錢江四橋建成通車

錢塘江四橋(復(fù)興大橋)于2004年10月16日竣工通車。錢塘江是世界聞名的強(qiáng)潮汐河段，江面寬逾千米。這座大橋位于錢江一橋下游4.3公里處，是杭州市第一座跨錢塘江的特大型城市橋梁，上層設(shè)雙向6條機(jī)動(dòng)車快速行車道，下層設(shè)地鐵、公交車專用道及行人、非機(jī)動(dòng)車通道和8個(gè)觀景平臺(tái)?？偼顿Y7.6億元，主橋長1376米，寬26.4米。

錢江四橋在世界橋梁史上的創(chuàng)新意義，主要在于它是大小拱結(jié)合的鋼管混凝土系桿拱新型拱橋，多跨連拱，雙層路面，其中兩座為190米跨徑的主拱，9座為85米跨徑的小拱。

這里僅介紹上部結(jié)構(gòu)的施工方案。上部結(jié)構(gòu)安裝采用無支架纜索吊裝系統(tǒng)。主塔架分別置于2、9、16號(hào)墩，扣塔分別置于5、6、11、12號(hào)墩。主塔寬42米，高1§20米;扣塔寬38￡米，高5㎏2米。根據(jù)拱肋吊裝節(jié)段和橫梁的最大重量確定纜索系統(tǒng)的設(shè)計(jì)吊裝重量。這里采用上、下游索道纜索吊裝系統(tǒng)，每組索道由7根Φ50密封式鋼絲繩組成，設(shè)計(jì)吊裝重量分別為65噸，總設(shè)計(jì)總吊裝重量為130噸。85米跨拱肋分3段吊裝，190米跨拱肋分13段吊裝，采用鋼絞線斜拉扣掛懸拼架設(shè)合攏。橫梁均采用雙索道抬吊。橋面板及其它重量較輕的構(gòu)件采用單索道吊裝。

上部結(jié)構(gòu)的具體施工方案如下:在施工下部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在工廠制作鋼構(gòu)件和現(xiàn)場制作預(yù)制構(gòu)件。鋼拱肋由Q345C鋼板卷制而成，先在工廠拼裝成小段，運(yùn)至工地后再拼成大段。當(dāng)下部結(jié)構(gòu)完成后即現(xiàn)澆端橫梁，這時(shí)端橫梁與橋墩臨時(shí)聯(lián)結(jié);利用纜索吊裝系統(tǒng)吊裝拱肋，拱肋吊裝完成后，即可灌注拱肋混凝土。

85米跨施工順序如下:當(dāng)拱肋混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，利用拱肋剛度通過臨時(shí)吊桿安裝系梁勁性骨架，現(xiàn)澆系統(tǒng)混凝土;安裝吊桿橫梁及拱上立柱和拱上立柱橫梁，最后是架設(shè)車行道板。上述施工過程中應(yīng)同步張拉系梁預(yù)應(yīng)力束和吊桿。因此85米跨上部結(jié)構(gòu)的施工過程為:施工下部結(jié)構(gòu)的同時(shí)工廠制作鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場制作預(yù)制構(gòu)件→現(xiàn)澆端橫梁并與橋墩臨時(shí)聯(lián)結(jié)→吊裝拱肋→灌注拱肋混凝土→利用拱肋剛度通過臨時(shí)吊桿安裝系梁勁性骨架→穿系梁預(yù)應(yīng)力束→現(xiàn)澆系梁混凝土→安裝下層橫梁→安裝拱上立柱和拱上立柱橫梁→架設(shè)車行道板并用濕接頭縱橫向連成整體→其它附屬部分。

190米跨的施工順序如下:當(dāng)拱肋混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，先安裝鋼系梁，穿系梁預(yù)應(yīng)力束，再安裝下層吊桿橫梁，接著安裝上層吊桿橫梁、拱肋橫梁和拱上立柱橫梁，然后是架設(shè)上、下層車行道板，并用濕接頭與吊桿橫梁連成整體，最后是附屬部分的施工。因此190米跨的施工過程為:施工下部結(jié)構(gòu)的同時(shí)工廠制作鋼結(jié)構(gòu)→現(xiàn)澆端橫梁并與橋墩臨時(shí)聯(lián)結(jié)→吊裝鋼拱肋→灌注拱肋混凝土→安裝鋼系梁→穿系梁預(yù)應(yīng)力束→安裝下層吊桿橫梁→安裝上層吊桿橫梁、拱肋橫梁和拱上立柱及拱上立柱橫梁→架設(shè)上、下層橋面板并現(xiàn)澆濕接頭→附屬部分施工。這里需說明的是端橫梁與墩的臨時(shí)聯(lián)結(jié)只承受水平力，不承受彎矩;190米跨由于水平推力太大，在系梁施工前端橫梁之間設(shè)臨時(shí)束;另外無論是85米跨還是190米跨，在整個(gè)施工過程中應(yīng)同步張拉系梁預(yù)應(yīng)力束和吊桿。

