番禺大桥
番禺大桥是连接广州市市区与番禺区上主干道跨越珠江的一座特大型桥梁,位于洛溪大桥下游3.9km处。由于番禺区、佛山市顺德区、中山市、江门市、珠海市等地往来广州市的车辆日益增多,番禺大桥的建成将有效地缓解洛溪大桥交通压力。
中文名:番禺大桥
地理位置:广州市市区至番禺区
兴建日期:1994年12月29日
开通日期:1998年8月12日
桥长:3.467km
1、历史沿革
番禺自改革开放以来,千方百计积极筹措资金,新建了大、中、小桥梁300多座。尤其是建设了洛溪大桥和广珠东线的洪奇沥等特大桥梁之后,不仅改变了交通的落状况,而且改善了投资环境,有效地增强了地方实力,为番禺撤县设市创造了必不可少的良好条件。但随着外进一步开放,经济进一步发展,番禺的南北出口,只有洛溪大桥是不能满足经济日益发展的需要。
番禺大桥
1992年10月28日省*决定兴建的虎门大桥和东线高速公路动工。番禺区*根据省*对加快筹建洛溪二桥(番禺大桥)的意见,于1992年12月将番禺大桥方案上报广州市*,1992年12月下旬广州市*黎子流市长召集广州、番禺有关部门负责人和广州市番禺区领导梁伟苏、何桃到现场踏查,1993年1月26日广州市城市规划局印发了建设“广番大桥”(现番禺大桥)桥位方案现场会议纪要,初步确定番禺大桥位选址。
广州市规划局于1993年6月2日正式批准番禺市*对番禺大桥的选址报告。
1993年7月番禺市*番府办(1993)189号发文成立番禺大桥筹建领导小组下设办公室,由市*党组副书记刘锡巨任组长,并从市有关部门抽调领导和工程技术人员开展了番禺大桥的筹建工作。
1993年8月13日,市*召开庆典筹备会议,确定将番禺大桥工程纳入奠基项目。
1993年10月8日番禺大桥奠基。
为了筹措建设番禺大桥的资金,市*决定向外招商。1993年10月13日番禺市市长何桃在香港招商会上与粤海金融控股有限公司、广东省交通实业投资公司、有荣(东南亚)有限公司、德雄集团国限有限公司、陈氏投资有限公司(陈瑞球)共同签署合作兴建和经营管理番禺大桥的意向书。
1993年12月3日广东省公路勘察规划设计院提交番禺大桥可行性研究报告,提出了三个桥址方案。
1994年1月4日广东省交通厅在番禺主持召开番禺大桥工程可行性研究报告评审会。评审会议提出了新的选址意见。1月19日省交通厅印发了番禺大桥工程可行性形容报告评审意见函,肯定了建设番禺大桥的必要性和迫切性,要求设计部门在第二桥位以东、第三桥位经西,选出最佳桥位方案和可行性研究补充报告报省交通厅审定。
1994年4月27日广州市规划局批复番禺大桥桥位最佳方案的报告。
1994年5月30日广东省交通厅向省计委上报番禺大桥工程可行性研究补充报告,申请立项。
1994年7月25日广东省计划委员会粤计交(1994)469号文批准番禺大桥工程可行性研究报告同意立项。
1994年7月28日番禺大桥筹建办召开合作方股东会议,签署番禺大桥有限公司合同和章程。全国政协副主席霍英东、广州市常务副市长梁伟苏、原番禺市市长何桃、市政协主席叶才、人大主任谢权森和六家股东代表等100多人参加会议。会上共同签署了合作总合同书和合作章程。
1994年9月21日广州市城市规划局穗城规南片地字(1994)258号文批准广东番禺大桥有限公司合作项目合同和章程生效。
1994年10月16日番禺市工商行政管理局签发了广东番禺大桥有限公司营业执照,合作经营期限33年。
1994年10月18日广东番禺大桥有限公司第一届董事会议成立,开始运作大桥公司的业务。
1994年12月19日广州海上安全监督局印发交穗海监(1994)280号关于番禺大桥通航标准问题的批复。
1994年12月29日番禺大桥工程正式动工,边设计、边施工。
1995年8月2日广东省建设委员会正式批准番禺大桥工程初步设计文件。
1998年5月21日广东省对外经济贸易委员会粤外经贸资批字(1998)280号批准确认广东番禺大桥有限公司和批准增加投资3800万元人民币,增资后总投资增加至8.38亿元人民币,注册资本为2.7亿元人民币。
1998年7月3日广东省人民*办公厅粤办函(1998)423号批复同意设立番禺大桥收费站,实行双向收费。1998年7月28日广东省物价粤价(1998)199号文正式批复番禺大桥收费标准。
1998年8月12日省交通厅主持召开交工验收会议,通过番禺大桥交工验收,并交付使用。
2、结构特点
番禺大桥作为广东省重点公路工程,是广东省公路勘察规划设计院承接设计的重点项目,主要设计人员为梁立农、马春生等。设计分三个阶段:从1993年8月至1994年5月为工程可行性研究阶段;1994年6月至1994年10月为初步设计阶段;1995年1月至1996年10月为施工图设计阶段。
番禺大桥的设计条件:主桥跨越珠江处、江面宽约460m,流速在0.9m/s~1.0m/s之间,平均潮差约2.32m,通航水位时平均水深9.1m,桥址区1/100频率20m高处设计基本风速为44.6m/s,该区最高气温:38.7℃;最低气温-0.4℃;年平均气温21.8℃,年平均相对湿度78%~83%。
