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      在高處—Sava河上的新地標
      2011-09-22 來源:bd&e
      一座跨越Sava河的地標性橋梁,其橋面的安裝正在進行中,

          塞爾維亞首都貝爾格萊德市坐落在多瑙河和Sava河的交匯處,城市向北連續擴展,極大地受Sava河上現有橋梁極限承載能力的限制,形成了瓶頸,增大了城市中心區的交通擁擠。新的Sava河橋成為新的城市內環路的一部分,在多瑙河匯合處的上游4km跨越河流。

          通道結合一座外形高200m的塔,意圖形成塞爾維亞的地標,鋼主跨徑376m,由連接到塔上的80根斜拉索支承。由跨徑200m的后張預應力鋼筋混凝土背夸作為平衡重。同時,去新貝爾格萊德市的引橋是長338m后張預應力鋼筋混凝土邊跨,為連續箱梁,其橋面與背跨類似。

          橋梁設計成承擔將來的雙線城市控軌體系以及貝爾格萊德半環路的6車道公路交通。根據項目顧問公司Louis Berger的駐地高級工程師Ray Hawes所說,兩層橋面,既公路在上層橋面,城市輕軌在下層,不是一個可行的方案。

          所要求的豎直凈空使南臺處的公路橋面高程越過24m,Hawes解釋說,南岸的鏈接匝道限制了空間,這樣的高程也是顯著增大了引橋結構的施工費用。代之以公路和城市系統更適合在單個橋面上。這樣的布置,在考慮附加自行車軌道和人行道。但不包括斜拉索錨固或支承結構所需的寬度時,最小的行車寬度時41.2m,考利了結構構件后,最終兩外欄桿之間的寬度達到44.5m。形成橋面面積超過700m2,相信它是獨塔不對稱斜拉橋主跨中最大者。與之對比,標準公路6軌道通常橋面寬約28m到29m。

          橋面上部結構包括支承輕軌線路和拉索錨固的中間箱梁。公路、自行車道和人行道有懸臂支承,有支柱撐回到中間箱梁上。每側懸臂寬15.7m,結果使中箱梁高4.75m,以限制支柱的角度,與懸臂成18度,雖然這樣的布置產生了一個較類似寬度橋梁為高的截面,如果必需可由三部分組裝。Hawes說。

          原來的概念是主橋的主、背跨都用鋼結構修建,以減小傳通至拉索、塔柱和基礎的荷載,并減小材料和施工費用。然而成功的設計人員和承包商證實,背跨用后張預應力鋼筋混凝土的非對稱設計是合理的?;炷林亓啃纬闪烁胶獾慕Y構體系,并減小了南臺的上拔力。

          7跨連續橋梁橋面的總長964m,主跨橋面設計成全高475m的結構鋼箱梁。在水面上20m用自由懸臂施工方法跨越Sava河。背跨及邊跨預應力混凝土橋面采用頂推方法架設。

          7個墩坐落在直徑1.5m,長約30m的深鉆孔樁上,支承塔的基礎設計責成組合深樁基礎,基礎在直徑36m,深37m的圓柱形隔板墻內,帶有一個包括由113根同樣深度的混凝土樁組成的結構的中央芯部。這個設計提供最優的經濟性,而保證支承結構的穩定性。

          2006年由贏得橋梁設計國際競賽的顧問Ponting DDC和CPV警醒了初步設計,376m長得主跨的荷載通過40對拉索傳遞到塔,然后下降到200m長得背跨。主跨用結構鋼以最大限度的減小其重量,而這一次為較短的混凝土背跨所平衡。南側延伸一個端跨連接到引橋匝道上。北側邊跨由70m、108m、80m、80m的四跨組成。施工與背跨相同,是后張預應力鋼筋混凝土結構。橋面固定在塔墩平臺上。

          盡管采用兩種不同的施工材料,橋面上部結構的外部尺寸通過橋梁的合長來實現,橋面板由寬145m、高48m的空心箱梁來支承,而外部寬15.3m的懸臂板,由間距4m的斜撐支承。為分布拉索的力,采用三寶空心箱。寬45m的橋面承擔6條交通車道和雙線輕軌線,以及兩個行人及自行車道。

          2009年4月開始了現場工作,跟隨著一系列廣泛的外層土工技術和材料的試驗和核準,橋梁施工的一個特殊規定是主跨跨越Sava河施工時,何種不準有任何臨時支承,這一限制導致橋面施工采用懸臂施工方法,采用拉索支承而保持航道不變阻礙。

          因此,關鍵線路工程兵結合里程碑影響自由懸臂的開始,塔必須達到最小高度130m,背跨必須通過墩平臺連接到塔,連同橋梁組合傳遞節段施工的完成,而這形成了不同橋面結構形式間的內界面。

          邊跨的施工獨立于主橋,而與主跨同時進行,隨著兩結構間連接的完成,可以完成橋面和修飾工作,跨越Cukarick海灣Sava河從前的航道的背跨為后張預應力鋼筋混凝土結構,在7號墩后約20m高的澆筑場地上施工,該節段長18m。從這里采用3個臨時支撐墩向塔頂推50m距離,頂推從2009年晚些時候開始。

