泰州长江大桥设计及创新.ppt

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泰州长江大桥设计及创新泰州长江大桥设计及创新韩大章韩大章江江苏苏省省交交通通规规划划设设计计院院有有限限公公司司1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准2.2.主桥方案选择主桥方案选择3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计4.4.关键技术问题及创新关键技术问题及创新汇汇报报内内容容1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准泰泰州州大大桥位位于于江江苏省省长江江中中段段，北北接接泰泰州州市市，南南连镇江江市市和和常常州州市市，大大桥上游距上游距润扬大大桥66km66km，下游距江阴大，下游距江阴大桥57km57km。

镇江市扬州市扬中市常州市泰州大桥泰州大桥润扬大桥润扬大桥江阴大桥江阴大桥泰州市1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准n泰泰州州长长江江公公路路大大桥桥位位于于江江苏苏省省长长江江的的中中段段，处处于于江江阴阴长长江江大大桥桥和和润润扬扬长长江江大大桥桥之之间间，北北接接泰泰州州市市，南南联联镇镇江江市和常州市市和常州市项项目目全全长长62.088km62.088km，包包括括主主江江大大桥桥和和夹夹江江大大桥桥及及相相应应引引桥桥接接线线工工程程。

项项目目总总投投资资93.793.7亿亿元元，项项目目总总工工期期为为55年年半。

半。

n项项目目区区域域地地貌貌上上属属长长江江三三角角洲洲冲冲积积平平原原区区，地地势势平平坦坦开开阔阔跨江大桥工程包括主江大桥工程和夹江大桥工程。

跨江大桥工程包括主江大桥工程和夹江大桥工程。

主江大桥的主江大桥的起点为北岸引桥桥台与北岸接线工程的交界点，起点桩起点为北岸引桥桥台与北岸接线工程的交界点，起点桩号为号为K12+795.000；终点为南岸引桥桥台与南岸接线工程的交界点，终点；终点为南岸引桥桥台与南岸接线工程的交界点，终点桩号为桩号为K19+564.286；全长；全长6769.286m。

夹江大桥的起点在夹江大桥的起点在K22+597.75处，终点在处，终点在K25+412.75，全长，全长2815m1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准n公路等级：

公路等级：

双向六车道高速公路双向六车道高速公路n设计车速：

设计车速：

100km/h100km/hn桥梁结构设计基准期：

桥梁结构设计基准期：

100100年年n车辆荷载等级：

车辆荷载等级：

公路公路-I-I级级n桥面净空及标准横断面：

桥梁标准宽度：

桥面净空及标准横断面：

桥梁标准宽度：

33m33m，净空高度为，净空高度为5m5m1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准n纵坡：

纵坡：

3%3%n横坡：

横坡：

22n抗震设防标准：

抗震设防标准：

n抗风设计标准：

抗风设计标准：

运营阶段设计重现期：

运营阶段设计重现期：

100100年年施工阶段设计重现期：

施工阶段设计重现期：

10103030年，根据具体情况采用年，根据具体情况采用n设计洪水频率：

主桥、引桥设计洪水频率：

主桥、引桥1/3001/300n跨江大桥设计水位：

跨江大桥设计水位：

（85（85国家高程系统国家高程系统）1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准n通航净空尺度：

通航净空尺度：

760+220m760+220m，净高净高5050m,24mm,24m1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准2.2.主桥方案选择主桥方案选择3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计4.4.关键技术问题及创新关键技术问题及创新n桥位区大部分河床面高程桥位区大部分河床面高程在在-15-15-20m-20m间间n深泓在右侧、最深处河床深泓在右侧、最深处河床高程高程-30m-30mn2.0m2.0m高程水面线宽约高程水面线宽约2100m2100mn左岸边坡较缓，一般在左岸边坡较缓，一般在11：

