合江的高速公路过江通道
波司登长江大桥又称合江长江一桥,位于四川泸州合江,是泸州至重庆高速公路跨越长江的控制性工程。它采用双向四车道,2013年随高速公路投入使用。对于合江,线路开通既增加出川通道,也把江南、江北的往来接入高速路网。
桥梁由四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院设计,广西路桥工程集团有限公司施工。工程中的结构方案、钢管构件制造、现场吊装和混凝土灌注相互衔接,使大跨度拱桥从计算方案变成可供车辆通过的道路设施。
桥位与桥型的比较
牟廷敏等人在2010年发表的方案论文记录了选址过程:设计团队比较上、下游两个桥位,结合河床、水流、岸坡地质、通航条件与路线长度,推荐下游桥位。跨江结构还要适应规划航道水位和通航净空,桥跨不能只按两岸距离决定。初步方案的比较还分别列出不同桥位的主桥长度、全桥长度及工程费用,随后再选择适合该处条件的桥型。
团队同时比较悬索桥、钢箱拱桥和钢管混凝土拱桥,最终采用530米跨径的中承式钢管混凝土拱方案。方案论证认为,两岸地基条件适合承受拱桥作用力,长江水运又便于大型钢结构运送,施工与成本条件共同影响了桥型选择。
参考:[1]
钢管与混凝土组成的主拱
主桥设两道桁式拱肋,每道以四根大直径钢管组成主要弦杆,管内填入混凝土。拱脚处截面较高,向拱顶逐渐减小。钢管约束内部混凝土,混凝土则有助于钢管局部稳定,两种材料组合承受荷载。
郑皆连、王建军的工程总结将本桥净跨径记为500米,桥跨长度记为530米,二者采用不同的量测口径。桥道穿过拱肋中部,跨中桥面由吊杆联系主拱;“中承式”描述的是桥面与拱圈的相对位置。
分段制造与跨江吊装
主拱不是在江中搭设满堂支架一次成形,而是将钢管拱肋分段制造,再运到桥位逐段拼装。每道拱肋分为18个吊装节段,缆索吊机负责运输和提升,斜拉扣索在合龙前维持悬臂段的位置与受力。
2014年的技术研究回顾,本桥采用200吨级缆索吊机,塔架总高约180米;部分拱桁通过卧式拼装控制制造精度,满足后续合龙需要。合龙后再按工序松开扣索,施工时依靠临时索塔支撑的结构逐渐转为永久拱结构。
长钢管内的灌注问题
钢管成拱后,管内混凝土能否密实是关键。施工采用真空辅助的连续泵送方式,减少管内空气对填充的影响。同期采访中,广西路桥集团二分公司副总经理杜海龙向记者解释了这一施工思路;这项工作与外部钢桁的吊装属于不同工序。
合江一桥的经验随后进入更大跨径研究。2014年论文以已建成的本桥为参照,讨论700米级钢管混凝土拱桥的制造、吊装与灌注可行性。此时研究的是扩展方案,本桥实际建成的仍是530米跨径工程。
2013年通行与区域路网
四川成渝高速公路股份有限公司当年的半年报告记载,泸渝高速于2013年6月3日建成,和宜泸高速等线路的陆续开通一起,扩大了川南路网的运输能力,也改变了车辆的线路选择。该公司同时报告,旗下既有高速出现不同程度的分流。
6月4日《四川日报》的现场报道还记录了桥上两侧预留的人行通道及其与车行道之间的防撞分隔。受访村民过去过江依赖班次不定的渡船,建桥后可以步行过江。跨江工程因此同时承担区域道路连接和当地两岸出行的作用。