中交一公局樂青灣跨海高速公路大橋

浙江省樂清灣大橋及接線工程

一、項目概況
浙江省樂清灣大橋及接線工程是浙江沿海高速公路(甬臺溫高速公路復線)工程的組成路段,也是浙江省“兩縱兩橫三繞三通道十八連”高速公路網中“一連”的重要組成部分,起于臺州市溫嶺城南鎮沙頭門,跨越臺州、溫州2市,途經3縣7鄉后進入溫州市樂清南塘鎮東山頭,終于南塘樞紐,與甬臺溫高速公路相接。
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本項目采用設計速度為100km/h的雙向六車道高速公路標準進行設計,整體式路基寬度33.5m,分離式路基寬度2×16.75m。本工程橋梁總長23.838km,其中特大橋21020.76m/11座,沿線設長隧道2453.5m/1座,中短隧道1395m/2座,橋、隧結構物占路線總長的72.54%,設置互通立交5處(其中樞紐式互通1處),停車區1處,管理中心1處,養護工區1處。本工程批復概算總金額為120.115億元,建筑安裝工程費84.171億元,平均每公里造價3.147億元。

其中跨海大橋是本項目的控制性工程,跨海橋梁由樂清灣1號橋和2號橋組成,跨海橋梁全長7161m。大橋由浙江省交通規劃設計研究院設計。
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二、建設條件
2.1氣象
橋址區位于浙東南沿海,屬亞熱帶季風氣候區,具有季風顯著、四季分明、溫暖濕潤、雨量豐富、臺風頻發的氣候特點。

2.2 水文
橋址處潮差大,潮流屬非正規淺海半日潮流類型,且具有較顯著的往復流運動形式。橋址區域為我國每年熱帶氣旋多發地帶,對當地的海浪影響較大,而樂清灣內幾乎不受外海海浪影響,100年一遇設計風速100年一遇高潮位組合下有效波高為2.5m。
工程區域的垂向平均鹽度在25.6847%~25.7525%之間,最高鹽度為26.4512%,最低鹽度為24.8609%。

2.3 工程地質
橋址區位于浙東南沿海,跨越樂清海域及島嶼區,海域主要地貌類型為潮灘、水下淺灘,靠近茅埏島附近局部形成水下深潭。
橋址區屬海灣區,第四紀地層厚度較大,中上部以海相淤泥質土、淤泥及軟~流塑狀黏性土夾層或透鏡體。整個橋址區下伏巖層為前第四紀侏羅系凝灰巖,基巖頂面標高約-130m。

三、技術標準
(1)公路等級:雙向六車道高速公路。
(2)設計速度:100km/h。
(3)設計荷載:公路-Ⅰ級。
(4)通航情況:
通航水位:設計最高通航水位:5.45m;設計最低通航水位:-3.70m;
通航凈空尺度:280×35.5m(寬×高)。
(5)設計基準期:100年。
(6)地震:地震基本烈度為VI度。
(7)風參數:橋址處距地面10m高處百年一遇基本風速40.1m/s。?
(8)設計潮水位:設計高潮位:3.74m;設計底潮位:-2.94m。

四、設計理念
1) 從公眾滿意出發,確立項目品質工程設計原則。認真梳理沿線(市縣鄉鎮百姓、生態環保、監督管理、運營維護等)各方的訴求,合理優化線位,為地方發展預留空間;確立了建管養一體理念,突出運營安全,檢修便捷,景觀宜人,營造和諧美好的高速公路。注重資源節約,關注環保節能。

2)從工業建造理念入手,謀求質量安全新水平。按照“標準化設計、工廠化生產、裝配化施工”的總體布局思路,在橋梁工程中優先選擇預制裝配化結構,其中跨海橋梁主橋和非通航孔橋全部采用工廠節段預制,減少了海上作業量,與以往的移動模架工法相比較,質量、安全遠勝一籌。

