必威电竞|足球世界杯竞猜平台

佛山富龍西江特大橋
來源:互聯網

佛山富龍西江特大橋是由佛山交投投資建設、中國交建路建承建的一座大橋。該大橋起點位于廣東省佛山市高明區富灣鎮,順接楊西大道北延線的終點,沿線途經高明荷城街道,三水白泥鎮,路線自西向東跨越西江。其路線全長5.81千米,設主橋1座、樞紐互通立交2處,橋梁全長1770.6米,主橋全長為1070米,是一座主跨580米的雙塔雙索面組合梁斜拉橋。被稱為“佛山第一橋”。

2019年9月,佛山富龍西江特大橋項目正式動工。2022年8月4日,該大橋東岸主塔順利封頂,11月,該大橋高明側主塔順利封頂。2023年3月,該項目東主塔首對標準梁段成功吊裝。同年6月12日,該大橋高明岸M14段開展組合梁吊裝作業,大橋施工進入沖刺階段。同年7月,大橋20#墩S15、M15號鋼-UHPC組合梁段順利吊裝到位,標志著大橋兩岸邊跨全部合龍。8月8日凌晨,佛山富龍西江特大橋鋼-UHPC橋面板施工順利完成。同年11月1日,富龍西江特大橋主橋中跨成功合龍。2024年11月22日,佛山富龍西江特大橋建成正式通車。

2021年6月,佛山富龍西江特大橋工程入選平安百年品質工程創建示范項目(第一批)清單。該項目建成通車后,將進一步完善廣佛西部片區與廣佛中心現代綜合交通體系,推進西江兩岸城市聯通發展,對加速沿線片區的“交通融合、產業融合、城市融合”,促進佛山市西部區域深層次協調發展具有重大戰略意義。

歷史沿革

前期規劃

2017年3月28日,根據《廣東省城鄉規劃條例》第二十九條要求,佛山市國土規劃局通過了對于佛山市富龍西江特大橋工程選址方案,該大橋選址位于佛山市西部,起點位于高明區富灣鎮,順接楊西大道北延線的終點,沿線途經高明荷城街道,三水白泥鎮,路線自西向東跨越西江。8月15日,佛山市中策高速公路投資有限公司向佛山市發展改革局交通能源基礎設施科申報了關于佛山市富龍西江特大橋工程的項目,申報建設地點為三水區、高明區,申報內容為途經高明區、三水區,起點與高明大橋至富龍大橋公路工程相連,終點與規劃的季華路西延線相接,推薦方案路線總長約5.2千米。其中,工程起點至荷富路段與楊西大道北延線斷面一致,按照近期主線雙向6車道,遠期改造為主線雙向6車道+輔道雙向4車道斷面布置;富龍大橋(荷富路至金白線段)按照雙向8車道斷面布置;金白線至工程終點段按照雙向8車道斷面布置。全線共設互通立交2處(富灣立交、龍池立交),設富龍西江特大橋1座。其項目總投資總造價為282017.6076萬元,?其中建安費196182.8623萬元。

建造歷程

2019年9月,佛山富龍西江特大橋項目正式動工。2019年12月31日,《佛山市自然資源局關于審批佛山市富龍西江特大橋工程(三水段)建設項目用地的請示》《佛山市自然資源局關于審批佛山市富龍西江特大橋工程(高明段)建設項目用地的請示》等相關材料通過審核。2022年8月4日,佛山富龍西江特大橋項目東岸主塔順利封頂,標志著佛山市最大跨徑組合梁斜拉橋的建設正式進入上部結構施工階段。11月,該大橋高明側主塔順利封頂,標注著之后會正式進行橋梁架設作業。2023年3月,佛山富龍西江特大橋項目東主塔首對標準梁段成功吊裝。該次成功吊裝,標志著項目開始進入主橋鋼-UHPC組合梁安裝的沖刺階段,為主橋順利合龍奠定堅實基礎。

2023年6月12日,佛山富龍西江特大橋高明岸M14段開展組合梁吊裝作業,大橋施工進入沖刺階段。7月,佛山富龍西江特大橋20#墩S15、M15號鋼-UHPC組合梁段順利吊裝到位,標志著大橋兩岸邊跨全部合龍。至此項目建設全面進入大橋中跨合龍的沖刺階段。8月8日凌晨,佛山富龍西江特大橋鋼-UHPC橋面板施工順利完成。11月1日下午約3時,隨著合龍段M27段鋼箱梁提升合龍口底板位置,晚上主橋中跨成工合龍。

