沌口長江大橋位于中國湖北省武漢市西南部,連接蔡甸區(qū)與江夏區(qū);該橋南距下游軍山長江大橋約7.7千米,北距上游白沙洲長江大橋約8.1千米;東起四環(huán)線與武漢至深圳高速公路交匯的立交樞紐,上跨長江水道,西至四環(huán)線與武漢至監(jiān)利高速公路交匯的立交樞紐;途經(jīng)橋梁主要線路為武漢市四環(huán)線。
整體布局
沌口長江大橋分別由水上主橋、兩岸引橋、南北兩座橋塔、及其各立交匝道組成,主橋路段呈西北至東南方向布置。
設計參數(shù)
沌口長江大橋線路全長8.599千米,其中跨江橋梁工程部分長度為3.220千米,接線工程部分長度為5.379千米,主橋主跨全長760米,采用(100+275+760+275+100)米的跨徑布置。主梁箱梁總寬46米,中心線處梁高4.0米,PK斷面鋼箱梁的扁平邊箱寬13.49米,中縱腹板凈間距14.75米,橫隔板標準間距3.0米,主梁標準節(jié)段12.0米。橋塔高233.7米,其中上塔柱高73.3米,中塔柱高129.3米,下塔柱高31.1米,中塔柱很巧心的斜率為1/5.452,下塔柱橫橋向的斜率為1/3.475;橋塔橫橋向最寬處寬58.4米,橋塔于橋面以上高度為192.7米,高跨比為0.253;橋塔承臺高6米,塔座高3米,下設32根直徑3米的樁基。全橋共240根斜拉索,索體采用鋼絲的標準強度為1860兆帕,索長至415.2米,單根重量可達29.8噸,斜拉索梁端標準索距為12米,邊跨端部索距9米,塔端索距為2.3至2.6米。
沌口長江大橋建成后,對于緩解武漢市城區(qū)過江交通壓力,帶動區(qū)域經(jīng)濟和交通運輸?shù)陌l(fā)展,拓展城市發(fā)展空間,推進“兩圈一帶”建設,促進沿線經(jīng)濟社會協(xié)調發(fā)展均具有重要意義。
2009年12月30日,武漢市有關部門開展武漢市四環(huán)線的工程可行性研究工作。
2010年5月24日,武漢市人民政府召開專題會議,原則同意武漢市四環(huán)線建設規(guī)劃方案,并對相關部門征求意見。
2011年7月1日,湖北省發(fā)展改革委員會、湖北省交通運輸廳共同組織召開了武漢四環(huán)線沌口長江公路大橋段工程可行性研究咨詢會;10月30日,湖北省發(fā)展和改革委員會湖北省交通運輸廳共同組織召開了《武漢市四環(huán)線黃家湖長江大橋段工程可行性研究報告》省內預審會,專家組原則同意該項目采用橋梁形式過江,及原則同意主橋采用760米雙塔斜拉橋方案;11月,武漢市人民政府批準黃家湖長江大橋更名為沌口長江大橋。
2014年4月23日,沌口長江大橋初步設計獲得中華人民共和國交通運輸部批復;10月8日,沌口長江大橋動工興建,進行前期準備工作;12月3日,武漢市人民政府在四環(huán)線江北施工項目部召開現(xiàn)場辦公會,正式宣布武漢四環(huán)線沌口長江大橋開工建設。
2016年10月18日,沌口長江大橋完成南主塔封頂工程;11月25日,沌口長江大橋完成北主塔封頂工程;
2017年6月16日,沌口長江大橋完成主橋合龍工程,大橋全線貫通;8月23日,沌口長江大橋完成主橋橋面瀝青鋪設工作;11月16日,沌口長江大橋完成荷載試驗工作,12月28日,沌口長江大橋通車運營。
施工難點
沌口長江大橋在主橋鋼箱梁架設施工時,主要的施工難度及特點為:
1、上部結構鋼箱梁除塔區(qū)及墩頂節(jié)段采用支架施工外,其余采用全懸臂吊裝,懸臂長,影響線形及內力控制的因素較多;
2、鋼箱梁吊裝施工及安裝精度控制難度大;
3、中跨采取頂推輔助合龍施工,需要精心組織;
4、結構跨度達,集合非線形效應明顯。
建設技術
沌口長江大橋主要采用的建設技術及創(chuàng)新有:
1、提出了大噸位“彈性和阻尼”復合式阻尼器,兼顧了大橋的抗震、靜力及疲勞受力性能,提高了該橋二類穩(wěn)定系數(shù),演唱了伸縮縫等易損件的使用壽命,獲得了大橋綜合使用性能的提升;
2、寬幅主梁采用帶中縱腹板的PK箱形斷面,并適當增加梁高,弱化了其剪力滯效應;
3、利用小型只能焊接機器人,實現(xiàn)鋼橋面板與縱向U肋內,外雙面角焊縫連接構造,雙面焊構造大幅提升了焊縫連接的靜力及疲勞強度,杜絕了單面焊接工藝的過熔、焊透缺陷;
4、通過優(yōu)化過焊孔形狀及加厚橫板頂部區(qū)域的齒形板,答復降低了易開裂部位的疲勞應力幅,使其承受疲勞荷載的作用次數(shù)提高了約5倍;
5、提出區(qū)別對待內、外側車道橋面系結構的設計思想,提高外側車道范圍的橋面板橫橋向局部剛度,減小鋪裝結構的橫橋向應變,有利于提高鋪裝的耐久度;
6、通過對中塔柱設置向預拱,使塔柱軸力產生偏心彎矩,以抵消由塔柱自重產生的橫向彎矩,改善了橋塔受力。