錢江四橋

錢江四橋

杭州複興大橋
錢江四橋又名複興大橋,位于錢江一橋下遊4.3km處。橋型方案為雙層雙主拱的鋼管混凝土組合系杆拱橋。主橋跨徑布置按計算跨徑為1145米,其中85米為下承式系杆拱橋和上承式拱橋的組合,190米跨為下承式系杆拱橋和中承式拱橋的組合。
  • 中文名:錢江四橋
  • 外文名:
  • 别名:複興大橋
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  • 所在地:錢江一橋下遊4.3km處
  • 竣工時間:2004年10月16日

橫斷面

190米跨上層為:2.6(拱肋)+0.2(空隙)+0.2(欄杆)+0.5(檢修道)+0.5(防撞欄杆)+11.75(車)+0.5(防撞欄杆)+11.75(車)+0.5(防撞欄杆)+0.5(檢修道)+0.5(欄杆)+0.2(空隙)+2.6(拱肋)=32.0米;

下層為:2.6(拱肋)+0.2(空隙)+0.5(欄杆)+6.5(公交及人)+2.0(分)+8.4(輕軌)+2.0(分)+6.5(公交及人)+0.5(欄杆)+0.2(空隙)+2.6(拱肋)=32.0米。85米跨上層為0.2(欄杆)+0.5(檢修道)+0.5(防撞欄杆)+11.75(車)+0.5(防撞欄杆)+11.75(車)+0.5(防撞欄杆)+0.5(檢修道)+0.2(欄杆)=26.4米;下層為:0.5(欄杆)+6.5(公交及人)+2.0(拱肋)+8.4(輕軌)+2.0(拱肋)+6.5(公交及人)+0.5(欄杆)=26.4米。

本工程于2002年4月開工,2004年10月建成通車。

技術指标

1、設計荷載:汽車:85米跨城—A級;190米跨汽—20,挂—100

人群:4.0KN/m2

輕軌:按上海明珠線标準取值。

2、設計車速:80km/h。

3、縱、橫坡:縱坡0%;橫坡1.5%。

4、設計洪水位:三百年一遇:9.083米。

5、通航标準:國家四級航道,通航淨高10米,淨寬大于80米,最高通航水位6.123米。

6、抗震等級:6度地區,按7度設防。

7、輕軌标準:按《城市快速軌道交通工程項目建設标準》(試行本)确定的正線标準,車輛最大編組數為6節。

橋梁結構

上部結構

拱橋的上下部結構連接方式為外部靜定内部高次超靜定的簡支方式。190米跨拱腳處設置6500噸盆式支座,并設置剛度很大的端橫梁。85米跨拱腳處設置3000噸盆式支座。為了使受力明确,便于施工,拱與拱之間的連接方式采用斷開方式,即每跨均獨立,彼此無聯系。無論是大跨還是小跨均采用剛拱剛梁外部靜定的結構體系。

上部拱肋

190米跨拱肋拱軸線形式為二次抛物線,矢跨比為1/4,拱肋斷面形式為桁架式,拱肋高度為4.5米,寬2.6米,上層橋面以上每一拱肋由4根Φ950mm的鋼管通過腹杆和上下平聯組成,鋼材采用Q345C,縱向四根鋼管的壁厚四分點以下為24mm,以上為22mm;腹杆采用Φ400×14mm的鋼管;上下平聯采用Φ500×10mm的鋼管,上下平聯水平向間距為2.0米。上層橋面以下至拱腳,拱肋斷面由橫啞鈴形的上下弦杆通過腹杆連接而成。縱向四根鋼管和啞鈴形斷面内灌注C50混凝土,其餘為空鋼管。上層橋面以上設置五道桁架式風撐,風撐弦杆采用Φ900×16mm的鋼管,腹杆和平聯采用Φ400×10mm的鋼管。在上層橋與拱肋相交處設置二道鋼結構的拱肋橫梁。

85米跨拱肋拱軸線形式也為二次抛物線,矢跨比為1/7。采用單鋼管,直徑為1700mm,壁厚為22mm,為了增加拱肋的剛度,縱向設置6道厚22mm高250mm的鋼闆加勁肋,與鋼管内壁焊接。為了保證拱肋的橫向穩定性,拱肋之間設置3道風撐,風撐直徑為Φ900mm,厚16mm。上述鋼材均采用Q345C鋼。拱肋鋼管内灌注C50混凝土。