2024年6月1日,經過多日連續作業,由佛山市公路橋梁工程監測站有限公司實施的佛山富龍西江特大橋成橋荷載試驗順利完成,為大橋順利通車奠定了堅實基礎。11月22日,佛山富龍西江特大橋項目正式通車。隨著該大橋的建成通車,楊西大道北延線實現全面通車(盈香轉盤—荷富路段),高明區橫跨西江的新一條“東出口”正式打通。西江兩岸交通環境將得到有效改善,加快高明區與佛山中心城區及三水區的快速對接,加速佛山西部融入廣佛核心區的步伐。

建設單位

自然地理

位置境域

佛山富龍西江特大橋位于佛山市西部,跨越西江干流連接高明區和三水區兩岸,工程所在河段位于西江轉彎后直線段范圍,東岸水流較緩、西岸水流相對較急,橋位橫跨區域最大水深約34米,江面寬度約800米。

地形地貌

佛山富龍西江特大橋橋址區位于珠江三角洲西北部邊緣。西岸地形較平坦開闊,海拔高程為+2.4~+5.8米;東岸有低丘分布,丘頂標高約+58.4米。河寬約750米,水深約9米,等深線寬度達到500米以上,線路范圍內的水深為0~33.8米。

氣象

佛山富龍西江特大橋橋址區屬南亞熱帶季風海洋氣候。年平均氣溫21.4~21.9℃,最高氣溫達38.7℃,最低氣溫-2.6℃。年平均降雨量約2200毫米,雨季主要集中于4—9月。夏、秋兩季是臺風季節,風力一般達到7級左右,最大風速34m/s,臺風最大降雨量可達400~500毫米。

水文

佛山富龍西江特大橋橋址區主要河流為西江下游河段。河面寬闊,多淺灘,河床縱坡為0.5‰~0.1%。年平均徑流量約為每秒40770立方米,含砂量為每立方米0.109~0.302千克。洪水量占年徑流量的76%~89%,洪水期最高水位為+5.51米,枯水期落差一般在6米以內,洪水期與枯水期的橋位處流量相差約4.8倍。橋墩的一般沖刷深度為8.15米,局部沖刷深度為15.32米。

設計與參數

橋梁設計

總體設計

佛山富龍西江特大橋主橋為雙塔雙索面混合梁斜拉橋,主跨達580米,自西向東跨越西江。跨徑分布為(69+176+580+176+69)米,總長1070米。橋塔呈“白鷺”造型,美觀獨特。邊跨主梁選用混凝土箱梁,中跨主梁則采用組合梁,而鋼-混結合段位于邊跨輔助墩附近。此橋地處特殊位置,風速較大且抗震要求頗高。為此采用半飄浮體系,這一設計有效減小了地震響應,釋放了溫度荷載內力,還延長了主梁的振動周期。在橋塔處配備豎向支座與橫向抗風支座,輔助墩處設有豎向支座和橫向約束裝置,過渡墩處同樣設置豎向支座與橫向抗風支座。并且,塔梁之間安置了縱向阻尼器,其作用在于精準控制脈動風、地震以及汽車制動等動荷載響應,能夠有效耗散動荷載產生的能量,從而顯著降低結構動力響應,大大提升了橋梁的穩定性與安全性。

結構設計

橋塔
橋塔造型

佛山富龍西江特大橋橋寬達41.4米,就580米的主跨而言,經濟塔高約130米,橋面以上塔高與橋寬之比為3.33,稍小于4;按總體設計,橋面高度約30米,全塔高與橋面高之比是4.33,略大于4,由此可見橋塔柱間比例較為適中,僅下塔柱略顯矮胖,故而在塔型選擇時需著重緩和這種矮腿帶來的不良視覺效果。為使橋塔景觀設計充分彰顯佛山的文化底蘊與地域特色,立志打造成為佛山獨一無二且極具創新意義的標志性建筑,設計團隊巧妙融合花瓶形與倒Y形橋塔方案,并以佛山市美麗的白鷺湖風光作為靈感源泉,精心凝練出極具獨創性的“白鷺”形橋塔方案。在該方案里,上塔柱運用靈動流暢的曲線線條,確保力線能夠順暢傳遞;塔頂的造型宛如白鷺的頭部,塔柱則恰似白鷺的軀干,再加上邊中跨空間索面所構成的翅膀形狀,遠遠望去,就像一對即將振翅高飛的白鷺,其景觀效果極為顯著,形象栩栩如生,同時蘊含著深刻而豐富的文化內涵,成為佛山富龍西江特大橋上一道亮麗且獨特的風景線,承載著城市的文化與精神象征。

