欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

泰州长江大桥

科普小知识2021-11-02 13:47:21
...

泰州长江大桥2007年12月26日开工建设,2012年11月25日正式通车。工程全长62.088公里,全线采用双向六车道高速公路标准,项目总投资93.7亿元,用了主跨2×1080米的三塔双跨钢箱梁悬索桥,系世界首创。泰州长江大桥是江苏省规划的镇江通往江北的三大高速通道中最东端的一条通道,该通道结束了扬中市没有高速公路的历史。

1、大桥介绍

泰州长江公路大桥钢箱梁制造为中铁宝桥扬州分公司,设计为江苏省交通规划设计院,监理为武汉桥梁建筑工程监理有限公司。工程全长62.088公里,全线采用双向六车道高速公路标准,项目总投资93.7亿元,用了主跨2×1080米的三塔双跨钢箱梁悬索桥,系世界首创。其中泰州长江公路大桥长约7公里,将长江北岸的泰州市与江心的扬中市、江南的镇江市连成一体,并通过接线连接沪宁高速和常州西绕城高速。大桥位于长江江苏段的中部,在江苏省泰州市与镇江市之间,东距江阴长江公路大桥57公里,西距润扬长江公路大桥66公里。

大桥起自泰兴市宣堡镇西,接南通至南京高速公路,向西经高港区口岸镇、永安镇东,在田河东跨宣堡港,在福兴庄东与S336交叉,于新堂圩附近与江北沿江高等级公路交叉,在永安洲镇三水厂下游约1公里处跨越长江进入扬中市;路线在扬中市东穿过,经变电所北,跨S238及扬中市西南环相交处,向西于小泡沙(西沙岛)西端跨长江夹江,经镇江新区姚桥镇北,与五峰山通道接线相交于姚桥枢纽。在此处路线折向东南,进入丹阳沿江地区的后巷镇,沿夹江穿过新桥镇后从界牌镇西穿过,跨丹界公路;向南跨越浦河进入常州境内,跨新孟河、S238、S338,经安家镇西,终于沪宁高速公路汤庄枢纽。

2、建设背景

从1990年以来的10多年间,长江江苏段的过江交通需求快速增长,平均日交通量增长率达11.2%,一天的过江流量已接近20万辆,其中绝大部分从各个"长江大桥"通过。日益增长的过江交通需求呼唤更多的快捷通道。而在长江泰州段,过江交通主要依靠高港、七圩、黄田港、韭菜港等几处汽渡,或者绕行润扬大桥和江阴大桥,难以适应社会经济发展,特别是沿江开发的需要。

盐城、泰州一带的车辆要往镇江、常州去,绝大部分只能取道润扬大桥,或者行走江阴大桥,路径不够顺直,给这部分过江车流增加了绕行距离,导致整体路网效率变低。从泰州驾车到常州,行车时间至少需要一个半小时左右;到南京、杭州就更加不便捷。

1999年江阴大桥、2005年润扬大桥虽然相继建设竣工,并全线通车,但仍不能满足运输需求,交通依然不便利,泰州人去常州、镇江还是绕路的,过江经历喊船、轮船码头、汽渡、大桥等四个时代。

3、桥梁设计

泰州长江大桥是江苏省继成功建设江阴大桥、润扬大桥之后建设的又一座特大跨径桥梁。工程全长62.088里,全线采用双向六车道高速公路标准,项目总投资93.7亿元,建设工期为五年半。其中,跨江主桥及夹江桥全长9.726公里,桥面宽33米。跨江主桥采用了主跨2×1080米的三塔双跨钢箱梁悬索桥,系世界首创。

结构


架设钢塔

采用的多塔悬索桥是创新的结构体系,基于多塔连跨悬索桥的桥型特点,泰州长江公路大桥设计中塔基础为圆角矩形沉井,体积庞大。沉井下部38米为双壁钢壳混凝土结构,上部38米为钢筋混凝土结构,平面上分为12个隔舱,共需浇筑混凝土约10万方,最终沉入19米深水和55米河床覆盖层。

