荊岳長江大橋,全稱荊岳長江公路大橋,是長江上首座連接湖北、湖南省兩省的特大型橋梁,也是湖北省“六縱五橫一環”骨架公路網中隨(州)岳(陽)高速公路的一項控制性工程。于2006年12月26日正式開工建設,于2010年5月5日主干大橋合龍完畢,于2010年12月9日正式通車。
荊岳長江大橋建設總里程5.419公里,其中長江大橋總長4512.5米,跨江主橋為主跨816米的雙塔單側混合梁斜拉橋,是高低塔斜拉橋世界第一大跨度。南、北主塔塔高分別為224.5米和265.5米,大橋主橋采用半飄浮結構體系,在索塔、輔助墩、過渡墩處設置豎向活動支座,共7對,每個索塔處設4組縱向粘滯阻尼器。在北邊跨輔助墩、過渡墩頂鋼箱梁內設置鐵砂混凝土壓重塊,克服支座負反力。荊岳長江大橋也是世界跨徑最大的高低塔斜拉橋。
荊岳長江大橋特大跨徑鋼箱梁斜拉橋施工技術2013年度四川省政府科技進步三等獎。
歷史沿革
建設背景
2005年,武漢至荊州市、岳陽市之間600公里的長江上沒有一座大橋,專家估計,到2010年,岳陽道仁磯渡口、監利白螺磯渡口與鄰近的螺山渡口平均過渡交通量將達到每日7055輛。車渡量逐年增加,汽車渡口的設計承運能力卻無法跟上,因此,修建橫跨湘鄂兩省的長江大橋迫在眉睫。
正式立項
2005年7月,橫跨岳陽市云溪區道仁磯與湖北荊州市監利市白螺磯的荊岳長江公路大橋,已經正式通過中華人民共和國國家發展和改革委員會立項審批。大橋預計明年開工建設,預計3年半完成工期。
建設歷程
2006年12月26日,荊岳長江大橋正式啟動建設。
2009年6月5日,南主塔率先順利完成封頂;同年6月7日,北主塔也順利完成了封頂任務;2010年5月5日,主干大橋合龍完畢;次年12月9日,荊岳長江大橋正式通車。
地理環境
位置境域
荊岳長江公路大橋位于長江中游城(陵磯)螺(山)河段上。
地形地貌
氣象
橋位區年平均氣溫17.2℃,極端最高氣溫39.3℃,極端最低氣溫-11.4℃,極端最大溫差約51℃;年平均降雨量1331.6mrrl,年平均相對濕度為78,最大瞬時風速不小于29.8m/s。
水文
橋位處歷年最高水位34.951"2,最低水位15.56m,多年平均水位23.36m。河床洲灘位置沖淤變化較大,塔墩處最大沖刷深度≥20m;平均水流流速1~4m/s。
地質
橋位北段基巖主要為自云巖,巖體較完整堅硬,但局部有溶蝕空洞發育;河床中段斷層及揉皺破碎帶較為發育,河床中心偏南側多有不良地質集中發育,地質情況較復雜;南段則分布有大量的層間剪切帶,構成了獨特的軟硬混層巖體結構型式;南岸基巖主要為變余粉砂質泥巖,層間剪切帶、揉皺破碎的巖體相問分布。
建設設計
主要技術標準
(1)公路等級:雙向6車道高速公路。
(2)設計速度:100km/h。
(3)橋面寬度:33.5m(主橋不含布索區)。
(4)設計汽車荷載:公路一工級。
(5)通航凈空:通航凈高≥18m;單孔雙向通航凈寬不小于45012"1。
(6)地震設防標準:100年超越概率水平10基巖水平峰值加速度為94.5cm/s。,100年超越概率水平5基巖水平峰值加速度為146.6cm/s。(即按8度地震烈度設防)。
(7)防洪條件:主橋主跨≥600m,灘橋主跨≥150m;要求塔墩阻水面積小。
橋梁結構設計
橋塔
根據主橋景觀設計和塔墩處工程地質條件,橋塔采用雙柱H形結構、分離式雙承臺基礎。南、北橋塔高分別為224.5m、265.5m,塔高與主跨比分別為0.238、0.264,其中在橋面以上北塔較南塔高20.61Tl。上、中塔柱為單箱單室D形斷面,尺寸為8.8m×5.8m,壁厚1.0m×1.2m;下塔柱為單箱雙室D形斷面,其外輪廓尺寸由中塔柱漸變至13.0ITl×12.0ITl。
