跨过桃夭门水道

2003年4月,桃夭门大桥主桥在舟山群岛合龙。桥梁从富翅岛跨过桃夭门水道,抵达册子岛桃夭门岭垭口,全长888米,中央主跨580米,是舟山大陆连岛一期工程中的第三座跨海大桥。合龙将两岸伸出的桥梁结构接合起来,给继续完成桥面工程创造了条件。

这项建设来自舟山长期寻求陆路联系的规划。当地虽已有轮渡和机场,岛屿之间、海岛与大陆之间的交通仍受水道分隔。1997年,市里决定按一次规划、分期建设的原则推进连岛工程;一期先建设岑港、响礁门、桃夭门三桥及其接线,而非一次完成整条大陆通道。

参考:[1] [2]

双塔下的两种梁

桃夭门大桥由中交公路规划设计院设计,上海建工集团、中交第二航务工程局和中铁宝桥等单位承建。工程于2001年3月28日开工,两座约151米高的主塔与两列斜拉索共同支承桥梁。主跨采用钢箱梁,两侧较短的边跨则采用预应力混凝土箱梁,形成七跨连续的混合梁体系。

钢箱梁高2.8米,外形扁平、流线化,桥面钢板由纵向加劲肋与横隔板配合承重。桥梁全宽27.6米,净宽22.5米,供双向四车道通行;这两个宽度分别对应整体结构和内部通行空间。桥下留出净高32米、净宽280米的航道,满足2000吨级以下船舶通过的设计要求。

参考:[1] [3]

海流中的施工位置

桃夭门水道潮流湍急,且有旋涡,工作船难以用通常的抛锚办法稳定在施工位置。据《舟山市志》的工程记载,建设者采用不抛锚的动力定位技术组织水上作业。它回应的是海上施工平台怎样保持位置的问题,与桥梁建成后的结构受力属于不同的技术环节。

地方文献把合龙记在2003年4月,但具体日子有异文:《舟山市志》记作4月9日,《舟山市定海区志》记作4月16日。工程随后继续推进,《舟山市志》记载桃夭门大桥于当年12月13日通过交工验收。

参考:[1] [2]

拉索的力怎样进入钢箱梁

斜拉索通过销铰与钢箱梁连接,是这座桥的重要结构特点。拉索传来的集中力需要经过耳板、螺栓连接和箱梁各块板件逐步扩散,锚固区因而成为设计与验证的重点。刘均利等人在2005年发表的研究,以J21拉索锚固部位为原型,采用1∶1.5缩尺模型,并结合有限元计算分析应力。

模型使用与实桥相同的材料和制造工艺,研究人员在耳板铰孔、腹板、顶底板、横隔板及加劲肋上设置测点,并改变不同部位所分担的力。结果表明,设计荷载下多数板件应力较低,销铰连接可以把力传入箱梁。

但研究也指出,耳板铰孔附近的应力较高,在1.7倍设计荷载下接近材料屈服,应考虑局部加强及车辆反复作用带来的疲劳问题。这一结论比笼统称结构安全更具体:整体传力可行,仍需把局部高应力部位作为设计和维护的关注点。

参考:[3]

钢板之上的行车表面

大桥采用环氧沥青铺装。材料供应商工程师罗伯特·高尔在2009年的技术论文中,将桃夭门桥列入2003年施工的项目,所列铺装面积约为20600平方米。铺装既要提供平整、防滑的行车表面,也要保护下面的钢板,限制水分进入。

钢桥面会随车轮荷载发生局部变形,铺装不能只按普通路面处理。张雷、黄卫、钱振东在2009年发表的研究将桃夭门桥纳入比较计算,分析横向和纵向拉应力、剪应力及竖向位移,并提出应把钢板、加劲肋和铺装看成共同工作的系统。这些针对已建桥梁的研究,使桥面施工所面对的局部受力问题得到进一步说明。

参考:[1] [4] [5]

从单桥到连贯的道路

主桥合龙和单桥交工后,接线仍是交通链条的一部分。鸭岑段接线公路于2005年9月20日开工,从鸭蛋山码头转盘接至岑港大桥桥头,包含道路、隧道与立交等工程。2006年1月1日,一期三座跨海大桥及其接线公路开始试通车;《舟山市志》另记一期工程于2008年8月5日通过交工验收并运行。

桃夭门桥由此成为连续公路上的一环,将富翅岛和册子岛的往来接入舟山本岛方向的道路。2003年的合龙解决了跨越这段水道的结构连接,之后的桥面施工、接线建设和分阶段验收,才逐步使它具备成系统使用的交通功能。

参考:[1]