主要部分

桥梁中塔结构

中塔因刚柔相济的受力特性而选择了纵向人字型、横向门式框架钢塔结构,钢塔节段几何尺寸和重量大、制作精度要求高。中塔总重13000吨,采用大量高强度厚钢板,其中69.5%为Q420qD材质高强度钢板,57.8%以上的厚度达50到60毫米,最厚的钢板厚度达到150毫米,焊接质量保证及焊接变形控制非常困难。钢塔柱为变截面切角矩形结构,最大截面为5.0×12.69米,节段最大长度为15米。根据受力及线形要求,节段断面横桥向、纵桥向尺寸公差为±2毫米,对角线差及扭曲允许误差不大于3毫米,全断面平面度≤0.25毫米,塔段横桥向和纵桥向端面垂直度≤1/10000,塔段间壁板、腹板金属接触率≥50%,纵肋金属接触率≥40%。

中塔采用纵向人字形、横向门式框架型钢塔,其大节段制造和安装技术的使用在国内尚属首次。

桥梁吊装设计

采取下塔柱节段浮吊安装、上塔柱节段纵向分块利用MD3600塔吊进行吊装的方案,上塔柱每个吊装段起重重量控制在140吨以内,相应节段高度控制在7.5到12米。D0节段的正确定位和安装,是整个中塔塔身安装与线性控制的基础,其安装精度将决定塔柱安装的精度。D0节段共4个,具有双向倾斜度,每个节段底部承压板和顶板上各有34个直径为200毫米和180毫米的孔,安装时需将同样数量、直径为130毫米锚杆(两端螺纹部分直径140毫米)同时穿入钢塔柱底板和顶板对应的圆孔中。钢塔柱在"穿孔"过程中需调整为纵桥向1:4、横桥向3.9:192的坡度,且偏移不得超过20毫米,安装定位精度要求很高。

桥梁缆索系统


泰州长江大桥架设钢缆

与传统两塔悬索桥相比,三塔悬索桥的缆索系统更为复杂,一是猫道设计施工难度大,要考虑中塔结构行为对猫道结构的影响,且猫道跨越塔顶的预留预埋受到钢塔构造的制约。二是缆索架设工况更为复杂,主缆索股在架设过程中需三次跨越塔顶,索股更容易产生断带、鼓丝、扭转和呼啦圈等不良现象,对牵引设备和放索系统提出了更高的要求。

南北锚碇基础

采用了承载能力较强的矩形沉井基础,沉井长和宽分别为67.9米和52米,北锚碇沉井高57米,基底标高为-55.0米,南锚碇沉井高41米,基底标高为-39米。

桥梁钢桥面结构

泰州长江公路大桥为三塔连跨悬索桥,由于中间塔两侧均为大跨柔性缆索体系,整体刚度较传统悬索桥低,因此设计成超长超柔钢桥面结构柔性,加剧了桥面系的柔性,导致了复杂的桥道系结构行为特性。

铺装材料及工艺

由于采用了超长超柔钢桥面结构柔性大,超长超柔桥道系的大变形特点要求铺装系具有良好的变形追从性,这对铺装结构的模量优化提出了更高的要求,对桥面铺装的材料性能和施工工艺提出了新的要求。

4、地理位置

泰州长江大桥位于江苏省的泰州市和镇江、常州市之间,东距江阴长江公路大桥57公里,西距润扬长江公路大桥66公里,是江苏省"五纵九横五联"高速公路网和国家《长江三角洲地区现代化公路水路交通规划纲要》中的重要组成部分,也是江苏省规划建设的11座公路过江通道之一。

5、工程规模


大桥合拢

泰州长江大桥工程为国家审批项目。该项目由北接线、北汊跨江主桥、扬中接线、南汊夹江桥和南接线五部分组成,起自宁通公路,跨越长江北汊主江、扬中、南汊夹江,讫于沪宁高速公路,全长62.088公里。其中:

北汊跨江主桥工程:北汊跨江主桥采用2×1080=2160米的三塔双跨钢箱梁悬索桥,是目前世界上该种桥型的最大跨径。主桥南北引桥长4661米,北汊跨江主桥(含引桥)总长6821m。