北塔位于主河道深槽北側,水深流急,采用雙圓形分離式基礎,即采用2個直徑30m的承臺+群樁基礎,每個承臺下設13根43.0m大直徑嵌巖樁;該分離式基礎較整體式基礎工程規模小20左右,同時分別采用2個獨立的圓形鋼圍堰施工,減小了單個鋼圍堰的運輸、安裝和就位的施工難度;采用大直徑嵌巖樁,樁基根數少,縮短了施工工期,確保北塔基礎在1個枯水期內順利完成施工。
南塔基礎位于岸上,為2個矩形分離式承臺+群樁基礎,承臺平面尺寸為29.5m×23.3m,厚8m,每個承臺下設20根Φ2.2m的鉆孔灌注樁。由于橋位南岸基巖巖層陡立,且夾有斷層、揉皺破碎帶、層間剪切帶等不良地質,南塔樁基的計算長度達90m以上,超長樁的成孔施工難度大;因此根據原樁位的試樁試驗研究成果,采用“摩擦+嵌巖樁”的設計理論(即假定樁基在設計軸力作用下,樁端承擔30、樁側摩阻承擔70),將樁長優化至70m左右,有效減短了樁基長度,降低了施工難度。承臺采用C35混凝土,樁基礎采用C30水下混凝土,塔柱和橫梁采用C50混凝土。興平北塔及基礎構造。
主梁
中跨和北邊跨位于深水中,采用重量輕、抗風性能好、造型美觀的扁平鋼箱梁,鋼箱梁主體結構采用Q345qD鋼材。南邊跨位于岸上,根據橋位地形條件,考慮施工的便利性和經濟性,采用與中跨鋼箱梁外形尺寸統一的PC箱梁,PC箱梁采用C50混凝土。考慮橋梁結構受力的合理性、施工的便利性和經濟性,鋼一混凝土結合段設置在中跨側距南塔中心22.0m處,主梁在該處以軸向壓力為主,且彎矩和剪力小[6]。主梁全寬38.5m,至橋塔區縮窄為36.5ITI,主梁外輪廓梁高3.823m,為增加主梁的斷面受力效率、節省材料,主梁采用分離式雙邊箱斷面,兩邊箱之間以橫隔板相連接。
鋼箱梁
根據受力需要,不同區段的鋼箱梁厚度不同:頂板厚16~20mm,橋面板U形加勁肋厚8mm,加勁肋中心間距600mm;箱梁底板厚16~22mm,內腹板厚14~18mm,外腹板厚32mm。鋼箱梁橫隔板由邊箱內隔板和連接兩邊箱的鋼橫梁組成,標準間距3.01TI,板厚12~22mm。鋼箱梁分節段在工廠制造,利用駁船運輸至橋位,現場吊裝、焊接成橋;標準梁段及合龍梁段采用橋面吊機拼裝。鋼箱梁標準節段。
PC箱梁
PC箱梁標準截面頂板厚35cm,底板厚40cm,斜底板厚35cm,內腹板厚50cm,橫隔板標準間距3.75m。根據受力的需要,箱梁在橋塔和墩頂支點區各部位板厚均相應增加。PC箱梁在落地支架上采用分段預制、匹配制造、逐段拼裝的施工方法,考慮斜拉索索距、施工工藝等控制因素,共分32個預制節段;標準節段長7.5m,重約810t;其余梁段長4.5~7.0m,預制節段最大重約1091t。通過采用預制拼裝的施工方法,有效提高了混凝土施工質量,減小混凝土箱梁受力期間的收縮、徐變變形的影響,降低了寬幅箱梁開裂的可能性。
鋼一混凝土結合段
因該橋跨度大、橋面寬、主梁軸力巨大,經研究比較,鋼一混凝土結合段采用帶鋼格室的部分連接填充混凝土方案,使主梁剛度過渡比較均勻,應力擴散良好。受鋼一混凝土結合段的約束,在混凝土收縮、徐變作用下混凝土箱梁側易產生縱向裂縫,為降低混凝土收縮、徐變的影響,鋼一混凝土結合段與PC箱梁段采用匹配制造、預制拼裝的連接方式,并在拼接面預留剪力塊。鋼一混凝土結合段鋼結構部分長5.5ITI,鋼格室為箱形封閉結構,長2.0m、高0.8m,標準寬度為0.6,0.78,0.82ITI;鋼格室腹板及抗剪鋼板上開有聲65mm圓孔,并穿過聲20mm鋼筋與進入該圓孔的混凝土包裹在一起形成鋼筋混凝土剪力鍵(PBL鍵)。鋼格室通過鋼箱梁加強段與鋼箱梁連接,其內填充混凝土;鋼箱梁加強段采用在u肋中間加設T形加勁的方式,長2.8m;為保證鋼一混凝土結合段與PC箱梁緊密結合,在結合段設置預應力鋼束。
