九江長江大橋是我國鐵路南北通道京九線和公路干線105國道上的重要橋梁,座落在江西省九江市和湖北省黃梅縣寬闊的長江江面上。大橋由中鐵大橋局勘測設(shè)計院有限公司設(shè)計,始建于1973年,1994年全橋建成。
主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
九江長江大橋為公鐵兩用三拱連續(xù)鋼桁梁橋,上層為四車道公路,下層為雙線鐵路, 限坡4‰; 橋梁寬度:上層公路為18m,正橋三大拱內(nèi)20.5m,鐵路為14m,線間距4.2m; 鐵路活載為中—活載;鐵路線路按60kg/m鋼軌無縫線路設(shè)計;船撞力順?biāo)飨驗(yàn)?740kN,順橋向?yàn)?870kN; 地震按Ⅶ度設(shè)防; 按高速鐵路要求考慮列車搖棘擺力; 通航凈高為24m,通航凈寬大于160m,按三孔布置。
橋梁結(jié)構(gòu)
九江長江大橋由正橋和南北兩岸公路、鐵路引橋組成。正橋全長1806.712m,為雙層公鐵兩用橋,公路在上層。正橋共11孔,自北向南為:兩聯(lián)3x162m連續(xù)鋼桁梁,一聯(lián)180m+216m十180m用柔性拱加勁的鋼桁梁和一聯(lián)2x126m連續(xù)鋼桁梁。桁寬12.5m,桁高16m,最大下加勁弦高16m,最大加勁拱矢高32m,所有鋼梁為栓焊結(jié)構(gòu)。
鐵路引橋:南岸35孔,北岸109孔,為跨度40m的無碴無枕預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支箱梁,每孔兩個單箱。鐵路引橋南岸1428.444m,北岸長4440.934m。公路引橋:南岸33孔,北岸32孔,均為跨度40m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁,每孔8片。公路引橋南岸長1347.021m,北岸長1306.389m。
正橋鋼梁共4聯(lián)計11孔,主體系為帶豎桿的三角形桁架,桁高16m,節(jié)間長度為9m,在支點(diǎn)處設(shè)有下加勁桁(橋臺處除外),跨度162m梁及126m梁的加勁弦桿的起點(diǎn)設(shè)在距支點(diǎn)36m處,加勁桁高14m(與跨度180m梁相接處的加勁桁高增至16m),180m+216m+180m梁除設(shè)有下加勁桁外,還設(shè)有加勁拱,成為剛性桁梁柔性拱體系,下加勁桁的起點(diǎn)設(shè)在距支點(diǎn)18m處。支點(diǎn)處加勁桁高16m,加勁拱的矢高180m跨為24m,216m跨為32m(自上弦至拱頂)。兩主桁中心距12.5m。
兩主桁的弦桿間(含拱圈及加勁弦)設(shè)有平面縱向聯(lián)結(jié)系,三角形桁架的豎桿處,每隔一節(jié)間設(shè)橫向聯(lián)結(jié)系,加勁弦處每一節(jié)間,設(shè)有橫向聯(lián)結(jié)系,各支點(diǎn)處設(shè)有橋門架。
雙線鐵路布置于鋼梁的下弦,縱橫梁系統(tǒng),鐵路明橋面,兩線路中心距4.2m。為了減少鐵路縱橫梁與主桁的共同作用,設(shè)有伸縮縱梁。
公路位于鋼桁梁的上弦,鋼縱梁疊置在橫梁上,鋼縱梁設(shè)計成4跨連續(xù)梁(4X9m),以減少公路面的伸縮縫,預(yù)制的輕質(zhì)陶粒鋼筋混凝土板擱置在鋼縱梁上。
鋼桁梁的每個支點(diǎn)處,設(shè)有起重橫梁,每一中間支點(diǎn),每桁布置10個起重點(diǎn),端支點(diǎn)處,每桁布置6個起重點(diǎn),但在橋臺處,每桁布置三個起重點(diǎn)。每一起重點(diǎn)可安置一臺500t千斤頂,在鋼梁安裝過程中及日后養(yǎng)護(hù)需要起頂鋼梁時,要求上下游側(cè)各起重點(diǎn)所有起重千斤頂(同一型號)用同一油泵并聯(lián)起頂,以免上下游側(cè)受力不均而引起超載。
鋼梁的每一支點(diǎn)設(shè)有鋼梁支座,每聯(lián)僅有一個支點(diǎn)設(shè)固定支座,其余支點(diǎn)設(shè)活動支座,固定支座設(shè)置在反力較大的中間支點(diǎn),唯獨(dú)2X126m梁的固定支座設(shè)在端支點(diǎn),目的是為了減少9號墩處鋼梁端伸縮跨度的總長。本橋采用鉸軸式支座,鑄件采用ZG25Ⅱ鑄鋼,鉸軸采用35號鍛鋼。
橋上的主要附屬設(shè)備有鋼梁檢查設(shè)備和鐵路員工走道,不設(shè)避車臺。
主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1.“雙壁鋼圍堰大直徑鉆孔基礎(chǔ)施工法”(已榮獲國家優(yōu)秀設(shè)計金質(zhì)獎)。
2.將觸變泥漿套和空氣幕工藝用于下沉深度達(dá)50m的正橋和引橋沉井基礎(chǔ)。
3.采用簡易水上工作平臺法修建管柱鉆孔基礎(chǔ),創(chuàng)該類型基礎(chǔ)在洪水期開工的先例。
4.采用浮式基礎(chǔ),解決了在地質(zhì)極為復(fù)雜條件下修建基礎(chǔ)的難題。
5.在鐵路橋上采用跨度40m的無碴無枕預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支箱梁。
6.在國內(nèi)采用最大跨徑216m的三跨連續(xù)剛性梁柔性拱結(jié)構(gòu)。
7.研制、應(yīng)用成功屈服強(qiáng)度不小于412MPa的15MnVNq新鋼料。
8.解決了鋼梁15MnVNq低合金高強(qiáng)度鋼焊接桿件的板材焊接技術(shù)問題。
9.研制成功了材質(zhì)為35VB并經(jīng)磷化處理的大直徑高強(qiáng)度螺栓。
10.采用雙層吊索架全伸臂安裝180m鋼桁梁。
11.采用216m大跨跨中合攏及柔性拱合攏工藝。
12.在三大拱的吊桿上采用抑制振動的新型質(zhì)量調(diào)諧阻尼器(TMD)。
13.采用自行設(shè)計制造的吊重300t、跨度40m的架橋機(jī)。
14.試制成功φ2.5m反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) ,橋梁施工中取得成功。
成績與榮譽(yù)
九江長江大橋是繼武九江長江大橋漢長江大橋之后,我國在長江上建造的第八座大橋,也是我國目前最長、工程量最大的鐵路、公路兩用橋。無論是橋的設(shè)計、施工工藝,還是新型建筑材料的使用等方面,都反映了我國迄今最先進(jìn)的建橋水平。整個大橋設(shè)計新穎,造型優(yōu)美,工藝獨(dú)特,雄偉壯觀。大橋鐵路引橋采用的無碴無枕預(yù)應(yīng)力箱形梁,在我國建橋史上還是第一次。主河槽216米寬的大跨度,也居全國橋梁之首。
九江長江大橋1996年榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎及中國建筑工程魯班獎,1998年榮獲國家科技進(jìn)步一等獎,1999年獲全國第八屆優(yōu)秀設(shè)計金獎,2000年獲中國土木工程詹天佑大獎。