由中铁二十一局三公司承建的兰州碧桂园雁北黄河大桥,设计为波形钢腹板砼组合箱梁,主跨达165米,是世界同类型跨度最大的桥梁。
波形钢腹板砼组合箱梁,是用波折形薄钢板代替箱梁砼土腹板的一种新型钢--混组合结构,它可以大幅减轻箱梁的自重,减少下部结构工程量,从而降低造价,实现桥梁的轻型化,彻底解决了传统的预应力砼箱梁腹板开裂,施工速度慢等问题,提高了结构的稳定性,强度及材料的使用效率,该类桥型一出现就引起了工程界的广泛关注。在发达国家,钢混结构桥梁已成为桥梁发展的主流趋势,波形钢腹板预应力砼连续箱梁是钢混结构桥梁中最优的一种,适用的最佳跨径为80~200米。它还具有抗震性能高,耐久性更好,经济效益显著等特点。目前,波形钢腹板砼组合梁桥在欧洲、日本等国家和地区得到广泛修建,而在国内还处于起步阶段,全国波形钢腹板砼组合梁桥仅有4座。除山东鄄城公路黄河大桥跨度为70米外,其余跨度都很小。兰州碧桂园雁北黄河大桥主桥以90+165+90米跨度飞架黄河,跨度名列世界第一。
兰州市政府要求,要将黄河兰州段建设成为桥梁博物馆,黄河上的桥梁要“一桥一景”,结合兰州市区已建成和拟建的桥梁类型,对梁桥、拱桥、斜拉桥和悬素桥型进行了多方案研究比选,大桥最终选择了波形钢腹板砼组合箱梁方案。兰州碧桂园雁北黄河大桥主线全长4034.26米,桥面宽度35米,总投资7亿元。根据黄河水利委员会对黄河兰州段桥梁跨径控制,综合两岸立交设计,确定跨黄河的主桥为345米。
两个主墩位于黄河河道内,墩身高度18米,设计为薄壁双空心墩,为抗8级以上地震,承台深入河床以下5米。围堰施工对比“钢套箱、钢板桩、咬合桩”三种施工方案,结合黄河地质状况,以及黄河不同季节水位情况,选择“咬合桩”围堰施工,集团公司将“咬合桩”围堰施工列入科研项目。
“咬合桩”适用深水承台围堰,施工工艺复杂,要求桩与桩之间互相咬合5厘米以上。据常务副经理张戈介绍,咬合桩分为“一字形咬”和“品字形咬”两种。由于兰州段黄河水位较深,从受力角度考虑,“品字形咬”比“一字形咬”更稳定。该桥南北两岸主墩承台各设96根直径1.2米的咬合桩。根据工期安排,大桥在6月份汛期前,完成主墩桩基,咬合桩和承台施工。
图为北岸主墩桩基施工
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