橋塔構造

佛山富龍西江特大橋的橋塔構造主要由下塔柱、下橫梁、中塔柱以及上塔柱這幾個部分組成。其整體高度達194.3米,塔頂的標高為+199.8米,承臺頂部標高則是+5.5米。在橋面之上的橋塔部分,高度為160.38米,對應的高跨比為0.277,塔底處左、右塔柱的中心間距為30.72米。其中,中上塔柱的高度為168.8米,下塔柱高度相對較矮,為25.5米。值得一提的是,塔柱采用的是空心箱形截面,這種截面設計不僅能夠在保證橋塔結構強度的同時減輕自身重量,還為橋塔整體的穩定性和耐久性提供了有力保障,使其能夠在復雜的自然環境和交通荷載條件下穩固屹立,成為佛山富龍西江特大橋堅實而壯觀的核心支撐結構。

佛山富龍西江特大橋的塔柱設計為下部分塔柱呈現直線形態,而在標高達到+102.35米之上的塔柱段則轉變為圓弧段,此圓弧段塔柱外側半徑為200米,中心軸線半徑達202.75米,上塔柱塔尖凈距為15米。下塔柱的橫橋向斜率設定為1/3.082,其截面橫橋向尺寸為7.5米,順橋向尺寸呈現漸變特性,從上部的10.3米逐步變化到底部的11米,壁厚為1.5米。特別地,下塔柱下部11.5米區間采用單箱雙室截面,并且在底部2.5米范圍內采用實心結構,這樣的設計主要是出于確保防撞功能的考量。中塔柱直線段的橫橋向斜率為1/4.509,截面橫橋向尺寸為5.5米,順橋向尺寸從上部的7.5米逐漸變化至下部的10.3米,在非錨固區壁厚為1.2米。上塔柱的截面順橋向尺寸為7.5米,橫橋向尺寸為5.5米,錨固區塔壁厚1米。由于橋塔橫梁在橫向地震作用下會承受較大的彎矩和剪力,為了契合抗震設防標準,就必須精心布置數量較多的預應力、普通鋼筋以及箍筋,以此來保障橋塔在地震等復雜工況下的結構穩定性與安全性,確保佛山富龍西江特大橋能夠長久地屹立于西江之上,承載交通運輸的重要使命并抵御各種自然災害的挑戰。

主梁
主梁方案

佛山富龍西江特大橋的主梁既要承擔彎矩,又要接納來自斜拉索的水平分力。在斷面形式的抉擇上,存在整體式箱形斷面與分體式雙箱斷面兩種方案可供考慮。若采用整體式箱形斷面,其橋面寬度將是標準寬度與斜拉索錨固區構造寬度之和;而倘若選用分體式雙箱斷面,鑒于要達成主、引橋路面的順暢銜接,就必須在主、引橋位置設置S形平面過渡段,以便實現路面寬度以及平面的逐步變化。鑒于本項目所在的西江兩岸土地資源頗為緊張這一實際狀況,經過綜合權衡,主梁最終確定采用整體式箱形斷面。并且,邊跨主梁采用混凝土梁,對于中跨主梁而言,則需要在鋼箱梁、普通混凝土(NC)組合梁以及超高性能混凝土(UHPC)組合梁之間進行比選與確定,以確保在滿足結構受力要求的同時,能夠最大程度地優化資源利用、提升橋梁整體性能并適應兩岸的特殊地理環境條件。

中跨UHPC組合梁

佛山富龍西江特大橋的中跨主梁構造由鋼主梁與UHPC橋面板共同組成。其梁高3.5米,此高度是在中心線處測量且為外輪廓高度,全寬達41.4米,這里的寬度包含了風嘴部分,頂板寬度為38.5米,底板寬度則是27米,風嘴寬度為1.25米。鋼主梁高度3.1米,同樣是中心線處的外輪廓高度,全寬41.4米并帶有風嘴,其結構呈現槽形。鋼主梁的頂板包含外腹板、中腹板以及橫隔板上翼緣,它們的寬度分別為1000毫米、800毫米、600毫米,且厚度均為20毫米。在標準梁段,底板和斜底板的厚度均為12毫米;而在靠近橋塔的位置,由于梁段應力較大,底板及斜底板的厚度會相應地逐漸增加,最厚可達20毫米。標準梁段的外腹板厚度為32毫米,內縱隔板厚度為14毫米。這樣的結構設計使得中跨主梁在承受巨大荷載的同時,能夠有效地分散應力,確保橋梁整體結構的穩固與安全,彰顯出高超的工程技藝與科學合理的結構布局理念。