拱橋的上下部結(jié)構(gòu)連接方式為外部靜定內(nèi)部高次超靜定的簡支方式。190米跨拱腳處設(shè)置6500噸盆式支座，并設(shè)置剛度很大的端橫梁。85米跨拱腳處設(shè)置3000噸盆式支座。為了使受力明確，便于施工，拱與拱之間的連接方式采用斷開方式，即每跨均獨(dú)立，彼此無聯(lián)系。無論是大跨還是小跨均采用剛拱剛梁外部靜定的結(jié)構(gòu)體系。

190米跨拱肋拱軸線形式為二次拋物線，矢跨比為1/4，拱肋斷面形式為桁架式，拱肋高度為4.5米，寬2.6米，上層橋面以上每一拱肋由4根Φ950mm的鋼管通過腹桿和上下平聯(lián)組成，鋼材采用Q345C，縱向四根鋼管的壁厚四分點(diǎn)以下為24mm，以上為22mm;腹桿采用Φ400×14mm的鋼管;上下平聯(lián)采用Φ500×10mm的鋼管，上下平聯(lián)水平向間距為2.0米。上層橋面以下至拱腳，拱肋斷面由橫啞鈴形的上下弦桿通過腹桿連接而成。縱向四根鋼管和啞鈴形斷面內(nèi)灌注C50混凝土，其余為空鋼管。上層橋面以上設(shè)置五道桁架式風(fēng)撐，風(fēng)撐弦桿采用Φ900×16mm的鋼管，腹桿和平聯(lián)采用Φ400×10mm的鋼管。在上層橋與拱肋相交處設(shè)置二道鋼結(jié)構(gòu)的拱肋橫梁。

85米跨拱肋拱軸線形式也為二次拋物線，矢跨比為1/7。采用單鋼管，直徑為1700mm，壁厚為22mm，為了增加拱肋的剛度，縱向設(shè)置6道厚22mm高250mm的鋼板加勁肋，與鋼管內(nèi)壁焊接。為了保證拱肋的橫向穩(wěn)定性，拱肋之間設(shè)置3道風(fēng)撐，風(fēng)撐直徑為Φ900mm，厚16mm。上述鋼材均采用Q345C鋼。拱肋鋼管內(nèi)灌注C50混凝土。

拱上建筑包括拱上立柱和吊桿。拱上立柱均采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。190米跨鋼管規(guī)格為Φ900×10mm;85米跨鋼管規(guī)格為Φ800×10mm，鋼管內(nèi)灌注C50混凝土。

吊桿為成品索，工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝，由強(qiáng)度為1670MPa的高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲外包PE套制成，錨具采用冷鑄錨。190米跨吊桿采用雙吊桿，在拱肋錨箱處共有兩對(duì)四根吊桿，每對(duì)吊桿分別吊一層橋面。吊桿縱橋向間距為8米，橫橋向吊桿中心距為29.4米。上層吊桿規(guī)格為2×55Φ7，下層吊桿為2×85Φ7。85米跨吊桿為單吊桿，吊桿縱向間距為6.1米，橫向中心距為10.4米，規(guī)格為109Φ7。

190米跨系梁為2500×2500mm的鋼箱斷面。系梁在縱向分為標(biāo)準(zhǔn)段系梁及拱腳段系梁兩部分，其中標(biāo)準(zhǔn)段頂、底板及腹板厚度均為20mm，拱腳段頂?shù)装寮案拱搴穸葹?0mm。鋼系梁設(shè)置橫隔板和縱向加勁肋。系梁內(nèi)設(shè)置平衡水平推力的預(yù)應(yīng)力束。預(yù)應(yīng)力束采用外包PE護(hù)套的環(huán)氧噴涂鋼絞線成品索，標(biāo)準(zhǔn)為ASTMA416-900a(270k)，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為Rby=1860MPa。預(yù)應(yīng)力束在鋼箱內(nèi)采用圓鋼滾軸定位，進(jìn)入拱腳混凝土范圍內(nèi)采用預(yù)埋彎鋼管作為預(yù)應(yīng)力管道。預(yù)應(yīng)力束數(shù)量為16×37Φj15.24。

85米跨系梁采用勁性骨架預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，系梁斷面尺寸為2500×2000mm，壁厚為400mm。每一系梁內(nèi)設(shè)置12束31Φj15.24的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線。

