臺州灣大橋位于中國浙江省臺州市東部,連接椒江區(qū)南岸與北岸,地處臺州灣椒江入??谔帲骶嗌嫌谓方?.8公里;該橋南起于臺州東收費(fèi)站,上跨臺州灣椒江入海口,北止于寧波-東莞高速公路(國家高速G1523)與臺金高速公路(浙高速S28)立交,全橋路段屬寧波-東莞高速公路(國家高速G1523)的一部分。
整體布局
臺州灣大橋分別由水上主橋、兩岸引橋、兩座H型橋塔、及其各立交匝道組成,主橋路段呈西南至東北方向布置。
設(shè)計特點
結(jié)構(gòu)特點
總體
大橋為雙塔雙索面疊合梁斜拉橋,邊跨設(shè)輔助墩。
主梁
主梁采用分離式雙邊箱(PK 式)流線形扁平鋼箱疊合梁,鋼梁外側(cè)設(shè)置風(fēng)嘴,凝土橋面板通過剪力釘與鋼梁共同受力形成疊合梁,橋面板縱向按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計,橫向按普通鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計。斜拉索梁端錨固采用鋼錨箱錨固,鋼錨箱設(shè)于主梁兩側(cè)的風(fēng)嘴內(nèi)。
鋼梁主體結(jié)構(gòu)采用Q345-D低合金鋼,風(fēng)嘴采用Q235-B碳素結(jié)構(gòu)鋼。鋼梁主體主要由底板、內(nèi)外腹板、橫隔梁和橫隔梁頂板翼緣組成,鋼板厚度在縱橋向根據(jù)受力采用變厚度設(shè)計?;炷翗蛎姘宀捎肅55 海工混凝土,橋面板內(nèi)布置縱向預(yù)應(yīng)力束,采用連接器在主梁節(jié)段間逐段接長。輔助墩頂、輔助跨內(nèi)和主跨跨中布置加強(qiáng)束。
索塔
索塔采用H型塔身,由上塔柱、中塔柱、下塔柱、索塔上橫梁和下橫梁組成,且采用C50混凝土。索塔下橫梁設(shè)在主梁下方,采用箱形斷面,橫梁內(nèi)布置預(yù)應(yīng)力鋼絞線,部分底板束在靠近梁端處豎向彎起以減小腹板主拉應(yīng)力。索塔上橫梁采用箱形斷面,橫 梁內(nèi)布置預(yù)應(yīng)力鋼絞線。
索塔承臺采用啞鈴型承臺,承臺采用C40混凝土,塔座采用C45混凝土。承臺采用有底鋼套箱施工,封底混凝土采用C20水下混凝土。
斜拉索
斜拉索采用雙索面空間布置,為平行鋼絲斜拉索,所有斜拉索表面包纏雙螺旋線,索兩端在拉索套筒內(nèi)均設(shè)置內(nèi)置阻尼器。
其他
輔助墩墩身采用兩個倒圓角的矩形空心墩,墩底和墩頂采用采用實心斷面。
過渡墩墩身采用倒圓角的矩形空心墩,縱橋向展開段采用圓弧曲線過渡,橫橋向展開段采用線形變化。
臺州灣大橋線路全長4.038公里,其中橋梁全長948米,采用(85+145+488+145+85)米的跨徑布置,主橋長488米,橋面標(biāo)準(zhǔn)寬度為33.0米。橋面位于半徑25000米、切線長587.5米、外矢距6.903米的圓弧豎曲線上,梁端標(biāo)準(zhǔn)索間距為10.5米,邊跨靠近尾索區(qū)索間距為8.4米。主梁含風(fēng)嘴全寬38.5米,中心梁高3.5米,中心線處鋼梁梁高3.1米。橋塔塔柱總高169.5米,下塔柱、中塔柱、上塔柱高度分別為36. 55米、81.05米和51.9米,塔柱橫橋向略向內(nèi)側(cè)傾斜,斜率1/36.064。拉索最長267. 014米,單根最大重量為24511公斤,全橋共布置176根斜拉索,總計2243噸,抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1770兆帕。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
