钱江四桥

钱江四桥又名复兴大桥，位于钱江一桥下游4.3km处。桥型方案为双层双主拱的钢管混凝土组合系杆拱桥。主桥跨径布置按计算跨径为1145米，其中85米为下承式系杆拱桥和上承式拱桥的组合，190米跨为下承式系杆拱桥和中承式拱桥的组合。本工程于2002年4月开工，2004年10月建成通车。

1、桥梁结构

上部结构

拱桥的上下部结构连接方式为外部静定内部高次超静定的简支方式。190米跨拱脚处设置6500吨盆式支座，并设置刚度很大的端横梁。85米跨拱脚处设置3000吨盆式支座。为了使受力明确，便于施工，拱与拱之间的连接方式采用断开方式，即每跨均独立，彼此无联系。无论是大跨还是小跨均采用刚拱刚梁外部静定的结构体系。

上部拱肋

190米跨拱肋拱轴线形式为二次抛物线，矢跨比为1/4，拱肋断面形式为桁架式，拱肋高度为4.5米，宽2.6米，上层桥面以上每一拱肋由4根Φ950mm的钢管通过腹杆和上下平联组成，钢材采用Q345C，纵向四根钢管的壁厚四分点以下为24mm，以上为22mm；腹杆采用Φ400×14mm的钢管；上下平联采用Φ500×10mm的钢管，上下平联水平向间距为2.0米。上层桥面以下至拱脚，拱肋断面由横哑铃形的上下弦杆通过腹杆连接而成。纵向四根钢管和哑铃形断面内灌注C50混凝土，其余为空钢管。上层桥面以上设置五道桁架式风撑，风撑弦杆采用Φ900×16mm的钢管，腹杆和平联采用Φ400×10mm的钢管。在上层桥与拱肋相交处设置二道钢结构的拱肋横梁。

85米跨拱肋拱轴线形式也为二次抛物线，矢跨比为1/7。采用单钢管，直径为1700mm，壁厚为22mm，为了增加拱肋的刚度，纵向设置6道厚22mm高250mm的钢板加劲肋，与钢管内壁焊接。为了保证拱肋的横向稳定性，拱肋之间设置3道风撑，风撑直径为Φ900mm，厚16mm。上述钢材均采用Q345C钢。拱肋钢管内灌注C50混凝土。

拱上建筑

拱上建筑包括拱上立柱和吊杆。拱上立柱均采用钢管混凝土结构。190米跨钢管规格为Φ900×10mm；85米跨钢管规格为Φ800×10mm，钢管内灌注C50混凝土。

吊杆为成品索，工厂生产，现场安装，由强度为1670MPa的高强度镀锌钢丝外包PE套制成，锚具采用冷铸锚。190米跨吊杆采用双吊杆，在拱肋锚箱处共有两对四根吊杆，每对吊杆分别吊一层桥面。吊杆纵桥向间距为8米，横桥向吊杆中心距为29.4米。上层吊杆规格为2×55Φ7，下层吊杆为2×85Φ7。85米跨吊杆为单吊杆，吊杆纵向间距为6.1米，横向中心距为10.4米，规格为109Φ7。

系梁结构

190米跨系梁为2500×2500mm的钢箱断面。系梁在纵向分为标准段系梁及拱脚段系梁两部分，其中标准段顶、底板及腹板厚度均为20mm，拱脚段顶底板及腹板厚度为30mm。钢系梁设置横隔板和纵向加劲肋。系梁内设置平衡水平推力的预应力束。预应力束采用外包PE护套的环氧喷涂钢绞线成品索，标准为ASTMA416-900a（270k），标准强度为Rby=1860MPa。预应力束在钢箱内采用圆钢滚轴定位，进入拱脚混凝土范围内采用预埋弯钢管作为预应力管道。预应力束数量为16×37Φj15.24。