夹江桥工程:夹江桥采用85+3×125+85=545米和85+2×125+85=420米的预应力混凝土连续梁桥。两座夹江桥及引桥全长2905m。

北接线工程:路线总长约8公里,设枢纽1处、互通立交1处,设主线收费站1处。

扬中接线:扬中接线(含扬中互通)长2.94公里。

南接线工程:路线总长约40公里,设枢纽2处、互通立交4处、主线收费站1处、服务区1处(孟河服务区)。

6、建设标准

泰州长江大桥全线采用高速公路标准。其中,项目起点至大港枢纽段约27.629公里(含跨江大桥),设计速度采用100公里/小时,双向六车道,路基宽度33.5米、大桥宽33.0米(不含布索区);大港枢纽至项目终点段34.459公里,设计速度采用120公里/小时,路基宽度34.5米,预留八车道建设条件。

主桥桥梁结构设计基准期为100年;全线设计车辆荷载等级采用公路--Ⅰ级。主桥通航净空高不小于50米,净宽不小于760米,能满足5万吨级*散装货轮的通航需要。

7、建设历程

研究


大桥猫道贯

1998年,沿江的泰州、镇江、常州三市提出建设泰州公路过江通道的设想。

2003年起,省交通规划设计研究院开始对这一设想进行预可性研究,2005年初转入工程可行性研究。

2005年7月,《泰州公路过江通道预可行性研究报告》出台。

2005年10月,正式开始勘察设计。

2005年12月,江苏省交通规划设计院设计出三塔两跨超千米悬索桥方案。同月,泰州公路过江通道环境影响报告书通过交通部专家预审。

2006年5月,国家环保总局评估中心牵头,在泰召开泰州公路过江通道环境影响报告书技术评估会,项目通过专家"环境影响评价"。

建设

2006年8月,国家发改委通过该项目建议书,同意建设泰州公路过江通道项目。

2006年9月,泰州大桥正式被国家发改委立项,并通过专家组的科研论证。

2006年10月,泰州过江通道工程可行性研究报告预审会召开,同意采用三塔悬索桥方案作为编制投资估算、经济评价的依据。同月,泰州长江公路过江通道水上通航安全研究报告在泰州通过专家审查。

2006年12月,《泰州长江公路过江通道可行性研究报告》分别通过交通部、中国国际工程咨询公司专家组评估、审查。

2007年7月上旬,国务院办公会议讨论通过了《泰州长江大桥可行性研究报告》,并由国家发改委于7月10日正式批复同意,采用泰州永安洲北桥位方案,长江大桥正式定名为"泰州长江大桥"。

2007年8月19日,首节钢沉井到达泰州长江大桥北岸建设现场,泰州大桥建设前期准备工作进入实质性阶段。

2007年11月,经过前期筹备,泰州长江大桥主桥北岸施工场地的"三通一平"及临时码头工程已完成,大桥具备了开工建设条件。

2007年11月26日,泰州长江大桥指挥部进驻泰州市,大桥正式开工建设。

2008年9月10日,泰州长江大桥中塔沉井开始第一次封底施工。

2009年6月3日,泰州长江大桥中塔D1节段钢箱梁开始吊装。

2010年4月10日,泰州长江大桥中塔上横梁吊装结束。

2010年8月30日,泰州长江大桥主缆锚道全部贯通。

2011年1月13日,泰州长江大桥两根主缆架设到位,进入紧索阶段。

2011年9月28日,泰州长江大桥钢箱梁全部到位,实现全线合龙,初步形成一个完整的桥面。

通车


泰州长江大桥通车

2012年9月22日,国家权威检测部门反馈的试验初步分析结果表明:泰州大桥跨江主桥各项指标均满足设计要求,初步具备了车辆通行的条件。该试验本次试验共历时8天,所用车辆均为总重30吨的大型载重货车,试验的不同状况多达22种,最多时有72辆车排成4列18行同时开上桥。泰州大桥主体工程已建设结束,有关机电工程调试、交通工程等扫尾工作正有序进行,长江两岸收费站已经建成,预计2013年元旦前通车,正式运行前会提前发通车公告。

