武汉长江大桥
2015-09-07 
 
   1.概略

   武汉长江大桥坐落湖北省武汉市,西北始于汉阳龟山南坡,东南止于武昌蛇山入江的山头。因为龟蛇锁江,江面狭隘,大桥全长1670m,其中正桥长1156m,两头引桥长514m。正桥8墩9孔,每孔桥跨128m,是公铁两用双层接连钢桁梁桥,上层为公路,基层为双线铁路桥。江底为两山余脉,除7号墩地质条件较差外,正桥的7个桥墩都立在巩固岩石上。大桥是新我国建立后在“通途”长江上建筑的第一座大桥,使人们数千年期望长江“通途变通途” 的愿望成为实际,也使长时间切割的武汉三镇连为一体,从此打通了被长江间隔的京广线,促进了南北经济的开展,是新888真人注册建造史上第一座里程碑式的888真人注册(图1)。

   图1 武汉长江大桥全景

   桥位处于长江两岸之间,江面最窄。最大水位涨落高差约19m,规划流速0.4~3.0m/s,规划流量76000m3/s,最大冲刷深度达22m。覆盖层在3、4号墩墩位处最厚,达25~27m。以下岩石为石灰岩、泥灰岩和页岩,极限强度最高达170MPa(石灰岩),最低为20MPa(泥灰岩)。

   武汉为典型时节性气候,前史最高气温43℃、最低气温14.2℃,多年平均气温15.4℃;飓风影响会集在5~11月,江面最大风力达7~9级; 春季风和日丽,6月前后为梅雨时节;夏日天气炎热,雨水充分会集,年最大降雨量达1266mm;秋季天高气爽,昼夜温差较大;冬天天气晴朗,冰冷枯燥。

   大桥选用公铁两用接连钢桁梁桥;上层为六车道公路,宽度22.5m;基层为双线铁路,宽度14.5m;铁路活载为中—24级;船只碰击力:顺桥向2、3号墩选用300t,1号墩选用150t,横水流方向取上述值的50%;桥址处于6级地震区;通航净高18m。

   2.主桥结构

   大桥全长1670m,其中正桥长1156m,桥跨结构选用3孔一联等跨的平弦菱形接连钢桁梁,共3联,每孔核算跨度为128m。江中1~8号墩除7号墩为钢筋混凝土管桩根底外,其他均为管柱根底。墩身高33m,下部宽7.4m、长13.8m,从管注钻岩基底算起至墩帽的高度,最高达64m。公路面和两边人行道均为钢筋混凝土板,行车道板厚13cm,上铺以1cm防水层、4cm加钢丝网的混凝土保护层和总厚度为4cm的沥青混凝土、沥青沙冲突层。

   (1) 主桥钢梁

   本桥为公铁两用桥,公路在上层,铁路在基层(图2)。铁路为双线,线间间隔为4.1m,铁路桥面在钢梁两边亦设有相同宽度的人行道。主桁为平行弦杆的菱形桁架,桁高16m,桁距10m。每孔分为8个16m的大节间,由弥补的竖杆将大节间再分为2个8m的小节间。

   图2  钢梁横断面

   因为主桁长细比较小,应力折减不多,

   因此选用H型截面,既能充分发挥材料强度,又能大大简化制作作业。主桁首要节点的铆合是与钢梁装置一起进行的,为使钢梁在伸臂装置时保持杰出的上拱度,各首要节点均随装随铆,并且规则铆合作业不得落后于三个8m长的小节间。

   在架起过程中,当伸臂为112m时,部分弦杆的装置应力,已超出运营时的应力。为了处理这一问题,在规划中选用了增设墩旁支架的计划(图3),约束最大伸臂为112m。

   图3 墩支架施工 

    (2)主桥根底

   在初步规划中,正桥根底选用气压沉箱法,但因为气压沉箱法在施工中面临着巨大困难,因此选用了管柱结构的新设想进行根底施工。而管柱结构新技能需求处理以下难题:管柱怎么经过20m沙层并到达岩层;在岩面不平的情况下,怎么防止翻砂;怎么钻岩成孔,怎么确保管柱内水下填充混凝土的质量到达与岩石固结密贴等。