拱上建築

拱上建築包括拱上立柱和吊杆。拱上立柱均采用鋼管混凝土結構。190米跨鋼管規格為Φ900×10mm;85米跨鋼管規格為Φ800×10mm,鋼管内灌注C50混凝土。

吊杆為成品索,工廠生産,現場安裝,由強度為1670MPa的高強度鍍鋅鋼絲外包PE套制成,錨具采用冷鑄錨。190米跨吊杆采用雙吊杆,在拱肋錨箱處共有兩對四根吊杆,每對吊杆分别吊一層橋面。吊杆縱橋向間距為8米,橫橋向吊杆中心距為29.4米。上層吊杆規格為2×55Φ7,下層吊杆為2×85Φ7。85米跨吊杆為單吊杆,吊杆縱向間距為6.1米,橫向中心距為10.4米,規格為109Φ7。

系梁結構

190米跨系梁為2500×2500mm的鋼箱斷面。系梁在縱向分為标準段系梁及拱腳段系梁兩部分,其中标準段頂、底闆及腹闆厚度均為20mm,拱腳段頂底闆及腹闆厚度為30mm。鋼系梁設置橫隔闆和縱向加勁肋。系梁内設置平衡水平推力的預應力束。預應力束采用外包PE護套的環氧噴塗鋼絞線成品索,标準為ASTMA416-900a(270k),标準強度為Rby=1860MPa。預應力束在鋼箱内采用圓鋼滾軸定位,進入拱腳混凝土範圍内采用預埋彎鋼管作為預應力管道。預應力束數量為16×37Φj15.24。

85米跨系梁采用勁性骨架預應力混凝土結構,系梁斷面尺寸為2500×2000mm,壁厚為400mm。每一系梁内設置12束31Φj15.24的高強度低松弛鋼絞線。

橋面系

這裡所說的橋面系包括橫梁和橋面闆及橋面鋪裝等。190米橫梁包括下層吊杆橫梁、上層吊杆橫梁、拱肋橫梁、拱上立柱橫梁、墩上立柱橫梁和端橫梁六種。除墩上立柱橫梁采用預應力混凝土結構和端橫梁采用勁性骨架預應力混凝土結構外,其餘橫梁均采用鋼結構。85米跨橫梁包括下層吊杆橫梁、拱上立柱橫梁、墩上立柱橫梁和端橫梁四種。下層吊杆橫梁由C50混凝土預制後通過現澆濕接頭與系梁連成整體;拱上立柱橫梁為預制構件,施工時直接安裝于拱上立柱上;墩上立柱橫梁為現澆預應力混凝土構件;端橫梁為3.9×3.8米的勁性骨架預應力混凝土現澆箱梁結構。無論是190米跨還是85米跨,鋼管拱肋、端橫梁和系梁在拱腳位置相互連成整體。同時端橫梁預應力、系梁預應力和拱腳處的豎向預應力使拱腳節點處于三向預應力狀态。

橋面闆除輕軌位置采用空心闆外,其餘均采用預制π形C50鋼筋混凝土闆。π形預制闆高為50厘米(85米跨為40厘米),肋寬20厘米,翼闆厚10厘米,邊闆寬200厘米,中闆寬175米厘米。預制闆間縱向接縫寬50厘米,橫向接縫有50厘米和15厘米兩種,接縫混凝土采用補償收縮混凝土。橋面鋪裝厚12厘米,其中鋼纖維混凝土厚8厘米,中粒式改性瀝青混凝土厚4厘米,并将8厘米厚的現澆鋼纖維混凝土計入橋面闆的受力中。鋼橫梁與橋面闆的橫向接縫連成整體,使橫梁在承受二期恒載和活載時成為鋼混疊合梁。

防腐設計

鋼結構的防腐包括鋼結構的外壁、空鋼管内壁和鋼箱梁内壁三種情況。鋼結構外壁防腐方案為:噴砂除鏽Sa3級;電弧噴鋁不少于200微米;881-D防鏽底漆2道共計40微米;塗881-YM面漆2道共計50微米。空鋼管内壁:噴砂除鏽Sa2級,塗防鏽漆2道共計50微米。鋼箱梁内壁防腐方案為:下料前對鋼闆進行預處理(噴砂Sa2.5級,矽酸鋅車間底漆1道25微米),鋼梁加工完畢後對焊縫及損壞部分進行機械打磨達到st3級後,再塗環氧耐磨漆2道,厚度2×80微米。質量要求及施工工藝要求以《金屬和其他無機覆蓋層熱噴塗鋅、鋁及其合金》(GB/T9793-1997)标準為準。

下部結構

主橋共有主孔大墩四個,上部結構計算跨徑190米,每墩采用21Φ200厘米的鑽孔灌注樁基礎,承台厚度4.5米;主橋小孔橋墩共有8個,上部結構計算跨徑為85米,每墩采用13Φ200的鑽孔灌注樁基礎,承台厚度3.5米。鑽孔樁均為嵌岩樁。