33n右岸的边坡较陡，接近右岸的边坡较陡，接近11：

22河床断面一般情况河床断面一般情况桥位区水下地形桥位区水下地形桥位河床断面桥位河床断面2.2.主桥方案选择主桥方案选择桥型方案构思桥型方案构思2.2.主桥方案选择主桥方案选择2.2.主桥方案选择主桥方案选择桥型方案比选桥型方案比选2.2.主桥方案选择主桥方案选择桥型方案比选桥型方案比选结合大桥桥位河床断面特性及桥位处的自然环境条件，以最大限结合大桥桥位河床断面特性及桥位处的自然环境条件，以最大限度保障通航、保障长江深水岸线利用、建设节约型工程为根本出发点，度保障通航、保障长江深水岸线利用、建设节约型工程为根本出发点，主桥最终选择了主桥最终选择了三塔两跨悬索桥三塔两跨悬索桥方案，跨径布置为方案，跨径布置为390+1080+1080+390m390+1080+1080+390m。

为世界首次建造千米级三塔两主跨悬索桥。

为世界首次建造千米级三塔两主跨悬索桥。

桥位下游长江桥位下游长江北岸岸线利用北岸岸线利用设计阶段基础资料、专题及科研成果报告一览表设计阶段基础资料、专题及科研成果报告一览表1.1.项目概况及技术标准项目概况及技术标准2.2.主桥方案选择主桥方案选择3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计4.4.关键技术问题及创新关键技术问题及创新日本来岛大桥3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.13.1多塔悬索桥国内外设计及研究现状多塔悬索桥国内外设计及研究现状美国旧金山奥克兰海湾大桥日本南、北备讚濑户大桥3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.13.1多塔悬索桥国内外设计及研究现状多塔悬索桥国内外设计及研究现状以前，在需连续大跨布置时，多将两座或三座悬索桥联袂布置，以前，在需连续大跨布置时，多将两座或三座悬索桥联袂布置，中间共用锚碇中间共用锚碇。

位于法国中部的Chateauneuf桥是一座五跨悬索桥，建于1840年，1937年重建，桥宽7m，跨径布置为49.15m+3x59.50m+49.15m。

3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.13.1多塔悬索桥国内外设计及研究现状多塔悬索桥国内外设计及研究现状1919世纪和世纪和2020世纪上半叶，欧洲建造了多座小跨径多塔悬索桥，大世纪上半叶，欧洲建造了多座小跨径多塔悬索桥，大部分采用塔顶纵向水平束来提高结构刚度。

部分采用塔顶纵向水平束来提高结构刚度。

莫桑比克Save河桥1965年莫桑比克建成的Save河桥2（见下图）是目前在正式文献中唯一见到的已建多跨悬索桥，在莫桑比克独立前由其宗主国葡萄牙设计和建造。

该桥为五跨连续无加劲斜吊索悬索桥，跨径布置为110+3210+110m，全长870m，桥宽10.6m19611961年年77月建成日本小鸣门桥两个主跨均为月建成日本小鸣门桥两个主跨均为160m160m，总长为，总长为441.4m441.4m，桥宽为，桥宽为7m7m，中塔为钢筋混凝土，中塔为钢筋混凝土AA形塔。

形塔。

3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.13.1多塔悬索桥国内外设计及研究现状多塔悬索桥国内外设计及研究现状智利智利ChacaoChacao海峡悬索桥海峡悬索桥主跨跨径为主跨跨径为1055m+1100m1055m+1100m，采用钢加劲梁，全宽，采用钢加劲梁，全宽23.3m23.3m，高，高3.5m3.5m，为双向四车道；主缆，为双向四车道；主缆间距为间距为21.6m21.6m；中间塔采用；中间塔采用AA型中塔，型中塔，以保证其刚度。

以保证其刚度。

该桥因资金筹措原因至今未实际该桥因资金筹措原因至今未实际展开。

展开。

智利Chacao海峡悬索桥加劲梁断面3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.13.1多塔悬索桥国内外设计及研究现状多塔悬索桥国内外设计及研究现状青岛海湾大桥青岛海湾大桥的工可曾提出主跨的工可曾提出主跨2x1200m1200m的三塔悬索桥的三塔悬索桥方案。

方案。

阳逻大桥阳逻大桥的初步设计提出主跨的初步设计提出主跨2x700m2x700m的三塔悬索桥的三塔悬索桥方案，中塔采用方案，中塔采用混凝土混凝土AA型塔型塔3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.13.1多塔悬索桥国内外设计及研究现状多塔悬索桥国内外设计及研究现状桥跨布置为：

