杭州市江东大桥位于杭州市东北角,西岸为下沙高教园区,东岸为萧山工业园区,是沟通杭州“三纵五横”快速路之一的德胜路与江东工业园区的一条快速通道。该桥由上海市政工程设计研究总院设计,于2008年12月建成。
大桥工程自下沙至萧山全长4.33km,由通航孔桥梁、江西侧非通航孔(含跨西大堤)桥、江中段非通航孔桥、跨东大堤桥、下沙和萧山两岸陆上段引桥以及接线道路等组成。跨江部分长约2.1km。
大桥结构特点
江东大桥全长4332米,桥梁结构为上、下行分离式,中央分隔带宽5m,单幅桥标准宽度18.75m,主桥段自锚式悬索桥全宽为47m。主线道路为双向8车道城市快速路,计算速度为80km/h,设计荷载为城—A级。
通航孔主桥为两座,跨径组合为83m+260m+83m的自锚式连续钢箱梁悬索桥,独柱式塔,分离式钢箱梁。边跨主缆在竖直平面内锚于主梁中间,不设吊索;中跨主缆通过吊索锚于主梁两侧形成横向19
。空间索面。为提高桥梁的动力性能,在两个主塔处设置了4个200t的高性能阻尼器。
主塔为独柱式塔,以大挑臂横梁支承主梁。上塔术高约63m,下塔柱高约34m。塔柱基础由18根直径2.0-2.3m的变截面钻孔灌注桩组成。塔术为空心腰圆形截面,塔顶为4.8m×6m,塔底为8.9m×12m。塔顶部为实心段,以承受鞍座传来的巨大压力。塔横梁为预应力混凝土,圆弧底箱型梁,宽度6.8m,高3m-6m。
大桥技术创新点
杭州江东大桥的“变曲率五段连续曲线钢箱梁顶推施工技术”和“悬索桥上部空间缆索安装及体系转换技术”均为国内首创,它是目前世界上首座采用“空间缆型自锚式”结构的悬索桥。
由于江东大桥桥型复杂,包括十跨连续梁设计、连续刚构梁设计、自锚式空间缆钢箱粱桥设计组合体系,结构别致,技术难度高,在施工管理过程中,我们确定了江东大桥空间自锚式悬索桥设计与施工成套关键技术研究其”十大”科研项目,应用了大量国内外领先的先进技术和新工艺,多项科研项目取得了科技创新成果。
一是首次在杭州地区现场焊接拼装钢箱梁。由于钱塘江通航条件难以满足江东大桥整体钢箱梁的运输要求,陆路运输也难以满足,我们采用单元件制作完成后即运抵工地组拼,在现场焊接组拼梁段,组拼梁段后在用专用平板车运抵桥位进行吊装、焊接、顶推施工,然后实现全桥合龙,这在杭州地区尚属首次。同时,为满足运梁要求,水上栈桥承载力160T设计,是目前已建钱塘江栈桥搭设等级最高。
二是首次采用5段连续曲线顶推安装钢箱梁。江东大桥钢箱梁顶推施工最独特之处就是钢箱梁在安装架设阶段采用”五段连续曲线”的结构形式,该结构形式使得顶推工艺变得非常复杂。这种顶推施工,目前仅在杭州江东大桥得以成功实施,在国内属于首创。
三是首次使用1500吨大吨位无级可调支座。该支座能在竖向可进无级调节,方便快捷地消除主塔横梁变形引起的受力不均,保障江东大桥施工和运营阶段的受力安全。这种新型大吨位无级可调支座且具有高承载低压缩、高耐磨低摩擦、高精度免维护、操作简单的特点。据悉,1500吨大吨位无级可调支座在我国公路上还是第一次使用。
四是首次采用”五轴联动数控技术”加工索鞍、索夹。由于江东大桥悬索桥为空间缆索系统结构,索鞍、索夹的受力较复杂。在具体实施过程中,通过采用计算机进行工件的三维造型及研发了五轴联动数控技术精确加工;同时加强了铸钢的焊接变形控制以及左右鞍体的栓接面精度的控制措施,确保在空间曲面上将440多高强螺栓精确对接。
五是首次成功实现空间缆架设及体系转换。江东大桥成桥状态主缆为空间缆索,而根据本桥的施工特点,空缆架设时,主缆在垂直于桥面的竖平面内进行编缆,然后在空缆预紧后,通过临时吊点,转换为空间缆,这在悬索桥施工中首次采用。体系转换是自锚式悬索桥施工最复杂的一个关键环节,目前,江东大桥体系转换已经顺利完成。这在全国同类型桥梁施工领域尚属成功的首例。
六是首次采用钢桥面ERS路面(树脂沥青组合体系钢桥面铺装技术) 铺装技术。指挥部联合相关单位研究开发出了在钢桥面铺装领域具有创新和国内自主知识产权的树脂沥青组合体系(简称ERS)新型钢桥面铺装技术,它与目前国内目大量采用的其它钢桥面铺装体系相比,具有既经济、易施工及易维护等特点。