公路等級
高速公路
設(shè)計速度
100公里/小時
車道設(shè)置
雙向六車道
荷載標(biāo)準(zhǔn)
公路-Ⅰ級
設(shè)計潮水
高潮位:3.06米,低潮位:-2.21米
通航水位
最高:4.75米;最低:-2.92米
通航凈空
主通航孔:405米×40米;副通航孔:68米×19.5米
通航噸位
主通航孔:10000噸級雜貨船;副通航孔:500噸級海輪
設(shè)計風(fēng)速
42.7米/秒
抗震等級
基本烈度為VI級,按VII級設(shè)防
臺州灣大橋設(shè)計采用了新穎的結(jié)構(gòu)約束體系和鋼錨梁約束體系,采用了大直徑超長鉆孔灌注樁等新工藝,且在設(shè)計過程中開展了抗風(fēng)、抗震和防撞等多項專題研究,為大橋的安全優(yōu)質(zhì)高效建設(shè)提供了技術(shù)支撐。(《世界橋梁》 評)
2014年11月28日,臺州灣跨海大橋及接線工程啟動。
2015年6月8日,臺州灣跨海大橋動工興建;7月16日,臺州灣跨海大橋舉行第一次公開招標(biāo)活動;9月23日,臺州灣跨海大橋及接線工程建設(shè)項目獲得中華人民共和國國務(wù)院項目的用地批準(zhǔn);9月28日,臺州灣跨海大橋舉行第二次公開招標(biāo)活動;10月27日;臺州灣跨海大橋進(jìn)入大橋主體建設(shè)階段; 12月17日,臺州灣跨海大橋正式命名為“臺州灣大橋”;12月24日,臺州灣大橋及接線工程“PPP”項目舉行簽字儀式。
2017年1月1日,臺州灣大橋完成南引橋接線的首片節(jié)段梁架設(shè)工程;5月22日,臺州灣大橋北主塔完成封頂工程;6月20日下午,臺州灣大橋進(jìn)行首片疊合梁吊裝工程;6月22日,臺州灣大橋完成主塔封頂封頂工程;6月27日,臺州灣大橋完成首片疊合梁吊裝工程。
2018年5月23日,臺州灣大橋完成合龍工程,大橋全線貫通;10月7日,臺州灣大橋完成瀝青路面鋪筑工程。
2019年1月7日,臺州灣大橋通過竣工驗收;1月16日,臺州灣大橋通車運(yùn)營。
技術(shù)難題
建設(shè)難題
臺州灣大橋橋址處風(fēng)速大、風(fēng)況復(fù)雜,潮差大,海洋大氣及海水的腐蝕性強(qiáng),地質(zhì)條件差,建設(shè)條件較為復(fù)雜,施工和運(yùn)營管理難度較大,同時對景觀要求也很高,給設(shè)計工作帶來巨大挑戰(zhàn)。
施工技術(shù)
1、臺州灣大橋設(shè)計采用了新穎的結(jié)構(gòu)體系,即設(shè)置縱向阻尼器和限位裝置的半漂浮體系。阻尼器在地震工況下可耗散地震能量并實現(xiàn)減震消能。限位裝置在縱向極限風(fēng)荷載下參與結(jié)構(gòu)作用。在縱向極限風(fēng)荷載作用下,當(dāng)主梁與索塔的相對位移達(dá)到限位值,限位裝置將使主梁與索塔直接傳力,不再完全依靠拉索傳遞縱向力,致使主梁對索塔的縱向力作用位置下移,從而可有效減小索塔的縱向彎矩;而在其他荷載工況下,塔梁相對位移不超過限位位移,限位裝置不起作用,主梁內(nèi)不存在索塔的縱向約束力。該體系可有效轉(zhuǎn)換受力模式,使結(jié)構(gòu)受力達(dá)到最優(yōu)化。
2、臺州灣大橋的H形索塔采用橫橋向略向內(nèi)側(cè)傾斜的構(gòu)造設(shè)計,內(nèi)側(cè)采用線性內(nèi)傾,外側(cè)采用直線接圓弧線從上向下變寬;索塔造型既挺拔有力又穩(wěn)重大氣;上橫梁位置利用了黃金分割的美學(xué)原理,形象上美觀和諧。因此,該索塔造型值得類似橋梁設(shè)計借鑒。