佛山市富龍西江特大橋在底板與斜底板的縱向采用U形加勁肋來增強結構強度與穩定性。而在邊腹板和底板、斜底板的邊角部,則巧妙運用板式加勁肋進行加固處理。具體而言,標準梁段的U形加勁肋尺寸為400毫米×260毫米×6毫米,并且以800毫米的間距均勻分布。底板及斜底板的板式加勁肋厚度達16毫米,高度為160毫米,它們緊密貼合在相應部位,有效提升了結構的局部承載能力。邊腹板的板式加勁肋厚度更厚,達30毫米,高度為300毫米,為邊腹板提供了堅實的支撐力。就連風嘴部分也精心設置了板式加勁肋,其厚度為8毫米,高度120毫米,在保證風嘴結構穩定性的同時,也兼顧了整體的美觀與協調性。這些不同部位、不同規格的加勁肋相互配合,共同構建起了佛山富龍西江特大橋堅固而可靠的主梁結構體系,使其能夠在復雜的受力環境下保持卓越的性能,抵御各種可能的挑戰,確保大橋在長時間內安全穩定地屹立于西江之上,為交通運輸提供堅實的保障。

佛山富龍西江特大橋的橋面板采用了帶PBL剪力鍵的UHPC組合橋面板,橋面板整體厚度為150毫米,其下層鋪設8毫米厚的薄鋼板,在鋼板上,橫向每隔600毫米就設置1道PBL剪力鍵,并且每隔100毫米開鑿一個直徑為45毫米的圓孔,同時在鋼板頂部每隔100毫米開設15毫米×15毫米的方形槽。隨后,在圓孔和槽內穿入直徑12毫米的鋼筋,待鋼筋綁扎完成后進行混凝土澆筑作業。其中,UHPC部分厚度為15厘米,而在濕接縫處厚度則增加至25厘米。由于斜拉橋中跨跨中存在負彎矩區,此區域的橋面板拉應力較大,針對組合梁的特性,只需在中跨橋面板中合理布置縱向預應力即可有效應對。預應力采用15-12鋼束,總共設置36束,采用兩端整束張拉的方式進行操作。這樣的設計與施工工藝,充分考慮了大橋在不同受力狀態下的結構需求,通過巧妙的構造與精準的預應力設置,確保了橋面板在復雜應力環境下的結構強度與穩定性,為佛山市富龍西江特大橋的整體安全性與耐久性奠定了堅實基礎,使其能夠更好地承載交通流量,服務于地區的經濟發展與人員往來。

邊跨混凝土梁

佛山富龍西江特大橋的邊跨混凝土梁在設計上采用單箱三室截面形式,梁高精準設定為3.5米,全寬達41.4米,其中頂板寬度為38.5米,底板寬度則是27米。鑒于邊跨需要承擔壓重任務,混凝土梁段的頂、底板厚度均設計為0.35米,腹板厚度為0.50米,并且在鋼-混結合段進行了局部加厚處理,以此確保能夠滿足強度方面的嚴苛要求。標準橫隔板的設置與斜拉索位置相互對應,其間距為6米,厚度達0.45米。在過渡墩和輔助墩的頂部均精心設置了橫梁,厚度分別為2米與2.4米。為了有效滿足橫向受力需求,在橫隔板及橫梁底面均布置了橫向預應力鋼束。這樣的設計不僅使邊跨混凝土梁在結構上更為穩固,能夠承受各種復雜的荷載組合,而且通過合理的布局與材料配置,充分發揮了各部件的力學性能,保障了佛山市富龍西江特大橋在長期運營過程中的安全性與可靠性,為橋梁的穩定運行提供了堅實的結構基礎,使其能夠在西江之上順利完成交通運輸的使命,成為地區交通網絡中至關重要的樞紐連接點。