這里所說的橋面系包括橫梁和橋面板及橋面鋪裝等。190米橫梁包括下層吊桿橫梁、上層吊桿橫梁、拱肋橫梁、拱上立柱橫梁、墩上立柱橫梁和端橫梁六種。除墩上立柱橫梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和端橫梁采用勁性骨架預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)外，其余橫梁均采用鋼結(jié)構(gòu)。85米跨橫梁包括下層吊桿橫梁、拱上立柱橫梁、墩上立柱橫梁和端橫梁四種。下層吊桿橫梁由C50混凝土預(yù)制后通過現(xiàn)澆濕接頭與系梁連成整體;拱上立柱橫梁為預(yù)制構(gòu)件，施工時(shí)直接安裝于拱上立柱上;墩上立柱橫梁為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;端橫梁為3.9×3.8米的勁性骨架預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)。無論是190米跨還是85米跨，鋼管拱肋、端橫梁和系梁在拱腳位置相互連成整體。同時(shí)端橫梁預(yù)應(yīng)力、系梁預(yù)應(yīng)力和拱腳處的豎向預(yù)應(yīng)力使拱腳節(jié)點(diǎn)處于三向預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。

橋面板除輕軌位置采用空心板外，其余均采用預(yù)制π形C50鋼筋混凝土板。π形預(yù)制板高為50厘米(85米跨為40厘米)，肋寬20厘米，翼板厚10厘米，邊板寬200厘米，中板寬175米厘米。預(yù)制板間縱向接縫寬50厘米，橫向接縫有50厘米和15厘米兩種，接縫混凝土采用補(bǔ)償收縮混凝土。橋面鋪裝厚12厘米，其中鋼纖維混凝土厚8厘米，中粒式改性瀝青混凝土厚4厘米，并將8厘米厚的現(xiàn)澆鋼纖維混凝土計(jì)入橋面板的受力中。鋼橫梁與橋面板的橫向接縫連成整體，使橫梁在承受二期恒載和活載時(shí)成為鋼混疊合梁。

鋼結(jié)構(gòu)的防腐包括鋼結(jié)構(gòu)的外壁、空鋼管內(nèi)壁和鋼箱梁內(nèi)壁三種情況。鋼結(jié)構(gòu)外壁防腐方案為:噴砂除銹Sa3級(jí);電弧噴鋁不少于200微米;881-D防銹底漆2道共計(jì)40微米;涂881-YM面漆2道共計(jì)50微米?？珍摴軆?nèi)壁:噴砂除銹Sa2級(jí)，涂防銹漆2道共計(jì)50微米。鋼箱梁內(nèi)壁防腐方案為:下料前對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)處理(噴砂Sa2.5級(jí)，硅酸鋅車間底漆1道25微米)，鋼梁加工完畢后對(duì)焊縫及損壞部分進(jìn)行機(jī)械打磨達(dá)到st3級(jí)后，再涂環(huán)氧耐磨漆2道，厚度2×80微米。質(zhì)量要求及施工工藝要求以《金屬和其他無機(jī)覆蓋層熱噴涂鋅、鋁及其合金》(GB/T9793-1997)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

主橋共有主孔大墩四個(gè)，上部結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑190米，每墩采用21Φ200厘米的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，承臺(tái)厚度4.5米;主橋小孔橋墩共有8個(gè)，上部結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑為85米，每墩采用13Φ200的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，承臺(tái)厚度3.5米。鉆孔樁均為嵌巖樁。

190米跨上層為:2.6(拱肋)+0.2(空隙)+0.2(欄桿)+0.5(檢修道)+0.5(防撞欄桿)+11.75(車)+0.5(防撞欄桿)+11.75(車)+0.5(防撞欄桿)+0.5(檢修道)+0.5(欄桿)+0.2(空隙)+2.6(拱肋)=32.0米;

下層為:2.6(拱肋)+0.2(空隙)+0.5(欄桿)+6.5(公交及人)+2.0(分)+8.4(輕軌)+ 2.0(分) +6.5(公交及人)+0.5(欄桿)+0.2(空隙)+2.6(拱肋)=32.0米。85米跨上層為0.2(欄桿)+0.5(檢修道)+0.5(防撞欄桿)+11.75(車)+0.5(防撞欄桿)+11.75(車) +0.5(防撞欄桿) +0.5(檢修道)+0.2(欄桿)=26.4米;下層為:0.5(欄桿)+6.5(公交及人)+2.0(拱肋)+8.4(輕軌)+ 2.0(拱肋) +6.5(公交及人)+0.5(欄桿)=26.4米。

本工程于2002年4月開工，2004年10月建成通車。

1、設(shè)計(jì)荷載:汽車:85米跨城-A級(jí);190米跨汽-20，掛-100

人群:4.0KN/m2

輕軌:按上海明珠線標(biāo)準(zhǔn)取值。

2、設(shè)計(jì)車速:80km/h。

3、縱、橫坡:縱坡0%;橫坡1.5%。

4、設(shè)計(jì)洪水位:三百年一遇:9.083米。

5、通航標(biāo)準(zhǔn):國家四級(jí)航道，通航凈高10米，凈寬大于80米，最高通航水位6.123米。

6、抗震等級(jí):6度地區(qū)，按7度設(shè)防。

7、輕軌標(biāo)準(zhǔn):按《城市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(試行本)確定的正線標(biāo)準(zhǔn)，車輛最大編組數(shù)為6節(jié)。