2012年10月16日,泰州长江大桥上部结构工程与钢桥面铺装工程接受交工验收。

2012年11月25日上午泰州长江大桥正式开通,将长江北岸的泰州与江心的扬中、江南的镇江常州连成一体。泰州大桥工程主桥通航孔为单孔双向通航,通航净空高度不小于50米,净宽不小于760米,能满足5万吨级*散装货轮的通航需要。

8、项目之最

泰州长江大桥作为三塔悬索大桥,从自身设计、技术上来讲,在国内外达到了三"最"。

世界最大三塔悬索大桥

该桥跨越长江的主桥采用三塔两跨悬索桥型,每跨跨径均为1080米。

大桥建设指挥部工程处处长杨宁说:"在世界上,最大跨径的三塔悬索桥在日本,跨径为176米。因而,泰州长江大桥建成后,主桥边塔与中塔之间1080米的跨径,将首次在世界上实现三塔悬索桥塔跨径由百米向千米的突破。"

当初,之所以采用三塔悬索桥桥型主要出于两个方面的考虑:一是考虑到桥位处江面宽阔。据测量,大桥跨越的长江江面宽达2.3公里,河床呈浅W形断面,如采用一跨过江的桥梁方案,投资将大幅度增加,而采用三塔两跨悬索桥不仅节约了投资,而且能最大限度地利用桥址区河床特点,并能适应长江河势的变化,同时由于水中只有一个主塔基础,最大限度减少了建桥对水流的影响,降低了船舶撞险。二是考虑到长江岸线资源的充分利用问题。如果采用斜拉桥桥型,引桥过多、过密的桥墩,将会影响两岸港口码头间船舶的航行,不利于两岸岸线的开发利用。

最大水中沉井


泰州长江大桥水中沉井

泰州长江大桥中塔采用水中沉井基础,沉井平面尺寸长约58米、宽44米,整个沉井基础将下沉到标高-70米的深度。

沉井法施工是先在地表制作成一个井筒状的结构物(沉井),然后通过从井内不断取土,使沉井在自重作用下逐渐下沉,达到预定设计标高后,再进行封底,构筑内部结构。

施工过程中,通过巨大外力将江水和江底泥土冲开,将沉井下沉到地下几十米并碰触到地层岩石,再往沉井中浇灌混凝土等物,将基桩牢牢固定。

像如此大的沉井基础在中国尚属空白。

首次采用人字形钢塔

大桥上还有一个与众不同之处,那就是中塔采用"人"字形钢铁结构。

与两塔悬索桥不同,由于三塔悬索桥用边、中、边三个主塔,中主塔将主桥划分成两个跨径,极端情况下可能出现一个桥跨布满车辆而另一个桥跨没有车辆的情况,此时,如果中塔刚度不足,则塔顶会产生较大的位移,桥面必然形成较大的挠度,既会造成使用者心理上的不适,也不利于桥上的行车安全。与此相反,若中塔刚度过大,势必又会使让大桥的主缆在中塔两侧存在巨大的不平衡力作用,造成主缆在塔顶产生滑移的风险。

"这就要求中塔必须要有一定刚度,同时刚度又不能太大。经过两种材料、三种结构形式以及相应的多种组合的比选论证,我们最终选择了有一定柔韧度的钢塔,并将塔型纵桥向设计为人字形来提高塔的刚度,刚柔结合,从而达到中塔的最佳刚度。"

9、重要意义

辉煌历史


泰州长江公路大桥举行通车仪式

2012年11月25日,泰州长江公路大桥举行通车仪式。

2012年11月25日中午12点至晚上6时,在约700辆从镇江新区互通上下的车辆中,泰州车辆超过一半,远远多于镇江本地车辆。很多泰州的私家车主为了感受直通的滋味,他们在驶下泰州大桥后很快便又掉头再次驶上大桥。对他们而言,这是一次对于"天堑"的跨越。