佛山富龍西江特大橋的邊跨混凝土梁施工采用膺架現澆的方式。然而,由于這種施工方式周期相對較長,期間存在一定風險,比如膺架可能會出現下沉現象,一旦下沉就極有可能致使梁體產生裂縫。為有效預防這一問題,在箱梁縱向的全長范圍內巧妙布置了一定數量的預應力鋼束。如此一來,箱梁截面無論是上緣還是下緣都能夠擁有壓應力儲備,從而增強了梁體抵抗變形與開裂的能力。此外,在梁體的局部范圍內還配置了橫向預應力鋼束,其目的在于有力地克服其他荷載以及成橋運營荷載所帶來的不利影響。通過這樣全面而細致的預應力鋼束布置策略,大大提升了邊跨混凝土梁在施工過程以及后續運營階段的結構穩定性與安全性,確保佛山富龍西江特大橋能夠順利建成并長期穩定運行,為地區交通的順暢提供堅實保障,彰顯出工程設計與施工過程中對細節把控和結構優化的高度重視。

鋼-混結合段

佛山富龍西江特大橋鋼-混結合段的位置選定具有科學性與合理性。從功能層面而言,此位置必須能夠流暢地傳遞各類荷載引發的內力與變形,并且要具備出色的抗疲勞特性與耐久性,如此方能確保橋梁在長期使用過程中結構穩固,有效抵御各種復雜工況的考驗。從外形角度出發,其需要實現鋼梁與混凝土箱梁過渡的協調一致,使橋梁整體外觀自然流暢、美觀大方。考慮到該橋的實際地理環境,邊跨主梁僅有部分處于陸域(或淺水區),而主墩處枯水期水深就已達17-19米,洪水期更是深至24-26米。倘若將結合段位置設置于中跨,必然會大幅增加邊跨混凝土梁的施工難度,無論是施工工藝的復雜性還是施工成本都將顯著提升。基于這些綜合因素的考量,最終確定該橋鋼-混結合段位置設在邊跨輔助墩附近。經過計算與分析,在運營階段,結合段處主梁的上、下緣均擁有較大的壓應力儲備,這表明該結合段的受力狀況安全可靠,能夠有效承擔起橋梁在運營過程中的各種荷載作用,為佛山富龍西江特大橋的穩定運行奠定了基礎,保障了過往車輛與行人的安全通行。

佛山富龍西江特大橋的鋼-混結合段長度為2米。該結合段的槽形鋼梁巧妙地嵌于預應力混凝土箱梁內部,并且實現了全斷面的完美結合。在鋼梁頂板與底板和混凝土梁的銜接之處,設置了PBL剪力鍵和焊釘這兩種抗剪構造,它們相互協同作用,有效地保障了鋼梁與混凝土梁之間力的傳遞與結構的穩定。UHPC組合箱梁加強段長達2.9米,在這一區域內,鋼梁底板采用帶有T形加勁肋的U肋,這種結構設計極大地增強了底板的強度與剛度。頂板則借助PBL剪力鍵以及鋼板與混凝土之間的摩擦力來傳遞軸力、剪力和彎矩,從而確保了力在不同結構材料之間的平穩過渡與有效傳遞。為了進一步促使鋼箱梁與混凝土箱梁實現更為緊密的結合,工程團隊采用預應力鋼束進行連接。預應力鋼束的運用,如同給整個結合段施加了一道緊固的“枷鎖”,使得鋼與混凝土兩種材料之間的協同工作性能得到了顯著提升,有效增強了結合段乃至整個橋梁結構的整體性、穩定性和耐久性,為佛山富龍西江特大橋在復雜的受力環境和長期的運營過程中始終保持良好的結構狀態提供了堅實的技術保障。

斜拉索

佛山富龍西江特大橋的斜拉索選用了標準抗拉強度高達1770MPa、直徑7毫米且帶有鋅鋁合金鍍層的平行鋼絲斜拉索。這種材料確保了斜拉索能夠承受巨大的拉力,為大橋的穩固提供堅實保障。為了減少風雨振對斜拉索的影響,特意安裝了外置阻尼器,并且在外側PE護套上設置雙螺紋線。外置阻尼器能夠有效吸收和耗散因風雨作用產生的振動能量,雙螺紋線則進一步擾亂氣流,改變其繞流形態,從而降低風雨振發生的概率與強度,延長斜拉索的使用壽命并保障其在各種氣候條件下的穩定性。斜拉索在中跨組合梁上采用鋼錨箱錨固,其縱向基本索距設定為11.6米,這種錨固方式與中跨組合梁的結構特性相適配,能夠高效地將斜拉索的拉力傳遞至主梁。而在邊跨混凝土梁上則采用組合鋼錨箱錨固,縱向基本索距為6米,塔上基本索距2.5米。不同位置的索距設計是根據橋梁各處的受力特點、結構形式以及整體力學性能要求精心確定的,通過合理的索距布局,使得斜拉索的拉力能夠均勻、有效地分布在橋塔、主梁等結構部件上,從而優化整個橋梁結構的受力體系,確保佛山富龍西江特大橋在長期運營過程中安全可靠、性能卓越,展現出在橋梁斜拉索設計與應用方面的精湛技藝與科學嚴謹的工程思維。

