池州长江公铁大桥为国家《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》中铜陵至池州的关键过江通道,是安徽省“十四五”期间重点推进实施的项目。
大桥连接安徽省池州市和铜陵市枞阳县,为跨长江的综合性交通工程,兼具铁路和公路功能,上游距已建池州长江公路大桥约24km,下游距已建铜陵长江公路大桥约20km。本项目承载合池城际铁路、预留市域轨道交通、S40宁枞高速公路。项目北岸起自铜陵市枞阳县的江厂村,南岸至池州市贵池区大兴村,总长3108.5m。2022年7月中标两阶段勘察设计,2022年9月完成初步设计,2022年11月完成施工图设计。
桥位平面图
池州长江公铁大桥主桥孔跨布置为(98+378+812+364+112)m,铜陵侧大堤采用一孔140简支钢桁梁跨越,池州侧大堤采用主桥边跨跨越,大堤内引桥的基本跨径为40.7m,大堤外引桥的基本跨径为32.7m。
主桥孔跨布置图
主桥效果图
主桥为(98+378+812+364+112)m斜拉桥,通行4线铁路、6车道高速公路。主梁采用钢桁梁结构,板桁组合截面,设置3片主桁,桁宽36.3m,桁高15.5m,桁梁不同区段分别采用Q420、Q370不同强度等级的钢材。钢桁梁节段在工厂采用全焊接技术整体制造。主梁的纵向约束方式为在铜陵侧桥塔处设置阻尼约束和固定支座,其余各墩均设置活动支座。桥塔为类钻石形,高277.5m,采用C60高性能混凝土。斜拉索采用强2100MPa的高强度平行钢丝索。桥墩采用钻孔桩基础,桩基直径为2.8m。
三主桁方案断面图
纵向弹性索约束体系
纵向弹性索约束体系是在两个主塔与主梁间采用纵向弹性索连接,可有效的控制在静力工况及地震工况下的纵向位移及塔底弯矩,可满足伸缩装置的伸缩量控制在±600mm之内。主塔两侧边、中桁各设一对弹性索,单侧主塔设置3根索。弹性索长度为280m,单侧弹性索总初张力为17505kN,总最大索力为33246kN。
弹性索约束体系
(由于该结构体系尚未应用,铁总不同意采用,最终施工图仍采用固定支座+阻尼器体系)
三主桁三索面结构
三索面三主桁结构解决了跨度大、桥面宽、活载重、列车速度快带来的技术难题,提高了结构刚度、行车安全性和舒适性。
2100MPa抗疲劳耐久型平行钢丝斜拉索
采用2100MPa抗疲劳耐久型平行钢丝斜拉索可降低拉索规格、减小风阻、降低用量,立面上塔每侧布置27对斜拉索,全桥共324根斜拉索。纵桥向梁上索距为中跨侧14m,塔上索距为2.8~3.0m。最大斜拉索规格LPES7-409,最小斜拉索规格为LPES7-187。单根最大制造长度为435m,单根最大重量52.9t。采用2100Mpa平行钢丝斜拉索较1860Mpa平行钢丝斜拉索节省材料约10%。
桥塔钢筋部品化设计与施工技术
基于智能化、装配化的建设理念,创新性地提出将立体三维塔柱钢筋“降维”成“二维”钢筋网片结构,并通过“网片制作+部品组拼+整体吊安”的工艺形成了超高索塔钢筋部品工业化成型的装配化施工关键技术。可有效减少了高空作业人员,大幅降低了高空施工安全风险,提升了塔柱钢筋施工效率,实现了机械化换人、智能化减人,推进了传统塔柱钢筋施工进一步转型升级。
钢筋部品件吊装
1800吨钢梁架设成套装备技术
池州长江公铁大桥主航道桥钢桁梁全长1764米,采用两节间大节段钢桁梁整体制造、运输及架设工艺,大节段钢桁梁最重达到1800吨。结合已有的模块化拼装技术,实现了大节段钢桁梁的智能化整体架设。
本项目的建设对完善安徽省铁路过江通道布局、优化公路路网布局和提升池州市综合交通发展,加快融入长三角一体化发展具有重要意义。
项目的相关关键技术对公铁两用、公轨两用斜拉桥具有良好的推广和借鉴意义。
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