m
1080m
40.8m
149m
22m
40.8m
160m
桥位处2.0m高程水面线宽度2100m
2X1080m悬索桥
1080
390
540
540
540
6×70
120 120
1430m悬索桥
3.2 结构方案设计 三塔悬索桥跨布置
390
1080
1080
67.5+70+100+70+67.5
540
540
540
540
390 6×70
120 120
56+67+67
789 639
1430m悬索桥
1430
65+100+65 6×70
80 300
980m斜拉桥
1740 980
789 639
67+67+56
5×70 300 80
2. 主桥方案选择
1965年莫桑比克建成的Save河桥[2](见下图)是目前在正式文 献中唯一见到的已建多跨悬索桥,在莫桑比克独立前由其宗主国葡 萄牙设计和建造。该桥为五跨连续无加劲斜吊索悬索桥,跨径布置 为110+3×210+110m,全长870m,桥宽10.6m
莫桑比克Save河桥
3.1 多塔悬索桥国内外设计及研究现状
69795万元
跨江大桥建安费
309253万元
322037万元
288080万元
推荐意见
推荐方案比较方案比较方案桥位下游长江 北岸岸线利用
结合大桥桥位河床断面特性及桥位处的自然环境条件,以最大限 度保障通航、保障长江深水岸线利用、建设节约型工程为根本出发点, 主桥最终选择了三塔两跨悬索桥方案,跨径布置为 390+1080+1080+390m。为世界首次建造千米级三塔两主跨悬索桥。
该桥因资金筹措原因至今未实际 展开。
3.1 多塔悬索桥国内外设计及研究现状
3. 三塔悬索桥设计
青岛海湾大桥的工可曾提出主跨2x1200m的三塔悬索桥方案。
阳逻大桥的初步设计提出主跨2x700m的三塔悬索桥方案,中塔采 用混凝土A型塔
3.2 结构方案设计 三塔悬索桥跨布置
泰州
390
1080
3. 三塔悬索桥设计
设计阶段基础资料、专题及科研成果报告一览表
序号 分类 1 2 基础资料 3 4 5 6 7 8 9 10 11 专题及科研 12 13 14 15 16 17 18
报告名称 泰州公路过江通道1:2000比例尺地形图航测数字化测图
泰州公路过江通道气候背景及风参数研究报告 泰州长江公路大桥初步设计阶段工程场地地震安全性评价
泰州大桥主塔桩基础设计关键技术研究 泰州大桥钢塔疲劳设计荷载与方法研究 夹江大桥连续箱梁裂缝控制和配筋设计研究
主缆除湿系统研究
承担单位 江苏省测绘工程院 江苏省气象科学研究所 江苏省地震工程研究院 江苏省交通规划设计院
同济大学 同济大学 泰州长江公路大桥项目设计组 泰州长江公路大桥项目设计组 上海船舶运输科学研究所 河海大学 同济大学 中交第二公路工程局 中国交通建设集团 解放军理工大学 同济大学 同济大学 东南大学 江苏省院
国内外均有 实例,施工 难度较小
类似 及其
工程 控制
与国内已实施的苏 相当,上部结构施 制难度较大,尤其 悬臂施工风险较大
通桥 工控 是长
只有一个深水基础,施工 难度相对较小
两个深水基 度相对较大
础施
工难
两个深 桥水中 较大
水基础 基础,
及众 施工
多引 难度
工期
锚碇规模及主缆工程量较 方案二小,施工速度与常 规悬索桥相近
1. 项目概况及技术标准
公路等级:
双向六车道高速公路
设计车速:
100 km/h
桥梁结构设计基准期: 100年
车辆荷载等级:
公路-I级
桥面净空及标准横断面:桥梁标准宽度:33 m,净空高度为5m
纵坡:≤3%
横坡:2%
抗震设防标准:
桥梁
主桥 高墩引

设防地震 概率水平 P1:100年10%(重现期950年) P2:100年4%(重现期2450年) P1:50年10%(重现期475年) P2:50年3% (重现期1640年)
11050
11460 10682.4
11050
10460 10682.4
11160
18250
18250 7321.7
18250
1. 项目概况及技术标准 2. 主桥方案选择 3. 三塔悬索桥设计 4. 关键技术问题及创新
3.1 多塔悬索桥国内外设计及研究现状
3. 三塔悬索桥设计
日本来岛大桥
3.1 多塔悬索桥国内外设计及研究现状
3. 三塔悬索桥设计
美国旧金山—奥克兰海湾大桥
日本南、北备讚濑户大桥
以前,在需连续大跨布置时,多将两座或三座悬索桥联袂布置, 中间共用锚碇。
泰州公路过江通道工程地质勘察报告 泰州长江公路大桥抗震性能及结构体系优化研究
泰州长江公路大桥结构抗风性能研究 泰州长江公路大桥三塔两跨悬索桥结构分析研究 三塔悬索桥主缆与中主鞍座间抗滑移试验研究 泰州长江公路大桥船舶撞击数模分析及基础防撞研究
泰州长江公路大桥桥墩冲刷模型试验研究 泰州长江公路大桥建筑造型及美学设计研究 三塔两跨悬索桥上部结构安装施工技术研究 泰州长江公路大桥锚碇沉井、中塔沉井基础施工技术研究 大跨度预应力混凝土梁桥长期变形的控制技术研究
扬中
1080
390
新二圩
桥跨布置为: 390+1080+1080+390m
小四圩

金城七队


平 园

圩 金城六队
3. 三塔悬索桥设计
3.2 结构方案设计
三塔悬索桥跨布置
右岸岸坡较陡,主塔距水边的距 离稍许加大,以避免主塔基础施 工堆载对边坡造成不利影响 。
右岸坡较陡,右边塔不宜向江中 移动,如主跨跨度减小为 2x1040m,由于南边塔控制点不 动北边塔塔向江中移动80m,主 跨跨度减小3.7%,主塔基础设置 在-2.0m的浅水中,施工大为不 便。
1. 项目概况及技术标准
跨江大桥工程包括主江大桥工程和夹江大桥工程。 主江大桥的起点为北岸引桥桥台与北岸接线工程的交界点,起点桩 号为K12+795.000;终点为南岸引桥桥台与南岸接线工程的交界点,终 点桩号为K19+564.286;全长6769.286 m。 夹江大桥的起点在K22+597.75处,终点在K25+412.75,全长2815 m
泰州长江大桥设计及创新
汇报内容
1. 项目概况及技术标准 2. 主桥方案选择 3. 三塔悬索桥设计 4. 关键技术问题及创新
1. 项目概况及技术标准
扬州市
扬中市
泰州大桥 泰州市
润扬大桥
镇江市
江阴大桥
常州市
泰州大桥位于江苏省长江中段,北接泰州市,南连镇江市和常州市,大 桥上游距润扬大桥66km,下游距江阴大桥57km。
两锚碇是控制工 关键,正常情况 施工速度较慢
期的 下,
索塔及基础是 的关键,正常 施工速度一般 候影响大
控制 情况 ,但
工期 下, 受气
2. 主桥方案选择
桥型方案比选
项目
方案 1080m三塔悬索桥
河势影响
对河势影响最小
双塔悬索桥方案 对河势影响较小
980双塔斜拉桥 对河势影响较大
航运影响
适当考虑了主槽摆幅影
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