下部結構
橋塔基礎

佛山富龍西江特大橋在橋塔基礎方案的抉擇上經過了全面的考量。橋塔基礎有大直徑鉆孔灌注樁基礎與沉井基礎兩種可行方案。鉆孔灌注樁基礎的施工工藝成熟,其突出優勢在于適應性廣泛,無論是何種地質條件,都能較好地開展施工作業,并且施工質量也相對更易于把控。而沉井基礎則以剛度大、結構安全可靠性高而著稱,尤其適用于承受較大水平荷載的情形,并且在覆蓋層較薄、河流沖刷小以及持力層埋深較淺的場地條件下能發揮良好性能。然而,對于本橋而言,沉井基礎存在諸多不利因素。一般情況下,沉井控制下沉的深度在30米左右,而該橋橋塔墩處的覆蓋層厚度較大,幾乎接近沉井基礎經濟深度的極限,這意味著采用沉井基礎可能會面臨成本大幅增加、施工難度劇增等問題。此外,沉井施工還會引發諸如較大的沖刷現象,對周邊河床及河岸穩定性造成威脅;下沉施工過程容易受到諸多限制,難以按照預定計劃順利推進;并且在施工期間會對通航造成阻礙,影響西江的正常航運秩序。綜合權衡各種因素之后,該橋最終確定橋塔基礎采用樁徑3米的鉆孔灌注樁基礎。橋塔承臺采用C40混凝土進行澆筑,在承臺形狀設計方面,充分兼顧了結構受力特性與水流影響。為減少水流對承臺的沖擊力,并確保在各種受力工況下承臺能夠穩定承載橋塔傳遞的荷載,將其設計成橢圓形。其承臺平面尺寸為橫橋向72米、順橋向26.5米,厚度達6米。這樣的承臺設計能夠有效保障橋塔基礎的穩固性與耐久性,為佛山富龍西江特大橋的整體結構安全奠定堅實基礎,使其能夠在復雜的自然環境與交通荷載條件下屹立不倒,成為西江之上的重要交通樞紐。

橋墩及基礎

在佛山富龍西江特大橋的設計中,為實現與橋塔下塔柱以及引橋分幅式板式墩的適配,輔助墩與過渡墩統一采用分幅式板式墩的結構形式。過渡墩蓋梁采用預應力混凝土精心構建,其高度為3米,寬度達4.5米,長度則為34.2米,這樣的尺寸設計能夠有效承擔起上部結構傳遞的荷載,并為橋梁整體的穩定性提供有力支撐。輔助墩和過渡墩的單幅墩身均采用矩形空心截面,其截面尺寸為5米×3米(橫橋向×順橋向),橫橋向壁厚0.8米,順橋向壁厚0.7米,這種空心截面的設計在保證結構強度的同時減輕了自重,優化了結構性能。并且,墩身頂部和底部均設置有2.0米厚的實心段,進一步增強了墩身關鍵部位的承載能力與穩定性。輔助墩和過渡墩均配備矩形承臺,高度均為3.5米。其中,輔助墩單個承臺平面尺寸為9.5米×9.5米(橫橋向×順橋向),過渡墩單個承臺平面尺寸為27.5米×9.5米(橫橋向×順橋向),承臺的尺寸依據上部結構荷載以及地質條件等因素精確確定,以確保能夠穩定地將荷載傳遞至地基。承臺下接群樁基礎,總共布置8根鉆孔灌注樁,樁徑3米,按照嵌巖樁進行設計,群樁中心間距為5.5米×5.5米(橫橋向×順橋向),采用矩形布置方式。這樣的群樁基礎設計大幅提高了基礎的承載能力與抗傾覆能力,使得輔助墩和過渡墩能夠在復雜的地質條件與各種荷載作用下穩固屹立,為佛山富龍西江特大橋的安全運營提供了堅實可靠的下部結構保障。

