9月5日10時18分,隨著最后一節(jié)鋼梁段徐徐升起,世界首座公鐵兩用四塔斜拉橋——珠機(jī)城際金海特大橋主跨鋼梁成功合龍。
金海特大橋起自珠海橫琴新區(qū),跨越西江磨刀門水道,終至珠海機(jī)場東路,是珠機(jī)城際二期關(guān)鍵控制性工程。
大橋?yàn)橹骺?×340米的公鐵同層四塔斜拉橋,首次采用多塔剛構(gòu)體系公鐵兩用斜拉橋結(jié)構(gòu),全橋長1369米,寬49.6米,中間為160公里/小時的雙線城際鐵路,兩側(cè)為100公里/小時的雙向六車道高速公路,是世界首座公鐵兩用四塔斜拉橋,也是目前世界上最寬的公鐵兩用多塔斜拉橋。
目前,國內(nèi)已建成的多塔斜拉橋僅有5座,可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)并不多,作為第一座公鐵兩用四塔斜拉橋,設(shè)計團(tuán)隊(duì)需完成從0到1的突破。
世界首座公鐵兩用四塔斜拉橋。金海特大橋采用四塔三主跨斜拉橋,塔多聯(lián)長,采用何種結(jié)構(gòu)體系提高結(jié)構(gòu)剛度、減少溫度效應(yīng)及改善結(jié)構(gòu)受力是結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。
設(shè)計團(tuán)隊(duì)在總結(jié)既有多塔斜拉橋經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)比選了多種結(jié)構(gòu)體系,最終采用剛構(gòu)-連續(xù)體系,即兩中間塔墩梁固結(jié),兩邊塔梁固結(jié)、塔墩分離。這種體系有效提高了結(jié)構(gòu)整體剛度,主梁、橋塔及斜拉索受力較優(yōu),同時降低了溫度效應(yīng)的不利影響,是一種適應(yīng)多塔斜拉橋的合理體系。
國內(nèi)首次采用大挑臂式鋼箱梁。金海特大橋橋址處臺風(fēng)多發(fā),設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)速38.5米/秒,相當(dāng)于13級臺風(fēng)。在臺風(fēng)區(qū)設(shè)計一座橋面寬度相當(dāng)于16層樓高的橋梁存在不小挑戰(zhàn)。
主梁采用的大挑臂式鋼箱梁包括中間主箱和兩側(cè)挑臂,中間主箱上布置荷載較重的雙線城際列車,兩側(cè)挑臂布置荷載較輕的高速公路,結(jié)構(gòu)新穎,構(gòu)思巧妙,且空氣動力學(xué)性能優(yōu)異,相較于傳統(tǒng)鋼箱梁結(jié)構(gòu)可節(jié)省約10%鋼材。
國內(nèi)首次采用四柱式鋼塔 。金海特大橋采用了空間四柱式鋼塔,即沿橋縱向的布置為倒Y形,沿橋橫向的布置也為倒Y形。
據(jù)大橋設(shè)計負(fù)責(zé)人介紹,這種鋼橋塔抗震性能較好,滿足結(jié)構(gòu)體系剛度的同時,方便橋塔與主梁固結(jié)的連接處理。考慮到橋址位于入??冢I鲜┕l件惡劣,工效低,采用鋼塔適應(yīng)性好,整體吊裝安裝,減少了現(xiàn)場工作量與高空作業(yè)量,大大縮短了施工工期。
裝配式綠色設(shè)計 智能化健康監(jiān)測 。大橋設(shè)計貫徹綠色低碳發(fā)展理念,公鐵同層設(shè)計,減少引橋長度,節(jié)約工程投資;主梁采用新型的大挑臂式鋼箱梁,結(jié)構(gòu)輕盈美觀且節(jié)省用鋼量;主塔采用四柱式空間鋼塔,實(shí)現(xiàn)了橋塔與主梁在工廠整體制造、裝配化施工,安全、優(yōu)質(zhì)、高效。
為滿足金海特大橋的施工及運(yùn)營需求,設(shè)計團(tuán)隊(duì)為金海特大橋量身定做了一套智能化健康監(jiān)測系統(tǒng)。通過應(yīng)用傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、地理信息、衛(wèi)星導(dǎo)航等現(xiàn)代信息技術(shù),建立了集荷載源監(jiān)測、結(jié)構(gòu)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析處理、報警與評估為一體的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng),在運(yùn)營期內(nèi)實(shí)現(xiàn)對金海特大橋的環(huán)境、荷載輸入、結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài)指標(biāo)等重要參數(shù)的實(shí)時、連續(xù)監(jiān)測,為橋梁智能化運(yùn)維管養(yǎng)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
作為珠海重要東西向通道之一,金海特大橋建成后對珠海推進(jìn)交通內(nèi)暢外聯(lián)、打造“一帶一路”重要節(jié)點(diǎn)城市具有重要意義。屆時,從金灣到橫琴僅需10-15分鐘,從珠海機(jī)場到拱北僅需25分鐘,將大大縮短主城區(qū)和西部城區(qū)的交通時間。
圖文來源:中國鐵建