85米跨系梁采用劲性骨架预应力混凝土结构，系梁断面尺寸为2500×2000mm，壁厚为400mm。每一系梁内设置12束31Φj15.24的高强度低松弛钢绞线。

桥面系

这里所说的桥面系包括横梁和桥面板及桥面铺装等。190米横梁包括下层吊杆横梁、上层吊杆横梁、拱肋横梁、拱上立柱横梁、墩上立柱横梁和端横梁六种。除墩上立柱横梁采用预应力混凝土结构和端横梁采用劲性骨架预应力混凝土结构外，其余横梁均采用钢结构。85米跨横梁包括下层吊杆横梁、拱上立柱横梁、墩上立柱横梁和端横梁四种。下层吊杆横梁由C50混凝土预制后通过现浇湿接头与系梁连成整体；拱上立柱横梁为预制构件，施工时直接安装于拱上立柱上；墩上立柱横梁为现浇预应力混凝土构件；端横梁为3.9×3.8米的劲性骨架预应力混凝土现浇箱梁结构。无论是190米跨还是85米跨，钢管拱肋、端横梁和系梁在拱脚位置相互连成整体。同时端横梁预应力、系梁预应力和拱脚处的竖向预应力使拱脚节点处于三向预应力状态。

桥面板除轻轨位置采用空心板外，其余均采用预制π形C50钢筋混凝土板。π形预制板高为50厘米（85米跨为40厘米），肋宽20厘米，翼板厚10厘米，边板宽200厘米，中板宽175米厘米。预制板间纵向接缝宽50厘米，横向接缝有50厘米和15厘米两种，接缝混凝土采用补偿收缩混凝土。桥面铺装厚12厘米，其中钢纤维混凝土厚8厘米，中粒式改性沥青混凝土厚4厘米，并将8厘米厚的现浇钢纤维混凝土计入桥面板的受力中。钢横梁与桥面板的横向接缝连成整体，使横梁在承受二期恒载和活载时成为钢混叠合梁。

防腐设计

钢结构的防腐包括钢结构的外壁、空钢管内壁和钢箱梁内壁三种情况。钢结构外壁防腐方案为：喷砂除锈Sa3级；电弧喷铝不少于200微米；881-D防锈底漆2道共计40微米；涂881-YM面漆2道共计50微米。空钢管内壁：喷砂除锈Sa2级，涂防锈漆2道共计50微米。钢箱梁内壁防腐方案为：下料前对钢板进行预处理（喷砂Sa2.5级，硅酸锌车间底漆1道25微米），钢梁加工完毕后对焊缝及损坏部分进行机械打磨达到st3级后，再涂环氧耐磨漆2道，厚度2×80微米。质量要求及施工工艺要求以《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》（GB/T9793-1997）标准为准。

下部结构

主桥共有主孔大墩四个，上部结构计算跨径190米，每墩采用21Φ200厘米的钻孔灌注桩基础，承台厚度4.5米；主桥小孔桥墩共有8个，上部结构计算跨径为85米，每墩采用13Φ200的钻孔灌注桩基础，承台厚度3.5米。钻孔桩均为嵌岩桩。

2、建设施工

这里仅介绍上部结构的施工方案。上部结构安装采用无支架缆索吊装系统。主塔架分别置于2、9、16号墩，扣塔分别置于5、6、11、12号墩。主塔宽42米，高1§20米；扣塔宽38￡米，高5㎏2米。根据拱肋吊装节段和横梁的最大重量确定缆索系统的设计吊装重量。这里采用上、下游索道缆索吊装系统，每组索道由7根Φ50密封式钢丝绳组成，设计吊装重量分别为65吨，总设计总吊装重量为130吨。85米跨拱肋分3段吊装，190米跨拱肋分13段吊装，采用钢绞线斜拉扣挂悬拼架设合拢。横梁均采用双索道抬吊。桥面板及其它重量较轻的构件采用单索道吊装。

上部结构的具体施工方案如下：在施工下部结构的同时，在工厂制作钢构件和现场制作预制构件。钢拱肋由Q345C钢板卷制而成，先在工厂拼装成小段，运至工地后再拼成大段。当下部结构完成后即现浇端横梁，这时端横梁与桥墩临时联结；利用缆索吊装系统吊装拱肋，拱肋吊装完成后，即可灌注拱肋混凝土。

85米跨施工顺序如下：当拱肋混凝土达到设计强度后，利用拱肋刚度通过临时吊杆安装系梁劲性骨架，现浇系统混凝土；安装吊杆横梁及拱上立柱和拱上立柱横梁，最后是架设车行道板。上述施工过程中应同步张拉系梁预应力束和吊杆。因此85米跨上部结构的施工过程为：施工下部结构的同时工厂制作钢结构和现场制作预制构件→现浇端横梁并与桥墩临时联结→吊装拱肋→灌注拱肋混凝土→利用拱肋刚度通过临时吊杆安装系梁劲性骨架→穿系梁预应力束→现浇系梁混凝土→安装下层横梁→安装拱上立柱和拱上立柱横梁→架设车行道板并用湿接头纵横向连成整体→其它附属部分。