設計參數

關鍵技術

有限元模型

佛山富龍西江特大橋主橋施工方案為先塔后梁,此方案借助MIDAS Civil軟件構建起主橋施工全過程的有限元模型。在模型構建中,橋塔節段劃分嚴格參照實際施工節段進行,其中標準節段的澆筑高度設定為6米。對于主梁與橋塔采用梁單元予以模擬呈現,斜拉索則運用索單元來模擬,同時充分考慮到諸如爬模、橋面吊機以及臨時檢查車等臨時荷載的影響。在主梁懸臂施工階段,實施塔梁臨時固結措施,待主梁合龍完成后,解除塔梁臨時固結,進而形成半飄浮體系。依據該施工方案的規劃安排,佛山富龍西江特大橋主橋被細致地劃分為207個施工階段,以確保整個施工過程有條不紊地推進,保障大橋建設的質量與進度。

施工控制分析

主動橫撐安裝

傾斜塔柱在施工過程中受已澆筑節段自重和施工荷載的作用,根部截面將產生較大的拉應力。為保證塔柱施工過程中應力不超限,需通過計算確定主動橫撐安裝位置、頂推時機以及頂推力等控制參數。受自重作用,橫撐鋼管為壓彎構件,考慮到穩定性需求,在滿足塔柱應力不超限的基礎上,應盡量減小主動頂推力。按此原則在有限元模型中進行試算,最終確定布置5道主動橫撐,從下往上編號依次為G1~G5,分別位于中塔柱S9、S11.S13、S15和S17節段,橫撐鋼管中心線標高分別為+47、+57.7、+69.5、+81.2、+92.7米。為給爬模提供工作空間,在下一節段施工完成后進行橫撐安裝和頂推。

由于橫撐鋼管導熱速率相比塔柱混凝土快,橫撐內力受溫度影響較大,選擇在溫度變化較穩定的時段進行頂推,并根據安裝時刻實際溫度進行頂推力修正。塔柱最大懸臂狀態出現在下一道橫撐安裝前,施工期間,中塔柱最大懸臂高度為21.538~24.600m,平均值為22.7m。主動橫撐安裝控制參數及頂推前、后塔柱應力。橫撐頂推前、后塔柱應力滿足《公路橋涵施工技術規范》中塔柱根部最大拉應力不超過1MPa的要求。

主動橫撐拆除

橫撐拆除順序及拆除時機主要考慮因素有橫撐逐根拆除,后拆除橫撐的內力將增大,應保證橫撐鋼管滿足強度及穩定性要求;橫撐內力卸載會對中塔柱造成附加內力,應保證塔柱受力滿足控制要求。根據整體桿系模型計算結果并結合現場施工安排,初步制定橫撐拆除順序為上塔柱S24節段施工完畢且混凝土彈性模量、強度達到設計要求后,按從上到下的順序依次拆除G3、G2、G1橫撐;上塔柱S30節段施工完畢且混凝土彈性模量、強度達到設計要求后,按從下到上的順序依次拆除G4、G5橫撐。

塔柱橫向預偏

受中塔柱內傾影響,在自重及施工荷載作用下,塔肢會向內側發生位移,需要根據計算結果在橋塔中塔柱節段設置向外側的橫橋向預偏,以抵消自重及施工荷載的影響。經分析,中塔柱橫向預偏量最大值為30毫米,位于標高+80.254米和+86.112米處,即S14和S15節段。

主動橫撐頂推監測

頂推過程應力和位移

為確保主動橫撐頂推力有效施加到塔肢上,在每道橫撐頂推施工期間進行精細化監測,測試內容包括:鋼管表面應力。在每根鋼管L/4斷面各布置2個振弦應變計,監測頂推前、后鋼管應力變化。頂推口相對位移。在每根鋼管對頂口兩側各布置2個百分表,測量頂推前、后對頂口兩側相對位移:測得的位移量為塔肢偏位與鋼管壓縮量之和。塔肢偏位。在上、下游塔肢頂部布置觀測棱鏡,采用全站儀測量頂推前、后坐標變化。塔肢根部應力在中塔柱塔肢根部布置1個監測斷面,對塔柱施工期間應力變化進行持續監測。

