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虎門大橋于 2009年09月10日發(fā)布

虎門大橋

1概況

虎門大橋位于廣東省廣州市東南約42km，坐落于鴉片戰(zhàn)爭古戰(zhàn)場的遺址上，橫跨珠江出海口東西兩岸，是連接珠江兩岸及粵東、粵西的重要交通樞紐，是溝通港、澳及廣東沿海的一座特大型橋梁。由跨越主航道的主跨888m的懸索橋、跨越輔航道的主跨270m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋和東、中、西引橋組成，還包括隧道3座，全長4606m。

圖1 虎門大橋全景圖

橋位東、西兩岸為丘陵區(qū)，江面寬3400m，江心有三島，北為上橫擋島，南為下橫擋島，西北為大虎島；橋位屬熱帶海洋性氣候，年平均氣溫為22℃，年平均降雨量為1669mm，夏季受臺風(fēng)影響；主航道水深約30m左右，輔航道水深一般為6m~10m，深槽為15m；主航道江底除巖石暗礁外，沉積有砂巖、卵石，在虎門大橋東塔以東側(cè)地基為粉砂巖和石英砂巖，西側(cè)為中細(xì)粒黑云母花崗巖；輔航道江底較平坦，表層為細(xì)砂、砂礫所覆蓋。

虎門大橋?yàn)榱嚨榔皆⑶鸶咚俟诽卮髽?，設(shè)計(jì)速度120km/h；橋位處20m高百年一遇10min平均最大風(fēng)速值為50.2m/s，橋位處設(shè)計(jì)風(fēng)速為61m/s；地震烈度六度按七度設(shè)防。通航凈空：主航道：60m × 300m（高×寬）設(shè)計(jì)通航5萬噸級.

2 主橋結(jié)構(gòu)

虎門大橋主航道橋?yàn)榭鐝?/span>888m的單跨雙鉸加勁鋼箱梁懸索橋。橋跨布置為302+888+348.5m。

圖2 主橋橋型布置圖

(1)、索塔

索塔基礎(chǔ)根據(jù)不同的地質(zhì)條件，東塔選用上、下分離式的群樁基礎(chǔ)，每個(gè)塔柱下由16根Ф2.0m的鉆孔灌注樁組成，西塔上游采用平面尺寸為12m×16m的擴(kuò)大基礎(chǔ)，下游采用12根Ф2.0m的鉆孔灌注樁。

索塔塔身采用門式框架結(jié)構(gòu)，由兩側(cè)塔柱及中間的三道系梁組成，塔柱為鋼筋混凝土空心薄壁結(jié)構(gòu)，系梁為預(yù)應(yīng)力混凝土空心薄壁結(jié)構(gòu)。橋面以上89.86m，基頂以上147.55m，高跨比1/6。

東塔采用翻轉(zhuǎn)模板施工，西塔采用電動爬架拆翻模施工，系梁采用膺架法施工。東、西兩塔施工后跨徑差<8mm，相對精度為1/111000。

圖4東塔塔柱翻轉(zhuǎn)模板施工圖圖5西塔電動爬架拆翻模施工圖

(2)、錨碇

東、西錨碇形式均為重力式錨碇，東錨碇基礎(chǔ)為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)下為泥質(zhì)砂巖，設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)為0.4，設(shè)計(jì)控制主纜拉力為2×172 600kN，使用混凝土4.4萬方。西錨碇為采用地下連續(xù)墻方法施工的圓形擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)為花崗巖。設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)為0.6，抗滑安全系數(shù)2.3，設(shè)計(jì)控制主纜拉力為2 x×174 400kN，使用混凝土7.5萬方。采用型鋼錨固系統(tǒng)。

圖6 錨碇鋼框安裝成型外景圖

(3)、主纜和吊索

單根主纜由110束預(yù)制索股組成（每束預(yù)制索股為127絲Ф5.2mm高強(qiáng)鍍鋅鋼絲平行集束組成正六角形），在索夾處斷面直徑為678.7mm，索股平均長度為1634m，全橋共用鍍鋅高強(qiáng)鋼絲7638t，其中一半是使用江蘇江陰鋼絲廠研制的。80％的索股在現(xiàn)場制作，然后直接牽引上橋架設(shè)。索股兩端為鋅、銅合金灌注的熱鑄錨。每根主纜分四段進(jìn)行防護(hù)。兩岸錨跨及主鞍座部分用抽濕技術(shù)，外露部分用纏絲、涂料等七層防護(hù)。主纜矢跨比為1/10.5。主纜索股以前錨方式直接與型鋼拉桿錨固，用鋼墊板微調(diào)長度。

吊索在全橋的布置型式為平行豎直吊索，每個(gè)吊點(diǎn)由四根Ф52mm的優(yōu)質(zhì)金屬芯鍍鋅圓股鋼絲繩組成，吊索與主纜的連接采用背騎式，吊索通過主纜上的索夾槽口騎越主纜，錨于鋼箱梁風(fēng)嘴內(nèi)。

圖7 吊索和鋼箱梁連接構(gòu)造圖

(4)、主索鞍、散索鞍、索夾

主索鞍、散索鞍由主（散）索鞍本體、上、下支承板、安裝板（底座）、隔板、拉桿等部件組成，主（散）索鞍本體為鑄焊組合件，由鞍槽及鞍座兩部分組成，鞍槽為鑄鋼件，鞍座為厚鋼板焊接件。主索鞍本體順橋向分成兩個(gè)半塊，以減輕吊裝重量，安裝就位后用螺栓連整體。

索夾設(shè)計(jì)成馬鞍形，每個(gè)索夾由兩個(gè)半塊鑄鋼件組成，在主纜上左右對合后以螺桿和螺母將其連成整體，緊固于主纜之上，其中高強(qiáng)螺栓用新研制的壓扭液壓扳手緊固，并專門制定了軸力管理規(guī)程，進(jìn)行索夾摩阻模型試驗(yàn)。全橋索夾分6種類型，一類為緊靠索鞍的封閉索夾，一類為邊跨主纜索夾，中跨索夾分成4類，以適應(yīng)主纜與吊索之間不同的夾角。

(5)、加勁鋼箱梁、支座

加勁梁截面形式為U型加勁肋正交異性板橋面的扁平閉口流線型的單箱單室截面，箱梁全寬（包括風(fēng)嘴）為35.6m，梁高3.012m，橋面設(shè)2％的雙向橫披。梁的高跨比為1/295，寬跨比1/25。橋面板厚12mm，底板與斜腹板的厚度為10mm。鋼箱梁每4m設(shè)一道橫隔板?；㈤T大橋懸索橋鋼箱梁共劃分為39節(jié)段，標(biāo)準(zhǔn)段重約300t，采用卷揚(yáng)機(jī)提升跨纜吊機(jī)及液壓跨纜吊機(jī)吊裝鋼箱梁，節(jié)段之間采用全斷面焊接連接。