给公路留通道,给江船留航路

江阴长江公路大桥连接江苏江阴与靖江,承担两条国家公路干线共同过江的任务。这里处于航运繁忙的长江下游,选桥址、选桥型时,工程人员必须同时考虑公路交通、船舶通行和河势稳定。建设部门负责人周世忠在1998年的工程报告中说明,桥位选择较窄的江段,南塔靠岸、北塔落在滩地,以减少船撞风险,并避免桥墩过多干扰水流。

因此,设计采用主跨1385米的悬索桥,把大跨度跨越留给主航道。工程1994年11月开始建设,到1997年9月下部结构已大体完成,随后转入主缆和梁体的施工。

参考:[1] [2]

两岸地层决定基础办法

桥上看起来相对称的塔和缆,在地下却面对不同条件。南塔所在砂岩层向江中倾斜,基础以直径3米的钻孔桩深入岩层,把塔的荷载传到较深部位;南锚碇则嵌入山体,利用齿状底部增强抗滑能力。

北岸覆盖土层深厚,北锚碇承受巨大的主缆水平拉力,最终选用重力式锚碇和大型沉井基础。这个平面约69米乘51米、分成36个井孔的混凝土结构,向下沉至58米,支承在砂砾层上。它以自身重量和周围地基共同抵抗主缆的牵拉,不能照搬南岸岩基的处理方式。

参考:[1] [3]

让巨型沉井逐段下沉

沉井施工需要在上部不断接高,同时从底部取土,让结构靠自重逐步下沉。工序先采用排水作业,随着深度增加转为不排水下沉,最终清理基底并以混凝土封底。《桥梁工程手册》所收施工记录把接高、下沉和封底列成连续工序,而非一次开挖到位。

36个井孔还被划为不同控制区域,分别配合下沉和纠偏。高压水冲土、抽排泥浆,使取土量可以按位置调整。周世忠指出,北锚碇没有直接坐落于岩层,其水平与竖向位移在后续上部结构施工中仍须持续测量,并据此调整,才能保持桥梁几何关系。

参考:[1] [3]

高塔和轻型钢箱梁

索塔由两根中空钢筋混凝土塔柱及横梁组成门式框架。塔柱不是等截面直筒,施工模板必须适应逐渐变化的形状。工程采用爬模、翻模等办法接高,并以测距和轴线观测控制位置,考虑风、温度变化和基础不均匀沉降造成的测量误差。

主跨桥面采用约3米高的流线型钢箱梁,全宽36.9米,布置双向六车道。箱梁在提供刚度的同时控制结构重量,减轻主缆与锚碇负担;两侧接续预应力混凝土箱梁。塔、缆、梁和锚碇因此必须作为一个相互传力的体系来施工。

参考:[1] [2] [3]

主缆与梁段的跨地协作

主缆和钢箱梁等上部结构由克瓦纳克利夫兰桥梁公司承包。英国布里顿公司制造钢丝,索股在上海预制,再以平行钢丝索股法架设。这样,钢丝加工、索股成形和现场架缆分别在不同环节完成。

日本本州四国连络桥公团1999年12月的技术通讯还记载,大部分箱梁构件在承包商的达灵顿工厂制作,经海运送到中国,在桥址附近组装成块。长江上的施工进度因而要与工厂制造、远洋运输及现场拼装相互衔接,基础先期完成则为上部作业提供了条件。

参考:[1] [2]

1999年9月28日通车

大桥于1999年9月28日开放交通,经历约五年建设。通车时主跨长度位居世界第四、中国第一,设计行车速度为每小时100公里。早先报告中的预计完工时间,由此转化为实际交通设施的启用日期。

江阴大桥的工程特点,不只在于1385米的跨越长度。它把两岸不同地基的处理、巨型沉井的可控下沉、中空高塔施工以及跨国预制供应组合在一起,使公路干线得以连续跨江,同时保留繁忙水道的大跨通航空间。

参考:[1] [2] [3]