芜湖长江大桥

芜湖长江大桥

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建设历程

1917年,孙中山先生提出建设芜湖长江大桥的最初构想。[2]

1956年,芜湖长江大桥项目开始进行大桥桥址和勘测工作。

1958年,芜湖长江大桥向中华人民共和国申报大桥项目建议书。

1959年,芜湖长江大桥完成大桥初步设计。

1961年,芜湖长江大桥停止勘测工作,并保留广福矶、四褐山和获港三个桥位规划。

1993年10月,芜湖长江大桥通过工可报告评审,确定采用广福矶桥位。

1997年3月22日,芜湖长江大桥动工兴建。

2000年5月2日,芜湖长江大桥完成主跨钢梁合龙工程,大桥全线贯通;9月10日,芜湖长江大桥进行验收工作;9月30日,芜湖长江大桥通车运营,并举行通车庆典。[1]

2004年6月8日,芜湖长江大桥进行桥头堡建设工程。[3]

2005年7月21日,芜湖长江大桥通过中华人民共和国国家发改委委托中华人民共和国交通运输部和安徽省人民政府进行的验收工作。

桥梁位置

芜湖长江大桥位于中国安徽省芜湖市境内芜湖长江大桥位于中国安徽省芜湖市境内芜湖长江大桥是中国安徽省芜湖市境内,连接鸠江区东西两岸,与距下游芜湖长江三桥约3.5千米;芜湖长江大桥铁路北接淮南线,南联宁芜、芜铜、皖赣及宣杭线;公路桥途经线路为芜湖—合肥高速公路(国家高速G5011),西接319省道,东接205国道。

建筑设计

建筑结构

  • 整体布局

芜湖长江大桥呈正西至正东方向布置芜湖长江大桥呈正西至正东方向布置芜湖长江大桥分别由水上双层主桥、两岸引桥、两座桥塔、桥墩以及各匝道组成,主桥路段呈正西至正东方向布置。

  • 设计特点
结构特点
总体 芜湖长江大桥采用低塔斜拉索加劲的连续钢桁梁结构,采用漂浮体系,上层为公路桥,下层为铁路桥,其中,正桥上部为五联14孔。
主梁 ①斜拉桥主梁在边、中支座处均设竖向支座,主桁与塔在纵向采用弹性联结。②主桁采用N形桁架,主桁外设置副桁,斜拉索通过副桁与主桁联结;杆件采用H形和带有加劲肋的箱形截面。钢桁梁采用焊接整体节点,连接采用M30高强螺栓。③桥面系均采用工形构件,下平联结系为交叉形,上弦平面不另设联结系,桥面系联结系构件采用M24高强螺栓连接。④公路面预制混凝土桥面板通过M22剪刀键栓钉与主桁上弦结合参与主桁共同受力。
桥塔 ①主塔采用外形简洁的之塔结构,双塔双索面,为钢筋混凝土塔,主塔高程十二米以下为单箱双室断面,在十二至三十三米高程,塔柱分开成两斜腿,与横梁形成闭合框架,三十三米以上塔柱成两独立柱,斜腿及上塔柱均为单箱单室断面;锚固区为单箱单室断面;塔上索的锚固采用内槽口布置,索锚下设厚钢板做承压板,板下设螺旋筋及剪刀环。②每塔设8对钢丝索,锚固于塔顶,塔顶不设上横梁、外形简洁的直塔结构。斜拉索锚固于塔的内壁,每侧塔柱上在同一断面锚固两根索。
斜拉索 斜拉索为平行钢丝束,钢丝为镀锌高强钢丝,外加PE护套。每一主塔两侧各设两对弹性索以控制纵向水平位移,弹性索一端锚于主塔上的锚固件,另一端锚于桁梁上的制动架。
参考资料:

设计参数

结构特点
总体 芜湖长江大桥采用低塔斜拉索加劲的连续钢桁梁结构,采用漂浮体系,上层为公路桥,下层为铁路桥,其中,正桥上部为五联14孔。
主梁 ①斜拉桥主梁在边、中支座处均设竖向支座,主桁与塔在纵向采用弹性联结。②主桁采用N形桁架,主桁外设置副桁,斜拉索通过副桁与主桁联结;杆件采用H形和带有加劲肋的箱形截面。钢桁梁采用焊接整体节点,连接采用M30高强螺栓。③桥面系均采用工形构件,下平联结系为交叉形,上弦平面不另设联结系,桥面系联结系构件采用M24高强螺栓连接。④公路面预制混凝土桥面板通过M22剪刀键栓钉与主桁上弦结合参与主桁共同受力。
桥塔 ①主塔采用外形简洁的之塔结构,双塔双索面,为钢筋混凝土塔,主塔高程十二米以下为单箱双室断面,在十二至三十三米高程,塔柱分开成两斜腿,与横梁形成闭合框架,三十三米以上塔柱成两独立柱,斜腿及上塔柱均为单箱单室断面;锚固区为单箱单室断面;塔上索的锚固采用内槽口布置,索锚下设厚钢板做承压板,板下设螺旋筋及剪刀环。②每塔设8对钢丝索,锚固于塔顶,塔顶不设上横梁、外形简洁的直塔结构。斜拉索锚固于塔的内壁,每侧塔柱上在同一断面锚固两根索。
斜拉索 斜拉索为平行钢丝束,钢丝为镀锌高强钢丝,外加PE护套。每一主塔两侧各设两对弹性索以控制纵向水平位移,弹性索一端锚于主塔上的锚固件,另一端锚于桁梁上的制动架。
参考资料:

设备设施

芜湖长江大桥铁路桥全长为10624.4米,公路桥全长为6078.4米,跨江正桥总长2193.70米,主跨312米,宽18米,正桥跨径采用(120+2×144)米+2×(3×144)米+(180+312+180)米+(120+120)米跨径布置。主桁桁高14米,宽12.5米,边跨和中跨宽跨比为1/14.4和1/25,节间长12米;弦杆最大轴力达5000千牛,最大板厚大50毫米。杆件宽1100毫米,上弦杆高1460毫米,下弦杆高166毫米,腹杆高700至1100毫米,最大长度15.1米,最大吊重36吨。公路面以上塔高33.2米,边跨与主跨跨度之比为0.577,塔高与主跨之比为0.11,最外索倾角约15度;塔底墩身截面为(14×22)米,塔柱顶(8.5×4.4)米;斜拉索钢丝直径为7毫米,每索2根,单根索恒载索力6950千牛,活载索力1750千牛,最大索力8700千牛,疲劳应力幅130兆帕,最重14吨。

技术标准
线路等级 公路:高速公路,铁路:I级
设计速度 公路:100千米/小时,铁路:160千米/小时
车道设置 公路:双向四车道;铁路:双线铁轨
荷载标准 公路:汽—18,挂—100,铁路:中—活载;人群:3.5千牛/平方米
设计年限 100年
通航标准 净高:24米(主航道)、20.5米(副航道);净宽:160米(主航道)、120米(副航道)
通航水位 11.0米
抗震等级 8级
参考资料:

运营情况

技术标准
线路等级 公路:高速公路,铁路:I级
设计速度 公路:100千米/小时,铁路:160千米/小时
车道设置 公路:双向四车道;铁路:双线铁轨
荷载标准 公路:汽—18,挂—100,铁路:中—活载;人群:3.5千牛/平方米
设计年限 100年
通航标准 净高:24米(主航道)、20.5米(副航道);净宽:160米(主航道)、120米(副航道)
通航水位 11.0米
抗震等级 8级
参考资料:

票价票制

  • 测速监控

截至2017年12月,芜湖长江大桥在南北两岸接线段设置测速站点,对驶入大桥的机动车进行现场测速。[4]芜湖长江大桥桥面图芜湖长江大桥桥面图

交通流量

建设成果

2014年1月1日起,皖B号牌7座以下小客车经过芜湖长江大桥收费站时,免收过桥费,费用由芜湖市财政局予以补贴。[5]

技术难题

截至2017年12月,芜湖长江大桥日均车流量3万余辆次。[4]

