上海南浦大橋
2015-06-15 

   1.概況

   南浦大橋位于上海市南碼頭,是市區(qū)跨越黃浦江連接浦西老市區(qū)與浦東開(kāi)發(fā)區(qū)的重要橋梁,是上海市內(nèi)環(huán)線的重要組成部分,也是振興上海開(kāi)發(fā)浦東的起步工程(圖1、圖2)。該橋全長(zhǎng)8346m,主橋長(zhǎng)846m,主跨采用423m結(jié)合梁斜拉橋,一跨過(guò)江,橋下通航凈高46m。橋面寬30.35m。設(shè)計(jì)荷載為汽-超20級(jí),全重3000kN平板車驗(yàn)算。

   圖1  大橋全景

   圖2  大橋夜景

   2.主橋結(jié)構(gòu)

   主橋采用雙塔雙索面鋼與混凝土結(jié)合梁斜拉橋(圖3)。主塔高150m,采用折線H形鋼筋混凝土塔柱。塔柱每側(cè)各22對(duì)斜拉索,雙索面呈扇形布置,在塔柱中央設(shè)置一對(duì)垂直索, 以代替梁下豎向支承,使主梁在縱向成功為漂浮體系。結(jié)合梁的平面鋼梁格由兩個(gè)鋼工字形主梁,車行道橫梁、小縱梁(橋縱軸處)、鋼人行道懸臂梁組成。鋼主梁中距為24.55m,梁高2.21m,之間設(shè)有縱向間距4.5m的工字形鋼橫梁(圖4)。邊跨設(shè)置輔助墩,主橋兩端及邊墩處設(shè)置640mm組合式大位移伸縮縫。大橋設(shè)有4部垂直電梯,供游人上橋游覽觀光。

   圖3  總體布置(單位:mm)

   圖4  一般段橫斷面(單位:mm)

  ?。?)主橋塔是一座帶上下橫梁的雙肢折線型混凝土空心塔柱,高度150m,是主橋最重要的承載構(gòu)筑物(圖5),主橋塔共分五個(gè)組成部分:下塔柱向外傾斜,斜率為1:5.71826;中塔柱向內(nèi)傾,斜率為1:8.5,截面形式為菱矩環(huán)形,因?yàn)?號(hào)拉索穿過(guò)中塔柱內(nèi)側(cè)壁,故增設(shè)28對(duì)預(yù)應(yīng)力束加強(qiáng);上塔柱垂直,內(nèi)芯有19對(duì)錨固鋼梁;上、下橫梁,斷面為8×6.7m、壁厚70cm的空腹箱梁,跨度分別為25m和37m。塔柱采用C40混凝土,表面要求為清水混凝土,軸線豎向偏差允許H/3000以內(nèi),22 對(duì)預(yù)埋拉索束管標(biāo)高及平面位置允許偏差僅±2mm。  

   圖5  主塔塔柱立面及剖面(單位:mm)

   (2)鋼梁――是由國(guó)外(比利時(shí))引進(jìn)定尺鋼板,材質(zhì)為細(xì)晶體高強(qiáng)度合金鋼,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的主梁長(zhǎng)9m,梁高2.2m,上下翼緣寬為80cm,重21t。橫梁長(zhǎng)24m,梁高為1.5~1.7m變高度(以適應(yīng)2%橫坡),重18t。鋼板最大厚度為80mm,是國(guó)內(nèi)橋梁構(gòu)件中最厚的鋼板,鋼梁在工廠中焊接要進(jìn)行120~180℃高溫預(yù)熱,采用自動(dòng)埋弧焊。焊縫一次合格率:射線為92%,超聲97%,磁粉99%。鋼梁需在工廠內(nèi)經(jīng)試拼裝(三段一拼)無(wú)誤后,才允許運(yùn)往工地安裝。統(tǒng)計(jì)資料表明:18~25m長(zhǎng)的構(gòu)件加工精度達(dá)到3mm,三節(jié)試拼裝總長(zhǎng)54m的誤差<5mm,14萬(wàn)套高強(qiáng)螺栓孔通過(guò)率為100%,連接面磨擦系數(shù)超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo),密貼度達(dá)98%。

   每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段由2根主梁、4根橫梁、4根小中梁及4根牛腿梁組成。全橋共有主、橫梁438根,總重6300t。在工廠中鋼梁經(jīng)噴砂,除砂后只涂二道底漆和一道面漆,最后一道面漆待全橋完工后在現(xiàn)場(chǎng)鋼梁下的安全平臺(tái)上操作完成。面漆采用桔紅色氯化橡膠漆(底漆采用環(huán)氧富鋅漆)。鋼梁安裝(圖6)。