桥跨布置为：

390+1080+1080+390m390+1080+1080+390m三塔悬索桥跨布置三塔悬索桥跨布置3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.23.2结构方案设计结构方案设计三塔悬索桥跨布置三塔悬索桥跨布置三塔悬索桥墩位三塔悬索桥墩位右岸岸坡较陡，主塔距水边的距右岸岸坡较陡，主塔距水边的距离稍许加大，以避免主塔基础施离稍许加大，以避免主塔基础施工堆载对边坡造成不利影响工堆载对边坡造成不利影响。

右岸坡较陡，右边塔不宜向江中右岸坡较陡，右边塔不宜向江中移动，如主跨跨度减小为移动，如主跨跨度减小为2x1040m2x1040m，由于南边塔控制点不，由于南边塔控制点不动北边塔塔向江中移动动北边塔塔向江中移动80m80m，主，主跨跨度减小跨跨度减小3.7%3.7%，主塔基础设置，主塔基础设置在在-2.0m-2.0m的浅水中，施工大为不的浅水中，施工大为不便。

便。

桥位处桥位处2.0m2.0m高程水面线宽度高程水面线宽度2100m2100m3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.23.2结构方案设计结构方案设计北锚碇位置选择北锚碇位置选择南锚碇位置选择南锚碇位置选择北北锚锚前前沿沿距距大大堤堤最最小小水水平平距距离离134m134m，另一个方向，另一个方向175m175m。

考考虑虑到到结结构构对对称称性性和和景景观观上上的的需需要要，南岸边跨也取为南岸边跨也取为390m390m。

南南锚锚碇碇前前沿沿距距大大堤堤堤堤顶顶的的水水平平距距离离较较北岸大，为北岸大，为193m193m，三塔悬索桥跨布置三塔悬索桥跨布置3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.23.2结构方案设计结构方案设计n桥跨结构合理的竖向刚度桥跨结构合理的竖向刚度n主缆与鞍座间抗滑移安全主缆与鞍座间抗滑移安全n中塔本身的强度及稳定安全中塔本身的强度及稳定安全n尽量降低工程数量尽量降低工程数量主要目标主要目标n中塔的刚度（材料、外形、塔高）中塔的刚度（材料、外形、塔高）n结构支承体系（支承模式、中央扣等）结构支承体系（支承模式、中央扣等）关键关键结构行为特点结构行为特点3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计3.23.2结构方案设计结构方案设计三塔悬索桥结构比选三塔悬索桥结构比选n中中塔塔n支承体系支承体系n其其它它塔型塔型边中塔高差边中塔高差材料材料结构比选结构比选AA型塔型塔II型塔型塔人字型塔人字型塔混凝土混凝土钢钢钢与混凝土混合钢与混凝土混合塔梁间纵、横、竖向连接塔梁间纵、横、竖向连接中央扣中央扣矢跨比矢跨比边塔边塔主梁高度主梁高度中塔基础中塔基础锚碇基础等锚碇基础等3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计n桥跨竖向刚度合适桥跨竖向刚度合适n主缆与鞍座间抗滑移问题得到较好的解决主缆与鞍座间抗滑移问题得到较好的解决n中塔强度安全有保障中塔强度安全有保障n中塔稳定满足规范要求中塔稳定满足规范要求n中塔及中塔基础工程规模较小中塔及中塔基础工程规模较小比选一般原则比选一般原则nAA型塔型塔nII型塔型塔n人字型塔人字型塔中塔考虑塔型中塔考虑塔型中塔方案比选中塔方案比选3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计中塔方案比选中塔方案比选结论：

结论：

方案一作为中塔推荐方案。

方案一作为中塔推荐方案。

3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计结论：

结论：

与中塔推荐方案对应的方案一作为边塔推荐方案。

与中塔推荐方案对应的方案一作为边塔推荐方案。

边塔方案比选边塔方案比选3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计边塔刚度比较边塔刚度比较n边塔刚度对主要构件内力和变形基本没有影响。

边塔刚度对主要构件内力和变形基本没有影响。

3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计中边塔高度比较中边塔高度比较塔高比较的主要结果塔高比较的主要结果3.3.三塔悬索桥设计三塔悬索桥设计中边塔高度比较中边塔高度比较塔高比较的