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(甬台温高速公路复线)工程的组成路段,也是浙江省“两纵两横三绕三通道十八连”高速公路网中“一连”的重要组成部分,起于台州市温岭城南镇沙头门,跨越台州、温州2市,途经3县7乡后进入温州市乐清南塘镇东山头,终于南塘枢纽,与甬台温高速公路相接。
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本項目采用設計速度爲100km/h的雙向六車道高速公路標准進行設計,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。本工程批複概算總金額爲120.115億元,建築安裝工程費84.171億元,平均每公裏造價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、台風頻發的氣候特點。

2.2 水文
橋址處潮差大,潮流屬非正規淺海半日潮流類型,且具有較顯著的往複流運動形式。橋址區域爲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爲2.5m。
工程區域的垂向平均鹽度在25.6847%~25.7525%之間,最高鹽度爲26.4512%,最低鹽度爲24.8609%。

2.3 工程地质
橋址區位于浙東南沿海,跨越樂清海域及島嶼區,海域主要地貌類型爲潮灘、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。整個橋址區下伏岩層爲前第四紀侏羅系凝灰岩,基岩頂面標高約-130m。

三、技術標准
(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;
通航淨空尺度:280×35.5m(寬×高)。
(5)設計基准期:100年。
(6)地震:地震基本烈度爲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) 从公众满意出发,确立项目品质工程设计原则。认真梳理沿线(市县乡镇百姓、生态环保、监督管理、运营维护等)各方的诉求,合理优化线位,为地方发展预留空间;确立了建管养一体理念,突出运营安全,检修便捷,景观宜人,营造和谐美好的高速公路。注重资源节约,关注环保节能。

2)从工业建造理念入手,谋求质量安全新水平。按照“标准化设计、工厂化生产、装配化施工”的总体布局思路,在桥梁工程中优先选择预制装配化结构,其中跨海桥梁主桥和非通航孔桥全部采用工厂节段预制,减少了海上作业量,与以往的移動模架工法相比较,质量、安全远胜一筹。

3)以全壽命周期成本爲准繩,實現品質工程可持續發展。以工程全壽命周期成本爲准繩,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)以應用創新爲利器,破解品質工程建設難題。爲了克服軟弱地基橋梁深基礎難題,減少工後沈降,在沿線橋梁摩擦樁基礎全部采用樁端後壓漿技術,縮短樁長約3萬米,節約建安費約9000萬元,並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)以功能完善爲立足點,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? 乐清湾跨海大桥1号桥主桥

5.1.1 总体布置

樂清灣跨海大橋1號橋主橋跨徑布置爲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 设计亮点

1號橋通航孔橋采用預制節段拼裝的變高連續剛構設計,跨徑布置爲85+2×150+85m,爲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,采用船運至現場後起吊懸臂拼裝施工。由于梁段采用工廠化節段預制,由現場高空澆築轉變爲工廠陸地制造,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? 乐清湾跨海大桥2号桥主桥

5.2.1總體布置
乐清湾跨海大桥桥型方案采用双塔叠合梁斜拉桥,跨径布置为(70+90+365+90+70)m=685m,边中跨比0.438,边跨设辅助墩。顶板设双向2%横坡,利用主梁内外侧腹板高度差来实现,主梁底板保持水平。斜拉索采用空间索面布置,梁端标准索间距为10.5m,边跨靠近尾索区索间距为9m、7 m。

5.2.2設計亮點?
樂清灣跨海大橋2號橋通航等級爲5000噸級,采用單孔雙向通航,通航孔淨空爲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,跨徑布置爲(70+90+365+90+70)m=685m,邊中跨比0.438,邊跨設輔助墩。
索塔采用鑽石型塔身,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,對于本橋位于台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,實現了標准化、工廠化施工的要求。

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