斜拉索及索、塔錨固
斜拉索
主橋橫橋向斜拉索索距35m;南邊跨順橋向標準索距7.5m;中跨和北邊跨順橋向標準索距15m,北邊跨尾索區為13m;斜拉索按扇形在豎直面內布置,每個索面由26對高強度平行鋼絲斜拉索組成,全橋共4×26對。斜拉索采用高強平行鍍鋅鋼絲成品索,抗拉強度≥1770MPa,設計壽命5o年。索體采用多層防腐系統[包括鋼絲鍍鋅、高密度聚乙烯(PE)護套和外表面纏包PVF化膜膠帶],以保證斜拉索在其設計壽命期內免遭腐蝕。考慮到斜拉索在運輸和掛索施工過程中,其護套易受到損傷且難以檢查修復,因此成橋后在現場以50的重疊面螺旋纏包2層PVF氟化膜膠帶+表面螺旋線(設計為可換式)。
索、塔錨固
除橋塔附近幾對大轉軸傾角斜拉索直接錨固在混凝土塔壁齒塊上外,其余(南、北塔各21對)均采用鋼錨梁錨固型式。為充分發揮鋼錨梁的受拉效能,降低塔壁混凝土分配的拉力,采用“斜拉索張拉施工期鋼錨梁兩端簡支,運營期兩端固結”的支撐方案,即在斜拉索張拉過程中,鋼錨梁與塔壁鋼牛腿呈簡支狀態(一端接、一端滑動),拉索錨固后鋼錨梁與塔壁鋼牛腿兩端固結(即完成焊接連接)。考慮在運營期斜拉索換索或失效等工況下塔壁混凝土受力安全,在索塔錨固區配置了少量預應力筋。通過以上措施,使索塔錨固區構造和鋼筋布置簡化、受力明確、施工便利。
榮譽表彰
文化特色
荊岳長江大橋不僅是前沿橋梁技術的結晶,也是集美區學素養之大成,以洞庭湖水鄉和龍舟文化為特色,使“鄂湘文化”相融合,成為一個承古啟今的人文景觀。
建設意義
作為“武漢城市圈”和“長株潭城市群”經濟發展的新紐帶,荊岳大橋建成后,將有效改善長江中游過江交通條件,完善鄂湘兩省公路交通網絡,方便陜、甘等西北車輛南下,對促進中部地區崛起,加快江漢平原和洞庭湖平原資源優勢有效整合等,具有極為重要的意義。
荊岳長江公路大橋的建成,將有效改善長江中游的過江交通條件,極大提升洞庭湖區域防洪、搶險、救災的交通運輸能力,對促進中部崛起與“兩型社會”建設具有積極意義。
相關事件
2007年12月19日凌晨,正在建設的湖北荊岳長江大橋主27號墩發生一起安全事故,正在實施鋼筋籠安裝的5名工人,因鋼纜突然斷裂一同掉入樁基孔內的江水中,全部溺亡。
附近景點
洞庭湖
是我國第二大淡水湖泊,也是我省的母親湖,地跨湘鄂兩省,位于長江中游荊江南岸,南接湘,資,,漓四水,北納長江荊江段松滋,太平,藕池三口來水,東有新墻河,汨羅江匯入,最終通過城陵磯注入長江,有九龍戲珠之說。湖泊現有面積2650平方公里,總蓄水量167億立方米,流域面積26.33萬平方公里,是長江僅存的兩個大型大通江湖泊之一,是長江流域重要的調蓄湖泊,在維系長江中下游平原流域江湖關系和生態平衡具有不可或缺的重要作用,素有長江之腎之稱。
參考資料 >
ERROR: ACCESS DENIED.中國政府網.2024-02-07
世界跨徑最大高低塔斜拉橋荊岳長江大橋正式通車.中國日報網.2024-02-07
2010年12月9日 荊岳長江公路大橋正式通車(圖).中國公路網.2024-02-07
荊岳長江大橋建成通車.湖南省交通運輸廳.2024-02-07
荊岳長江公路大橋立項.新浪網.2024-02-08
荊岳長江大橋南北主塔順利封頂.新浪新聞.2024-02-07
【中國共產黨百年長江情·弄潮篇】荊岳長江大橋:利彌鄂湘 惠及八方.湖北社會科學網.2024-02-07
403 Forbidden.中國政府網.2024-02-07
洞庭湖簡介.長沙理工大學.2024-02-07