主動橫撐內力

對20號塔G2橫撐鋼管從安裝到拆除進行了近1年(2021年7月-2022年6月)的應力長期監測。根據G2橫撐頂推期間鋼管表面應力增量回歸曲線,可將實測鋼管表面應力增量換算為鋼管軸力G2橫撐鋼管表面應力增量與頂推力線性回歸曲線。線性相關系數R2接近1,表明相關程度很高。根據擬合公式將實測鋼管表面應力增量換算為軸力,并與理論值進行對比,受溫差作用影響,橫撐鋼管實測軸力呈波動狀態,但整體變化趨勢與理論值基本吻合,表明橫撐頂推力有效施加到塔柱上。

運行情況

2024年11月22日上午,佛山富龍西江特大橋正式通車,沿線途經高明區荷城街道白坭鎮,是截至2024年佛山已建成橋梁中主塔高度最高橋梁(超190米)。

獲得榮譽

佛山富龍西江特大橋建設期間,負責該項目的中交路建項目團隊獲專利30項,其中發明專利3項,實用新型專利27項。

特色與價值

佛山富龍西江特大橋項目建成通車后,將進一步完善廣佛西部片區與廣佛中心現代綜合交通體系,推進西江兩岸城市聯通發展,對加速沿線片區的“交通融合、產業融合、城市融合”,促進佛山西部區域深層次協調發展具有重大戰略意義。該工程為佛山市一環西拓戰略建設的核心工程,加快高明區與佛山中心城區及三水區的快速對接,加速佛山西部融入廣佛核心區的步伐,推動交通融合、產業融合與城市融合,進一步實現區域經濟的協調發展。

參考資料 >

“佛山第一橋”順利封頂!.佛山發布.2024-11-23

佛山市富龍西江特大橋工程可行性研究報告審批前公示.佛山市人民政府.2024-11-23

“佛山第一橋”已通車.廣東發布.2024-11-23

“佛山第一橋”完成六成,明年1小時的路20分鐘搞定.今日頭條-讀創網.2022-08-05

西江又添特大橋.新華社.2024-11-23

廣東佛山富龍西江特大橋項目建成通車.中國新聞網.2024-11-23

佛山富龍西江特大橋建成通車.南方日報.2024-11-23

一橋“粵”兩岸,西江弄新潮!廣東佛山富龍西江特大橋項目建成通車.央視網.2024-11-23

形似白鷺“對歌”,廣東佛山富龍西江特大橋建成通車.北晚在線.2024-11-23

佛山最大“白鷺”亮相!富龍西江特大橋項目進度條刷新!|佛山早班車.佛山發布.2024-11-23

中交路橋建設有限公司.天眼查.2024-11-24

熱烈祝賀富龍西江特大橋項目取得階段性勝利.湖南中路華程.2024-11-23

凝心聚力,聚焦生產,多個項目生產取得新進展.中交路橋華南工程有限公司.2024-11-23

沖刺!“佛山第一橋”,預計9月橋面合龍.佛山發布.2024-11-23

交筑?品質工程 ‖ 中交路建富龍西江特大橋項目主橋邊跨全部合龍.中交路建.2024-11-23

“佛山第一橋”,合龍! | 佛山早班車.佛山發布.2024-11-24

交通運輸部辦公廳關于公布平安百年品質工程創建示范項目(第一批) 清單的通知.中國交通運輸協會運輸與物流分會.2024-11-24

“顏值”與“才華”兼備!我省7個交通項目入選首批平安百年品質工程創建示范.廣東省交通運輸廳.2024-11-23

廣東佛山富龍西江特大橋項目建成通車.中國新聞網.2024-11-23

關于對佛山市富龍西江特大橋工程選址方案.佛山市自然資源局 佛山市城市更新局.2024-11-23

佛山市自然資源局(佛山市林業局).佛山市自然資源局 佛山市城市更新局.2024-11-23

佛山市自然資源局(佛山市林業局).佛山市自然資源局 佛山市城市更新局.2024-11-23

“佛山第一橋”富龍西江特大橋合龍在即.身邊24小時.2024-11-23

奮戰三晝夜,富龍西江特大橋成橋荷載試驗順利完成.佛山路橋監測.2024-11-23

高明到三水,多了一條“佛山第一橋”.南方都市報.2024-11-23

65層樓高!“佛山第一橋”,通車了!.光明網.2024-11-23

生活家百科家居網