主要技术标准:主线线型标准:平原微丘一级公路;设计车速100km/h;设计荷载:汽车-超20级,挂车-120;桥面宽度:主桥37.7m、引桥2×18.5m,双向8车道;通航标准:净宽180m,净高34m;防撞标准:主航道按7千吨船考虑;地震基本裂度:7度。
总体设计:主线从番禺迎宾路开始往北依次跨越三支香水道及珠江,北上直通华南快速干道,在起点和沙溪迎宾大道处各修建互通立交一座。主桥161m+380m+161m三跨连续双塔空间双索面漂浮体系超宽斜拉桥,在两个边跨内各设辅墩一个,将边跨分为70m+91m,以提高整桥的刚度,改善结构受力性能,在主墩和边墩及辅墩的纵横两个方向均设置带缓冲橡胶的限位挡块,主桥长702m。
引桥有变高度连续箱梁桥,部分预应力等高度曲线连续箱梁桥,部分预应力连续板梁桥,部分预应力简支T梁桥,及连续刚构-连续梁组合桥,路线总长4.875公里,其中桥长3458.2m。
主桥结构设计:
主墩基础:每个主墩采用18根3.0m钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计,承台厚度5.5m,分三层浇筑,每层厚1.5m-2.0m,江中主墩在承台顶部设置了3m宽外悬防撞托盘。
主塔:主塔采用钻石型钢筋混凝土框架结构,塔高140.3m,下塔柱斜度1:3.84,中塔柱斜度1:3,塔柱为空心薄壁断面,下塔柱横向尺寸4m-5m,纵向尺寸7m-9m,臂厚1m;中塔柱为等截面,横向尺寸4m,纵向7m,臂厚0.8-1m,横梁高7m,宽度6.5m,臂厚0.8m,横梁内布置了预应力,塔冠外型尺寸7×7m,臂厚0.7m-1.5m,为单箱双室截面,拉索锚固区布置了水平环向预应力,下塔柱施工时设置了三道预应力拉杆以平衡外倾力,中塔柱施工时设置七道预应力撑杆以平衡内倾力。
主梁:主梁采用边主梁开口断面,为部分预应力混凝土结构,梁高2.2m,梁宽37.7m,边肋底由跨中2m变至塔中心处2.6m,桥面板28cm,横梁6m设置一道,厚度34cm主梁除29m长0#块及边跨尾段16.5m实心块采用支架现浇外,其余均采用牵挂篮悬浇施工。
斜拉索:斜拉索按空间双索面布置,全桥共244根拉索,塔上标准索距为1.3m,梁上标准索距6m,拉索采用Φ7镀锌高强钢丝,钢丝数在121至367之间变化,外面热挤两层PE防护材料,里黑外白,主梁的斜拉索锚箱布置成内凹式钢槽口、以提供与牵索挂篮的联接途径,斜拉索在塔和主梁的出口处均设置了高阻尼橡胶减震器。
辅墩及边墩:辅墩及边墩采用空心薄壁断面、外形尺寸3m×3.5m,辅墩与主梁间设竖向拉索,构成拉压支座。
主桥结构分析与施工控制:结构分析进行了平面及空间静力分析、施工分析、稳定分析、局部应力分析以及动力分析,施工控制采用对索力、标高、内力三控制的原则进行综合控制,施工中对每一根斜拉索张拉一次(同一施工阶段的调整视为一次张拉)、合拢后根据检测结果对少数索微调一次。
番禺大桥设计特点:除斜拉桥桥面宽度达到37.7m,列国内同类型桥第一位,列世界同类型桥第二位,列世界200m跨径以上同类型桥第一位外,番禺大桥解决了超宽边主梁空间双索面斜拉桥的一系列设计计算理论问题,如边肋在施工及使用中的扭转函数问题,薄横隔梁在压、弯、扭、剪状态下的稳定问题,T梁超宽翼缘的剪力滞、轴力滞问题,主梁大体积尾段的体系转换问题,并对主梁七个断面进行施工应力跟踪测试。
1:3.84的大斜度下塔柱及1:3的大斜度中塔柱在目前斜拉桥塔柱中是斜度最大的,它有利于减少基础宽度,减少塔的工程数量,使塔和空间曲面拉这索更富有空间层次感、立体感,但也增大了设计的难度,他们确定了塔柱合理的设计内力和施工方案、分析和计算出拉杆和撑杆的位置及预拉力和预顶力的大小,并进行了有关节点的有限元分析,对主塔四个断面进行了施工应力跟踪测试,从而解决了大斜度塔柱的设计和施工控制问题。
在国内大跨度超宽边主梁上第一次采用空间双索面悬挂体系,大大地提高了其截面的抗扭刚度,提高了边主梁断面在强风地区的抗风性能。
在超宽斜拉桥上采用边主梁断面,使主要的受压面积和质量集中于受斜拉索弹性支承的两个边肋,既有利于承受斜拉索的水平分力、又大大地减轻了横梁的恒载,节约了造价,同时边主梁断面采用索挂篮对施工是极为有利的。
在塔冠斜拉索锚固区段首次采用大吨位坏形预应力群锚体系并通过了试验,它有利于预应力的布置和简化施工。
广泛采用部分预应力技术,既节约了材料,又提高了结构延性,有利于抗震和节约造价。
采用平面和空间程序进行了施工分析,在施工中对斜拉索采用一次张拉技术和伸长量进行调索及用高差模来减小温度的影响等方法来进行施工控制,取得了成功,目前已经完成的斜拉桥平滑,没有出现控制问题。
采用计算机辅助设计技术,编制了大量的自动设计程序,提高了复杂的空间双索面斜拉桥设计准确和效率,优化了结构设计,主梁取得了良好的经济效果。
在贯彻技术先进、经济合理的前提下,努力探索桥梁美术和环境的和谐统一设计,努力争取番禺大桥线形简洁、顺畅,布局合理,体量及比例均衡,造型新颖且富有变化而生动。