3)以全壽命周期成本為準繩,實現品質工程可持續發展。以工程全壽命周期成本為準繩,采用有利于耐久性的細節設計,切實保證結構物使用壽命。針對跨海橋梁提出了全套的耐久性解決方案。在接線工程中,取消了原來通病較多的空心板結構,代之以先進的矮T梁結構。

4)以應用創新為利器,破解品質工程建設難題。為了克服軟弱地基橋梁深基礎難題,減少工后沉降,在沿線橋梁摩擦樁基礎全部采用樁端后壓漿技術,縮短樁長約3萬米,節約建安費約9000萬元,并形成了成套應用實施技術。在連續箱梁腹板首次引入中空預應力鋼棒施加豎向預應力,解決短束施加有效應力的頑固難題。

5)以功能完善為立足點,科學處理建設與造價關系。立足功能的完善與提升,通過調整優化設計方案,采取現澆改預制、機制砂代替黃砂、樁基優化等優化措施,把路面與隧道劃入一個標段提高資源利用,科學優化項目建安費。

五、工程設計
5.1? 樂清灣跨海大橋1號橋主橋

5.1.1 總體布置

樂清灣跨海大橋1號橋主橋跨徑布置為85+2×150+85m,總長470m,邊中跨比0.567。主梁采用上下行分幅布置。結構體系采用連續剛構體系,主墩墩身與主梁固結,過渡墩與主梁之間設置支座。

5.1.2 設計亮點

1號橋通航孔橋采用預制節段拼裝的變高連續剛構設計,跨徑布置為85+2×150+85m,為國內同類型橋梁中最大跨徑結構。全橋上部結構,除0號段在V型墩支架上現澆外,其余梁段均采用工廠預制,采用船運至現場后起吊懸臂拼裝施工。由于梁段采用工廠化節段預制,由現場高空澆筑轉變為工廠陸地制造,極大改善了工作條件和混凝土養護條件,工程質量易保證,混凝土密實度增強,收縮徐變影響小,抗裂性能好,結構耐久性顯著提高,現場施工工序少,工程可控性高,施工質量好,下部結構施工時即可開展上部結構的預制,總體施工速度快。
主墩墩身采用V型墩構造,雙薄壁墩兩肢傾斜分開,造型簡潔、明快,力度感強力,結構受力合理,能夠很好的與樂清灣的自然環境相呼應,景觀效果好。從結構受力角度,V型墩構造也可以使得主梁0號段更長,減小了施工過程中的最大懸臂長度。
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5.2? 樂清灣跨海大橋2號橋主橋

5.2.1總體布置
樂清灣跨海大橋橋型方案采用雙塔疊合梁斜拉橋,跨徑布置為(70+90+365+90+70)m=685m,邊中跨比0.438,邊跨設輔助墩。頂板設雙向2%橫坡,利用主梁內外側腹板高度差來實現,主梁底板保持水平。斜拉索采用空間索面布置,梁端標準索間距為10.5m,邊跨靠近尾索區索間距為9m、7 m。

5.2.2設計亮點?
樂清灣跨海大橋2號橋通航等級為5000噸級,采用單孔雙向通航,通航孔凈空為280×35.5m。樂清灣2號橋通航孔橋采用雙塔整幅疊合梁斜拉橋,跨徑布置為(70+90+365+90+70)m=685m,邊中跨比0.438,邊跨設輔助墩。
索塔采用鉆石型塔身,造型美觀大方;上部結構主梁采用PK鋼箱疊合梁,采用分離式的箱形斷面,斜拉索中心線與分離箱的側腹板中心線橫向位置基本對應,兩箱通過中間的鋼橫梁連接,鋼梁上鋪設混凝土橋面板,鋼混通過連接件連接以形成組合截面,該斷面形式風阻系數較小,對于本橋位于臺風多發區的適應性較好。
主梁采用工廠預制、工地拼接的施工方案,大部分施工作業在工廠內完成,避免了本項目橋位處惡劣氣候環境對施工質量的影響,實現了標準化、工廠化施工的要求。

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