交通

泰州长江公路大桥贯通苏中、苏南,连接泰州、镇江、常州,从扬中到泰州机场、泰州火车站只需半小时。而以前到南京禄口机场坐飞机,需要一个半小时;到镇江火车站坐火车,需要1小时。从扬中到上海,以前从常州上沪蓉高速就要花1小时,泰州大桥通车后,只需15分钟就可对接沪蓉高速。

泰州长江公路大桥通车一周年,截2013年10月底,泰州大桥累计通行车辆达280.36万辆,大桥每天的车流量均突破1万辆。

泰州长江公路大桥区位独特,不仅有效分担了南京长江大桥、江阴大桥、润扬大桥南来北往的拥挤车流,而且进一步优化了过江车流的路线选择,成为江苏乃至全国南北大交通的又一条快速通道。

生活

得益于泰州大桥的开通,如今已经更多的泰州人在长江对岸觅到了商机,黄桥烧饼店、麻糕店、溱湖八鲜、刁铺全羊席、永安全鱼席等泰州名点名菜也走进了常州、镇江市民生活。

一桥三市,泰州与常州、镇江实现了隔江"握手",一小时通达,也让三市步入"同城化时代"。在泰州吃吃早茶,在镇江尝尝锅盖面,在常州品品豆斋饼,或者玩玩泰州的凤城河、镇江的金山寺、常州的恐龙园,或者到常州、镇江乘高铁,到泰州乘火车北上,"一小时城市圈"正在改变着两岸三地市民的生活方式。

旅游


泰州的凤城河

泰州长江公路大桥飞跨,也使泰州的旅游业出现了井喷行情。以2013年年国庆黄金周为例,市旅游局列统的29家主要旅游景区(点)共接待游客184.51万人次,同比增长14.81%。

"中华名旦大江南之风雅颂",是泰州市联合常州、无锡、苏州在四川省推出的一个特色旅游产品。得益于泰州大桥的便利,该产品专门将泰州纳入到江苏旅游热门线路。

在这条线路中,四川的游客从成都直飞常州,然后从泰州大桥来到泰州,体验泰州的凤城河、老街、溱湖等,然后再从江阴大桥离开泰州,直奔无锡。

如今,以泰州大桥、江阴大桥为快速通道,泰州与苏南、与长三角地区深度融合、互动的旅游格局已然形成。"泰州大桥的开通,有利于泰州客源半径的突破,泰州正在加速融入最具分水岭意义的新的华东线版图,在江苏省内新兴旅游城市中抢先破门得分。"

项目

从泰州大桥下来,直入眼帘的就是高港区滨江新城。在浩浩江水的北岸,滨江新城一片火热建设场景:投资3.8亿元的5万吨级集装箱码头已经建成,高耸的塔吊、巨大的货轮、穿梭的物流,凸现的是一个极具现代化的核心港区;4.6公里长的江堤景观大道建成,往日的荒滩草地不再,5万余株苗木装点大桥沿线,水网湿地交汇;海军文化公园加快推进,舰艇博物馆、观景平台、喷泉广场等正在加紧建设,海军515舰入驻……

2013年以来,重大项目纷纷落户核心港区,总投资超20亿元的大项目就新增两家。龙凤堂中药公司一期中药提取及药剂生产项目等全面开工。

经济("虹吸效应")

2012年泰州大桥通车以来,不仅为两岸三地"同城化"创造了条件,也给彼此转型升级、实现产业分工与合作带来了众多机遇,产业、资本在新的空间上加速布局。

本地物流公司及外来物流公司纷纷涌入,与此同时,新加坡嘉里集团、上海明发集团、浙江万向集团等一大批跨国公司、央企与国内民企500强也纷纷选择在泰州市增资扩股。

如今大桥通车,巨大的交通优势必将形成沟通开放效应,融资平台、信息服务、人才引进等这些原来制约企业发展的要素正在变化。2012年通车以来,泰州大桥对于资源、要素的"虹吸效应"正在充分释放,一个千亿级沿江产业带架构已经在长江两岸初具规模。

泰州大桥加速了苏南产业向苏中和苏北快速推进、有序转移,成功实现了苏中、苏北与苏南板块的有效对接,加快了电子信息产业、装备制造业、精细化工等沿江产业带的快速成长。

推荐阅读