   圖6  鋼梁安裝

  ?。?)橋面板

   橋面板:全橋共有500多塊,除少數(shù)現(xiàn)澆外,均為現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制安裝, C60混凝土,車行道板尺寸為11.775×4.03×0.265m,重33t,人行道板尺寸為2.6×8.53×0.265m,重13.8t。

  ?。?)索――全橋共有斜拉索180根,總重量1464t。

   鋼索是從國(guó)外(原西德)引進(jìn)φ7鍍鋅高強(qiáng)鋼絲,首次編制成“熱擠壓聚乙烯護(hù)套、大節(jié)距扭絞斜拉索”。在6種規(guī)格直徑的索中(127φ7~265φ7)最長(zhǎng)的索223m,重21t,由265φ7高強(qiáng)鋼絲編成。索的外防護(hù)采用PE護(hù)套。PE料是用國(guó)外購(gòu)進(jìn)粒狀聚乙烯原料,經(jīng)熱塑擠壓成型,緊固于鋼索之外形成護(hù)套。鋼索在塔上張拉最大噸位6000kN,在廠內(nèi)超張拉1.5倍達(dá)9000kN,為便于繞索成盤,加工時(shí)將索扭轉(zhuǎn)成4°轉(zhuǎn)角,節(jié)距為4~6m。最后盤在直徑為4m的索盤上,經(jīng)陸路或水路運(yùn)到工地。

   索的兩端采用冷鑄鐓頭錨,其下端錨固在鋼主梁外側(cè)的錨箱中,上端懸掛在110~150m高的塔柱上,張拉后固定在塔內(nèi)的錨固鋼梁上(圖7)。橋面上的水平索距除岸跨8-9#段索距為4.5m外,其余均為9m,在塔上垂直索距為2m。聚乙烯護(hù)套的使用壽命不少于30年,設(shè)計(jì)中已考慮到在不影響通車的條件下,每次可更換一根斜拉索。

   圖7  斜拉索鳥瞰

   3.主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)

  ?。?)設(shè)計(jì)理論、技術(shù)措施、施工方法等四種對(duì)策有效地控制疊合梁橋面裂縫的發(fā)生,解決了同類橋存在的結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。

  ?。?)在國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行了系統(tǒng)、全過(guò)程的風(fēng)洞模型試驗(yàn)及完整的理論分析,使我國(guó)的橋梁抗風(fēng)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

  ?。?)首次采用了地震危險(xiǎn)性分析估計(jì)地震動(dòng)參數(shù),開(kāi)發(fā)了多功能大跨度橋梁非線性地震反應(yīng)分析軟件,定量評(píng)估結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),確定了結(jié)構(gòu)抗震可靠度。

   (4)施工中建立了系統(tǒng)的工程控制技術(shù),開(kāi)發(fā)了橋面吊機(jī)、施工架設(shè)平臺(tái)、垂直提升系統(tǒng)、主塔施工斜爬模、多功能600t張拉千斤頂、高性能泵送混凝土等多項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù),總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  ?。?)鋼梁低溫自然合龍技術(shù),確保合龍精度“零”的工藝。

  ?。?)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中首次采用國(guó)產(chǎn)工廠化生產(chǎn)的拉索,φ30mm最大高強(qiáng)度螺栓、大位移伸縮等,代替進(jìn)口,且產(chǎn)品均達(dá)到國(guó)際最高標(biāo)準(zhǔn),節(jié)約大量外匯。

   南浦大橋獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)秀設(shè)計(jì)金質(zhì)獎(jiǎng)、國(guó)家建筑工程魯班獎(jiǎng)。

   4.有關(guān)資料

   橋  名:南浦大橋

   橋  型:雙塔雙索面鋼與混凝土結(jié)合梁斜拉橋

   跨  徑:423m

   橋址:上海市

   設(shè)計(jì)單位:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院

   施工單位:上海第一建筑有限公司、上海第三建筑有限公司、上海第五建筑有限公司、上海第七建筑有限公司、上海市第一市政工程有限公司、上海市基礎(chǔ)工程公司、上海市機(jī)械施工公司、上海滬東造船廠、上海浦江纜索有限公司

   混凝土用量:

   鋼材用量:

   造價(jià):

   完成日期:1991年11月

   
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