建設施工

這裡僅介紹上部結構的施工方案。上部結構安裝采用無支架纜索吊裝系統。主塔架分别置于2、9、16号墩,扣塔分别置于5、6、11、12号墩。主塔寬42米,高1§20米;扣塔寬38£米,高5㎏2米。根據拱肋吊裝節段和橫梁的最大重量确定纜索系統的設計吊裝重量。這裡采用上、下遊索道纜索吊裝系統,每組索道由7根Φ50密封式鋼絲繩組成,設計吊裝重量分别為65噸,總設計總吊裝重量為130噸。85米跨拱肋分3段吊裝,190米跨拱肋分13段吊裝,采用鋼絞線斜拉扣挂懸拼架設合攏。橫梁均采用雙索道擡吊。橋面闆及其它重量較輕的構件采用單索道吊裝。

上部結構的具體施工方案如下:在施工下部結構的同時,在工廠制作鋼構件和現場制作預制構件。鋼拱肋由Q345C鋼闆卷制而成,先在工廠拼裝成小段,運至工地後再拼成大段。當下部結構完成後即現澆端橫梁,這時端橫梁與橋墩臨時聯結;利用纜索吊裝系統吊裝拱肋,拱肋吊裝完成後,即可灌注拱肋混凝土。

85米跨施工順序如下:當拱肋混凝土達到設計強度後,利用拱肋剛度通過臨時吊杆安裝系梁勁性骨架,現澆系統混凝土;安裝吊杆橫梁及拱上立柱和拱上立柱橫梁,最後是架設車行道闆。上述施工過程中應同步張拉系梁預應力束和吊杆。因此85米跨上部結構的施工過程為:施工下部結構的同時工廠制作鋼結構和現場制作預制構件→現澆端橫梁并與橋墩臨時聯結→吊裝拱肋→灌注拱肋混凝土→利用拱肋剛度通過臨時吊杆安裝系梁勁性骨架→穿系梁預應力束→現澆系梁混凝土→安裝下層橫梁→安裝拱上立柱和拱上立柱橫梁→架設車行道闆并用濕接頭縱橫向連成整體→其它附屬部分。

190米跨的施工順序如下:當拱肋混凝土達到設計強度後,先安裝鋼系梁,穿系梁預應力束,再安裝下層吊杆橫梁,接着安裝上層吊杆橫梁、拱肋橫梁和拱上立柱橫梁,然後是架設上、下層車行道闆,并用濕接頭與吊杆橫梁連成整體,最後是附屬部分的施工。因此190米跨的施工過程為:施工下部結構的同時工廠制作鋼結構→現澆端橫梁并與橋墩臨時聯結→吊裝鋼拱肋→灌注拱肋混凝土→安裝鋼系梁→穿系梁預應力束→安裝下層吊杆橫梁→安裝上層吊杆橫梁、拱肋橫梁和拱上立柱及拱上立柱橫梁→架設上、下層橋面闆并現澆濕接頭→附屬部分施工。這裡需說明的是端橫梁與墩的臨時聯結隻承受水平力,不承受彎矩;190米跨由于水平推力太大,在系梁施工前端橫梁之間設臨時束;另外無論是85米跨還是190米跨,在整個施工過程中應同步張拉系梁預應力束和吊杆。

建成通車

錢塘江四橋(複興大橋)于2004年10月16日竣工通車。錢塘江是世界聞名的強潮汐河段,江面寬逾千米。這座大橋位于錢江一橋下遊4.3公裡處,是杭州市第一座跨錢塘江的特大型城市橋梁,上層設雙向6條機動車快速行車道,下層設地鐵、公交車專用道及行人、非機動車通道和8個觀景平台。總投資7.6億元,主橋長1376米,寬26.4米。

錢江四橋在世界橋梁史上的創新意義,主要在于它是大小拱結合的鋼管混凝土系杆拱新型拱橋,多跨連拱,雙層路面,其中兩座為190米跨徑的主拱,9座為85米跨徑的小拱。

2004年10月8日,“複興大橋”四字躍上錢江四橋。錢塘江首座城市橋梁終于有了自己的大名。據悉,組成橋名的大字每個達20餘平方米,是從魯迅先生手迹中抽出組合而成。

經營狀況

2004年10月,騰達建設公司為受讓複興大橋經營權,組建杭州複興大橋經營有限公司;11月,《杭州市複興大橋經營權轉讓協議》正式簽署;12月,7.65億元經營權轉讓費進入杭州市财政局資産管理專戶。複興大橋經營權的成功轉讓,是杭州市城市基礎設施非經營性項目吸引社會資本的有益嘗試。

獲獎情況

2004年度杭州市建設工程“西湖杯”獎(市政基礎設施工程);浙江省市政金獎示範工程獎;2005年度浙江省建設工程錢江杯獎(省優質工程);2005年中國企業新記錄獎;2005年度全國市政金杯示範工程獎;2005年度建築工程魯班獎(國家優質工程獎);2009年被評為新中國成立60周年“百項經典、精品工程”。

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