190米跨的施工顺序如下：当拱肋混凝土达到设计强度后，先安装钢系梁，穿系梁预应力束，再安装下层吊杆横梁，接着安装上层吊杆横梁、拱肋横梁和拱上立柱横梁，然后是架设上、下层车行道板，并用湿接头与吊杆横梁连成整体，最后是附属部分的施工。因此190米跨的施工过程为：施工下部结构的同时工厂制作钢结构→现浇端横梁并与桥墩临时联结→吊装钢拱肋→灌注拱肋混凝土→安装钢系梁→穿系梁预应力束→安装下层吊杆横梁→安装上层吊杆横梁、拱肋横梁和拱上立柱及拱上立柱横梁→架设上、下层桥面板并现浇湿接头→附属部分施工。这里需说明的是端横梁与墩的临时联结只承受水平力，不承受弯矩；190米跨由于水平推力太大，在系梁施工前端横梁之间设临时束；另外无论是85米跨还是190米跨，在整个施工过程中应同步张拉系梁预应力束和吊杆。

3、建成通车

钱塘江四桥（复兴大桥）于2004年10月16日竣工通车。钱塘江是世界闻名的强潮汐河段，江面宽逾千米。这座大桥位于钱江一桥下游4．3公里处，是杭州市第一座跨钱塘江的特大型城市桥梁，上层设双向6条机动车快速行车道，下层设地铁、公交车专用道及行人、非机动车通道和8个观景平台。总投资7．6亿元，主桥长1376米，宽26．4米。

钱江四桥在世界桥梁史上的创新意义，主要在于它是大小拱结合的钢管混凝土系杆拱新型拱桥，多跨连拱，双层路面，其中两座为190米跨径的主拱，9座为85米跨径的小拱。

4、获奖情况

2004年度杭州市建设工程“西湖杯”奖（市政基础设施工程）；浙江省市政金奖示范工程奖；2005年度浙江省建设工程钱江杯奖（省优质工程）；2005年中国企业新记录奖；2005年度全国市政金杯示范工程奖；2005年度建筑工程鲁班奖（国家优质工程奖）；2009年被评为新中国成立60周年“百项经典、精品工程”。

5、设计参数

横断面

190米跨上层为：2.6（拱肋）+0.2（空隙）+0.2（栏杆）+0.5（检修道）+0.5（防撞栏杆）+11.75（车）+0.5（防撞栏杆）+11.75（车）+0.5（防撞栏杆）+0.5（检修道）+0.5（栏杆）+0.2（空隙）+2.6（拱肋）=32.0米；

下层为：2.6（拱肋）+0.2（空隙）+0.5（栏杆）+6.5（公交及人）+2.0（分）+8.4（轻轨）+2.0（分）+6.5（公交及人）+0.5（栏杆）+0.2（空隙）+2.6（拱肋）=32.0米。85米跨上层为0.2（栏杆）+0.5（检修道）+0.5（防撞栏杆）+11.75（车）+0.5（防撞栏杆）+11.75（车）+0.5（防撞栏杆）+0.5(检修道)+0.2（栏杆）=26.4米；下层为：0.5（栏杆）+6.5（公交及人）+2.0（拱肋）+8.4（轻轨）+2.0（拱肋）+6.5（公交及人）+0.5（栏杆）=26.4米。

技术指标

1、设计荷载：汽车：85米跨城—A级；190米跨汽—20，挂—100

人群：4.0KN/m2

轻轨：按上海明珠线标准取值。

2、设计车速：80km/h。

3、纵、横坡：纵坡0%；横坡1.5%。

4、设计洪水位：三百年一遇：9.083米。

5、通航标准：国家四级航道，通航净高10米，净宽大于80米，最高通航水位6.123米。

6、抗震等级：6度地区，按7度设防。

7、轻轨标准：按《城市快速轨道交通工程项目建设标准》（试行本）确定的正线标准，车辆最大编组数为6节。