连接嘉兴与绍兴的跨江工程

嘉绍大桥跨越钱塘江河口,北连海宁尖山,南接上虞沥海。它使钱塘江南岸的道路能够直接向嘉兴及上海方向延伸,减少经杭州绕行的需要。大桥与南、北接线合成约69.42公里的嘉绍高速公路,其中跨江桥段约10.14公里。

工程由两岸共同推进,跨江段建设单位为浙江嘉绍跨江大桥投资发展有限公司,南、北接线分别由相应项目公司承担。2008年12月14日举行工程开工活动,2009年7月1日主体工程开工。大桥采用八车道高速公路标准,设计行车速度为每小时100公里。

参考:[1] [2]

强潮水域中的六塔结构

钱塘江的潮流方向不断改变,河床深槽也会摆动。桥梁既要适应通航水域变化,又要尽量减少结构对流水的阻挡。主航道桥因此采用六座独柱索塔,五个主要跨径均为428米,连同两端辅助跨和过渡跨,总长2680米。

两个行车方向各设一幅钢箱梁,每幅两侧布置斜拉索,形成四个索面。两幅主梁之间设置横向联系。这种跨越水道的布置,也使梁外检查设备必须适应宽桥面与多座索塔。

参考:[3]

以刚性铰处理温度变形

长距离连续钢箱梁会随温度变化伸缩,影响索塔和基础受力。中交公路规划设计院有限公司申请、张喜刚、王仁贵、林道锦等参与的专利文献,记录了嘉绍大桥采用跨中刚性铰的构造:在大箱梁内嵌入小箱梁,一端固定,另一端能够纵向移动。

它把需要释放的纵向变形集中到跨中,又通过支座约束其他方向的相对运动。专用支座还面对车辆反复荷载与滑移磨耗,设计须兼顾承载、耐磨、调整和更换。桥梁的结构设计因而延伸到以后能否检修和维护,而不止于落成时的承载能力。

参考:[4] [5]

工厂预拼与潮汐间隙施工

刚性铰安装专利将工厂预拼和跑合试验作为现场安装的前提,以检验加工配合及支座运动,再把构件运抵桥位。现场吊装还需协调两幅桥的动作与位置。文件特别指出,潮位和流速限制运梁船在桥位附近停泊,增加了组织运输和起吊的难度。

钢箱梁运输与吊装须协调运梁船驻位与两幅桥面吊机的同步起吊,把潮位、流速和梁段位置纳入同一施工安排。2013年2月3日,最后两片刚性铰梁段吊装就位,全桥合龙。工厂制造、河上运输与桥位装配由此接成了一条受自然条件约束的施工链。

参考:[2] [4]

让梁底检查能够到达

桥成以后,宽幅钢箱梁外侧、梁底和塔旁仍需周期性检查。中交公路规划设计院与成都市新筑路桥机械股份有限公司的研究人员,针对嘉绍大桥设计了梁外专用检查车,解决常规设备通过索塔和桥墩时的适应问题。

2013年的设计论文以足尺模拟试验检验检查车的通过能力。专用支座文献则把构件可调整、可替换列入设计考虑。检查通道与可更换部件的结合,使运营养护成为结构方案的一部分。

参考:[3] [5]

2013年通行与水动力研究

工程环境验收调查报告记载,嘉绍大桥所在公路于2013年7月19日建成通车。跨江桥与两岸接线共同连接既有高速路网,同时配建监控、通信、收费和照明设施,跨越河口的结构由此成为持续运行的交通线路。

同年发表的谭立心等人的研究,利用现场涌潮观测和二维模型比较建桥前后的水动力。结果显示,桥位附近潮流和涌潮形态会发生变化,涌潮通过桥位约500米后形态基本恢复。该研究把影响限定在具体水域与模型条件内,说明通行工程之外,河口环境仍是评价这座桥的重要尺度。

参考:[1] [6]