   桥墩根底选用管柱根底计划的有1~6号墩及8号墩。1号墩根底为长方形,用管柱24根。其他六个桥墩的根底均为圆形,直径16.76m,每墩各有管柱30或35根,管柱内钻入岩层深2~7m,3、4号墩管柱长42m,重50t,经过覆盖层23m。钢筋混凝土管柱悉数在工地分节制作,每节长度一般为9m或12m,每根管柱最下端设有带加劲肋高1.2~1.5m的钢管靴(图4、图5、图6)。全桥共用管柱224根,总延伸6000m。

   图4 围令浮运就位

   图5  使用管柱进一步下降围令

   图6  带钢管靴的管节 
 
   7号墩因为基底为破碎的碳质页岩,桥墩范围内岩面高差达6m,河槽没有覆盖层,因此在技能规划中选用了直径55cm的钢筋混凝土管桩计划。7号墩基桩合计116根,每根桩容许承载才能为172t,在悉数基桩中有80根管桩的入岩深度到达15~17m。

   (3)施工安排及施工操控

   正桥钢梁为三联各为3孔等跨的平弦接连菱形桁架,每孔核算跨径为128m。因为桥址处水深湍急,风力可达9级,右岸江底岩层上几无覆盖层,一年中水位改变达15到18m,下弦杆中心标高离低水位约35m,并且航运繁忙,用满布式赝架法或浮运法架起钢梁,都是不适宜和不经济的。因此,使用接连梁结构的特性,钢梁的架起选用悬臂法。对支点邻近弦杆的加固,是选用添加弦杆永久截面的办法予以处理的。考虑工厂制作钢梁的才能以及888真人注册竣工通车的日期,选取架梁计划从两岸分头进行。为了防止在接连梁中部合龙所形成技能上的困难和复杂性,确认从左岸向江心架起两联,从右岸向江心架起一联,并且左岸架梁作业应先于右岸4至6个月开端,使两岸架梁作业约可一起到达江心6号墩。

   3 首要技能特色和立异点

   (1)武汉长江大桥江心桥墩根底选用了新式的管柱结构根底,防止了气压沉箱法所将遭遇到的简直难以克服的困难,使悉数工程均可在水面上进行,相对的不受水位约束,大大缩短工期,改进劳动条件,并节省资金。7号墩坐落破碎灰质页岩上,不适合管柱结构根底,因此合理的选用了管桩根底。“管柱钻孔法”在大桥创始并成功运用后,实事证明管柱钻孔法是先进的,是改进劳动条件、缩短工期下降造价的要害,它从根本上消除了沉箱计划中不可能处理的困难使深水根底的结构和施工办法得到了史无前例的新开展。

   2)大桥钢梁选用了平行弦杆、菱形桁架、三孔等跨接连梁,主桁杆件一概选用工字形断面,反挠度用三种不同的节点板来操控。这样减少了工厂制作及现场装置作业,运营修理亦称便当。在规划时,选用了调整应力的核算办法,使受正负力矩的杆件应力挨近,节省了钢材,并简化了节点细节。因为选用菱形桁架,在同一板厚情况下,桁架高度能够减小为16m,施工便利,经济漂亮。钢梁制作所到达的高度精确性以及伸臂装置法的运用,都到达了国际先进的技能水平。

   3)在施工方面,施工安排完善。规划、制作并运用了许多新式机具,逐渐充分并改进了新技能的施工操作办法,提高了888真人注册工程施工水平,培养出一批888真人注册建造力气。

   4 有关材料

   桥  名:武汉长江大桥

   桥  型:钢桁架接连梁

   跨  径:每孔128米

   桥  址:湖北省武汉市

   规划单位:中铁大桥勘察规划院有限公司

   施工单位:中铁大桥局集团

   混凝土用量:91500m3

   钢材用量:21420t

   造价:7189万元。

    建成日期: 1957年10月15日

   
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