杭州市江東大橋位于杭州市東北角,西岸為下沙高教園區(qū),東岸為蕭山工業(yè)園區(qū),是溝通杭州“三縱五橫”快速路之一的德勝路與江東工業(yè)園區(qū)的一條快速通道。該橋由上海市政工程設計研究總院設計,于2008年12月建成。
大橋工程自下沙至蕭山全長4.33km,由通航孔橋梁、江西側(cè)非通航孔(含跨西大堤)橋、江中段非通航孔橋、跨東大堤橋、下沙和蕭山兩岸陸上段引橋以及接線道路等組成??缃糠珠L約2.1km。
大橋結(jié)構(gòu)特點
江東大橋全長4332米,橋梁結(jié)構(gòu)為上、下行分離式,中央分隔帶寬5m,單幅橋標準寬度18.75m,主橋段自錨式懸索橋全寬為47m。主線道路為雙向8車道城市快速路,計算速度為80km/h,設計荷載為城—A級。
通航孔主橋為兩座,跨徑組合為83m+260m+83m的自錨式連續(xù)鋼箱梁懸索橋,獨柱式塔,分離式鋼箱梁。邊跨主纜在豎直平面內(nèi)錨于主梁中間,不設吊索;中跨主纜通過吊索錨于主梁兩側(cè)形成橫向19
。空間索面。為提高橋梁的動力性能,在兩個主塔處設置了4個200t的高性能阻尼器。
主塔為獨柱式塔,以大挑臂橫梁支承主梁。上塔術高約63m,下塔柱高約34m。塔柱基礎由18根直徑2.0-2.3m的變截面鉆孔灌注樁組成。塔術為空心腰圓形截面,塔頂為4.8m×6m,塔底為8.9m×12m。塔頂部為實心段,以承受鞍座傳來的巨大壓力。塔橫梁為預應力混凝土,圓弧底箱型梁,寬度6.8m,高3m-6m。
大橋技術創(chuàng)新點
杭州江東大橋的“變曲率五段連續(xù)曲線鋼箱梁頂推施工技術”和“懸索橋上部空間纜索安裝及體系轉(zhuǎn)換技術”均為國內(nèi)首創(chuàng),它是目前世界上首座采用“空間纜型自錨式”結(jié)構(gòu)的懸索橋。
由于江東大橋橋型復雜,包括十跨連續(xù)梁設計、連續(xù)剛構(gòu)梁設計、自錨式空間纜鋼箱粱橋設計組合體系,結(jié)構(gòu)別致,技術難度高,在施工管理過程中,我們確定了江東大橋空間自錨式懸索橋設計與施工成套關鍵技術研究其”十大”科研項目,應用了大量國內(nèi)外領先的先進技術和新工藝,多項科研項目取得了科技創(chuàng)新成果。
一是首次在杭州地區(qū)現(xiàn)場焊接拼裝鋼箱梁。由于錢塘江通航條件難以滿足江東大橋整體鋼箱梁的運輸要求,陸路運輸也難以滿足,我們采用單元件制作完成后即運抵工地組拼,在現(xiàn)場焊接組拼梁段,組拼梁段后在用專用平板車運抵橋位進行吊裝、焊接、頂推施工,然后實現(xiàn)全橋合龍,這在杭州地區(qū)尚屬首次。同時,為滿足運梁要求,水上棧橋承載力160T設計,是目前已建錢塘江棧橋搭設等級最高。
二是首次采用5段連續(xù)曲線頂推安裝鋼箱梁。江東大橋鋼箱梁頂推施工最獨特之處就是鋼箱梁在安裝架設階段采用”五段連續(xù)曲線”的結(jié)構(gòu)形式,該結(jié)構(gòu)形式使得頂推工藝變得非常復雜。這種頂推施工,目前僅在杭州江東大橋得以成功實施,在國內(nèi)屬于首創(chuàng)。
三是首次使用1500噸大噸位無級可調(diào)支座。該支座能在豎向可進無級調(diào)節(jié),方便快捷地消除主塔橫梁變形引起的受力不均,保障江東大橋施工和運營階段的受力安全。這種新型大噸位無級可調(diào)支座且具有高承載低壓縮、高耐磨低摩擦、高精度免維護、操作簡單的特點。據(jù)悉,1500噸大噸位無級可調(diào)支座在我國公路上還是第一次使用。
四是首次采用”五軸聯(lián)動數(shù)控技術”加工索鞍、索夾。由于江東大橋懸索橋為空間纜索系統(tǒng)結(jié)構(gòu),索鞍、索夾的受力較復雜。在具體實施過程中,通過采用計算機進行工件的三維造型及研發(fā)了五軸聯(lián)動數(shù)控技術精確加工;同時加強了鑄鋼的焊接變形控制以及左右鞍體的栓接面精度的控制措施,確保在空間曲面上將440多高強螺栓精確對接。
五是首次成功實現(xiàn)空間纜架設及體系轉(zhuǎn)換。江東大橋成橋狀態(tài)主纜為空間纜索,而根據(jù)本橋的施工特點,空纜架設時,主纜在垂直于橋面的豎平面內(nèi)進行編纜,然后在空纜預緊后,通過臨時吊點,轉(zhuǎn)換為空間纜,這在懸索橋施工中首次采用。體系轉(zhuǎn)換是自錨式懸索橋施工最復雜的一個關鍵環(huán)節(jié),目前,江東大橋體系轉(zhuǎn)換已經(jīng)順利完成。這在全國同類型橋梁施工領域尚屬成功的首例。
六是首次采用鋼橋面ERS路面(樹脂瀝青組合體系鋼橋面鋪裝技術) 鋪裝技術。指揮部聯(lián)合相關單位研究開發(fā)出了在鋼橋面鋪裝領域具有創(chuàng)新和國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的樹脂瀝青組合體系(簡稱ERS)新型鋼橋面鋪裝技術,它與目前國內(nèi)目大量采用的其它鋼橋面鋪裝體系相比,具有既經(jīng)濟、易施工及易維護等特點。