2018年4月29日至5月1日,途经芜湖长江大桥的各类机动车184052辆次。[6]

截至2019年12月,芜湖长江大桥日均通行量约在4.5万辆次。

科研成果

荣誉表彰

  • 建设难题

1、芜湖长江大桥在设计时,遇到了罕见的“三夹一”难题;正桥上部结构的梁底高程受通航净空控制,铁路桥而线路高程受与既有编组站的接线高程控制,桥梁位于机场侧净空范围内,桥梁建筑高度受飞行净空控制,由于这3条高程控制线的严格限制,决定正桥不可能采用混凝土刚构或连续梁,也不可能采用按通常比例设计的斜拉桥。

2、铁路动荷载与公路动荷载是完全不同性质的荷载,一线铁路荷载约相当于15线汽车设计荷载,列车的动力作用更非汽车所能比拟,由于列车动力作用大,对列车的运行平稳性和司乘人员旅客的舒适度等均有严格要求,桥梁的刚度是至关重要的,铁路桥适宜用刚性体系的桥梁。公路汽车荷载轻灵活动力作用小,可以用柔性体系的桥梁。将柔性体系的斜拉桥改造成刚性体系的斜拉桥,在技术上有一定难度。

  • 施工技术

芜湖长江大桥采用新技术有三大类:

1、矮塔公铁两用斜拉桥;

2、斜拉桥加劲桁梁采用14锰铌钢厚板焊接整体节点;

3、钢筋混凝土板与钢桁梁结合的桁梁。

  • 技术创新

1、主跨钢梁最大跨径达312米,是当时公铁两用桥梁最大跨度,在净空受限制的情况下,以低塔结构解决了大跨度桥梁的受力问题,所采用的钢桁梁斜拉桥型在中国国内尚属首次。

2、正桥钢梁采用中国最新研制的低合金结构钢的14MnNbq钢,具有较好的综合性能,尤其是低温冲击韧性大幅度提高,代表了当时中国桥梁结构钢的最高水平。

3、正桥钢梁采用厚板(最大板厚50毫米)焊接全封闭整体节点,箱形截面,大直径(直径30毫米)高强度螺栓连接,多维复杂受力的整体节点,采用厂制,提高了整体性,确保了结构质量,简化了现场安装作业,达到了世界先进水平。

4、正桥公路钢筋混凝土桥面板通过湿接缝和剪力钉与钢桁梁结合共同受力,是当时中国国内跨度最大的板桁结合桥梁。

5、正桥副航道基础采用大直径、大深度高桩承台嵌岩柱桩基础,施工中自行研制出KPG3000型全液压大扭距钻机。经现场多次试验,制定了管理细则和工艺技术标准,全部桩基顺利成孔,桩基优良率为百分之就是把,为今后建造同类型大桥积累了经验。

6、施工用双壁钢围堰,针对地形地质条件,因地制宜,采用气囊滚动下河和围堰分片下水、水中对拼等新方法,简化工序,方便施工,降低成本。

7、基础混凝土施工中采用双渗技术,节约了大量水泥,降低了水化热,混凝土后期强度高,防渗性和耐久性好。主塔墩基础深达40米,自行研制了大落差泵送混凝土施工技术,保证了工程质量。

8、斜拉桥合龙技术复杂,施工难度大。采用了长圆孔及圆孔二次合龙技术,要求所有杆件在工厂钻孔,安装时通过斜拉索和弹性索调整、桥面板荷载调整、吊装顺序协调、合理利用目照及主跨合龙点特殊设计专用顶拉设备等技术措施,顺利实现了精确合龙。

文化特色

技术名称 所获奖项
《大跨度低塔斜拉桥板桁组合结构建造技术》 2002年国家科技进步一等奖
《QLY50/16全液压架梁起重机》 2002年中国铁道科学技术奖
参考资料:

价值意义

技术名称 所获奖项
《大跨度低塔斜拉桥板桁组合结构建造技术》 2002年国家科技进步一等奖
《QLY50/16全液压架梁起重机》 2002年中国铁道科学技术奖
参考资料:

相关百科
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