          由于橋面的特殊尺寸,預制又分為三個部分。在后部澆筑底板,而在中部澆筑高4.75m的三寶箱,并帶有早已安裝的拉索錨固處。上部結構的橫截面包括寬45m的橫向后張預應力懸臂橋面,在中間三寶混凝土箱梁兩側,用懸臂鋼支撐支承。頂推平臺上節段的這樣布置允許同時進行3個橋面節段的各部分施工,減少了施工時間。

          7月進行的最后操作,對長200m重20000t的橋面進行頂推,采用兩組設在4個腹極下的液壓千斤頂來升高和推動結構。

          在墩頂平臺處的支架上進行橋梁合攏,以得到所需的與塔的固定連接,一旦主跨完成和安裝斜拉索,則拆除輔助墩。

          高200,m的圓錐體混凝土塔試圖為塞爾維亞首都創造一個杰出的地標——意圖提高高架橋的雅致美觀。

          塔柱底部分義形成兩塔肢,包括公路車道和輕軌線的橋面穿過塔肢。塔肢在98m以上高處集練成單一圓柱,在此錨固拉索,設計的支架能處理好圓錐連續變化的半徑,從基礎承臺的16m減小到175m高處的4m。塔的頂部25m為結構鋼,用不銹鋼包裝。一個塔肢在柱內安裝有服務性的電梯,另一肢有緊急電梯。

          塔動模板的設計者需運應結構圖形或部分圖形,橫截面的外側半徑的連接減少,從根部的30m,減小到175m以上混凝土和鋼最后連接處的4.5m。模板需自爬,并帶有錨固以支撐埋在前已澆筑節段中的結構鋼架。模板應這樣的設計,使每次澆筑后節間能減小,以在塔柱的全高形成股則和均勻的表面。

          塔柱上節段橫截面的變細,由于較高的拉索力和較長的索,也向設計師提出了挑戰。因此,塔柱修建成具有3種不同混凝土強度等級。下塔柱C55,中塔柱C60,上塔柱C67。采用最高等級的混凝土向混合料設計者提出挑戰,并可能是應用地方材料包括河砂石所能達到的極限強度,其限制因素是集料和水泥基體間由于其光滑的表面即粘結不夠。

          為減小施工時間,兩塔肢在塔橫截面形成后,穿過墩平臺節段進行修建。墩平臺在中型支架上修建,用鋼筋連接器和后張預應力筋連接塔肢。在98m高處,兩組支架結合成單獨支架,這是在6月底,有三個壓柱支撐塔肢到達這個點。

          塔的上部25m具有由結構鋼架支撐的不銹鋼尖部。終止在200m高處,直徑為1.5m。圓錐端不具有結構功能,但設計為了增加高度以及使塔更精致美觀。它也將是貝爾格萊德最高的結構。并需具有合適的接地以保護防止雷電襲擊。預計塔的混凝土節段在2000年底完成。鋼塔尖計劃在2011年夏季進行。

          橋梁主跨需要高質量鋼5355J2+N總共8600t,在中國制作部件,運送單元最大長度17m,高2.6m,寬4.1,41.4t,海運自中回至鹿特丹,然后用河運駁船通過萊茵河——多瑙河到貝爾格萊德靠近橋現場的組裝場。

          項目挑戰之一,是決定結構鋼橋面采用什么合適的尺寸以便主跨施工可用最短的時間??紤]到這一點,以及拉索錨固梁上的間距為8m的事實,導致承包商選擇了寬16m,最大重量約重400t的節段。原先承包商建議運輸和提升單元最大重量40t,但是由于高風險和一般時間的限制,最終選擇在主河航道北岸的場地組裝全寬44.5m*16m的節段,并將它們運主橋面得懸臂的前端。

          這一決定又產生了另一挑戰——運輸這樣大的物件由組裝場到駁船,駁船需足夠大以放置大節段,也必須考慮河流標高的等量波動和不可預計的波動超過5m,也將影響承包商隊運輸的選擇。

          采用專門的重載運輸設施來移動橋面節段至泵船,向Sava河上游移動500m,來用轉臂吊機提升4個節段,每個16m,其尺寸由拉索毛福的距離來決定,在替身、調整和焊接至懸臂的節段后,新橋面節段的重量由兩對拉索通過塔傳遞至背跨。19個節段的每個預計的周期為21天,現計劃在2011年9月橋面合龍。

          鋼主跨最終反力傳遞至混凝墩平臺,由一個組合設計的傳遞節段,采用后張預應力筋和剪力栓釘而得到。

          斜拉索由平行的7絲鋼絞線的鋼索組擠壓組成,包括銀灰色的HDPE管外殼的外徑從200mm至280mm變化,取決于所含鋼絞線的數量,80根拉索共采用1280t高強鋼,內含最大91,最長372m。8月開始安裝斜拉索。

          一旦背跨頂推完成,液壓設施和鋼導梁移至邊跨應用,第一節在9月底頂推,澆筑場地設在首先兩跨之間,以減少36段頂推的距離,在永久墩之間設置臨時墩,橋面設計成單室空心箱梁,帶有頂推時所需的初期后張預應力筋。在最終達到70m、108m、80m和80m跨徑時,腹板內張拉二期力筋,是在頂推后張拉以便允許拆除臨時墩。最大跨徑的預拱度提出了特殊的挑戰,研究了如此頂推專門設計的頂推梁。

          在5號墩處將拆除導梁,并將鋼連接構件連在前端,在這次操作期間,在緊隨前段處將澆筑最后跨,并延伸的懸臂板,以連接引線。

          橋梁計劃于2011年底開放交通。
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