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路人@行者

一个散漫的路人,欣赏一路的风景; 一个匆匆的行者,收罗行走的乐趣......

 
 
 

日志

 
 

[原创] 十曲九弯浏阳河 双桥横卧洪山庙(18P)  

2011-08-04 09:03:13|  分类: 13桥梁工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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[原创] 十曲九弯浏阳河 双桥横卧洪山庙(18P) - 路人@行者 - 路人@行者
  “浏阳河,弯过了几道弯,几十里水路到湘江……”。十曲九弯的浏阳河在长沙城北的洪山庙弯弯曲曲地弯完了最后的一道湾。浏者,清亮貌,这里河道宽阔、清波荡漾,两岸青山翠枝、紫霞丹花,为今日之长沙频添了些许婉约气质,顺浏阳河而下,转过浏阳河“第九道弯”,两座洪山桥就巍然耸立在人们面前。一座是老的双曲拱桥(始建于1973年,现已成为一座景观桥、人行桥),另一座就是新的无背索斜拉桥(1999年12月30日动工,2004年12月27日竣工)。不过百米之间,两座桥见证了长沙30年的沧桑巨变,也见证了传统和现代的完美和谐。
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  夏日的浏阳河畔,青草茵茵,岸芷汀兰,就是在这里,曾经出现过“史上最牛的高尔夫球场”——2010年10月正式开张的名为“月岛”的高尔夫俱乐部就位于浏阳河洪山庙大桥与车站北路大桥之间南侧的这一段河滩上,占地面积约47000平方米,外围以38.5米高的浏阳河老堤为界,内围以42米高的新堤为界,全部处于防洪大堤里。但防洪大堤里建起高尔夫球场,这是明显的违法行为,现在已经由长沙市政府勒令拆除。
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  拱是曲线中最优美的造型,拱桥的产生和应用,在人类适应自然、迈向文明的进程中起了极其重要的作用,在世界桥梁史上书写了光辉灿烂的拱桥文化。其中双曲拱桥的主拱圈由拱肋、拱波、拱板和横向联系构件组成,外形在纵横两个方向均呈弧形曲线。1964年江苏省无锡县建成中国第一座双曲拱桥。拱肋、拱波预制,分段拼装,安装方便,形式轻巧,在公路和城市桥梁中一度得到使用。1969年建成的河南前河桥,跨径150米,是跨径最大的双曲拱桥。1972年建成湖南长沙橘子洲湘江大桥,正桥8孔长1250米,最大跨径76米,是规模最大的双曲拱桥。
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  长沙市洪山庙浏阳河大桥是世界上最大跨径的无背索独立塔斜拉桥,大桥主跨206m,桥塔垂直高度136.8m(若加上钢壳基座将超过150米,相当于一座高达50层楼的建筑),塔身倾角58度,塔身与桥面完全靠13对竖琴式平行钢丝斜拉,塔身采用等截面薄壁空心钢筋砼结构,通过塔基与基础固结。该桥在同类型桥梁中跨度和斜塔高度均居世界第一,其结构新颖,构思独特,体现了结构与建筑艺术的完美的统一。桥上还有观光电梯,可以一览浏阳河的“第九道弯”。两边护栏做成了五线谱的形状,谱的正面是著名歌曲《浏阳河》。
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  长沙市洪山大桥是长沙市北二环线上的一座特大桥,跨浏阳河,属环线建设的关键工程之一,洪山大桥南接四方坪立交,北连捞刀河特大桥,桥位座落于洪山庙休闲渡假区,往东不到2km即为机场高速公路,往北不到3km是长沙世界之窗。因该桥地理位置十分重要,为提高省会城市品位,建成长沙市的标志性景观建筑物,湖南大学提出的无背索斜塔竖琴式斜拉桥方案获得市政府办公会议讨论通过。
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  洪山庙浏阳河大桥总长257米、宽33.2米,在该桥的设计与施工过程中,大胆运用了一系列新技术,包括斜塔主梁平衡施工技术、梁塔双控应力调索施工技术、14米超长钢混结构大挑梁设计与施工、大型六角型钢箱梁的扭转设计与施工等。这些技术的运用,突破了传统的设计与施工组织方案,丰富了国际桥梁建设理论,填补了我国桥梁建设史上的空白。
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  1.道路等级:城市快速路
  2.设计荷载:六车道汽——20级,挂车——120;人群荷载3.5kN/平方米,并以一辆3000kN特重车作验算荷载。
  3.桥宽及路幅 33.2m=2*〔0.5m防撞栏+0.5安全带+2*3.75+3.5行车道+0.5安全带+2.1护栏和锚索区十4/2人行观光道]
  4.设计车速:60km/h
  5.桥上纵坡:0.2464%,桥面横坡;1.5%
  6.主桥分跨:227m(主跨和塔区)+30.305m(辅助孔)=257.305m
  7.计算跨径:206m
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  1.索塔和基础:索塔采用预应力混凝土箱形结构。截面外轮廊尺寸为 12m(顺桥向) * 8.2m(横桥向),塔的水平倾角为58°,塔高(桥面以上)135m。对于无背索斜塔斜拉桥,塔的自重设计是关键问题之一,为了确保索培处于良好的受力状态,我们按照以下原则确定塔的自重:当梁上作用全部恒载和一半活载时,塔处于轴心受压状态;由几何关系及降低重心考虑,将索塔设计成变壁厚形式(下厚上薄)。洪山桥的人行道位于桥中央两个索面之间,高出行车道约2m,为方便行人和确保行车顺畅,设计中在塔根部开了一个高9m、宽3m的过人孔。塔内还设有观光电梯,塔顶设有观景台。由于桥址处地质条件良好,基岩露头,因而墙身基础采用了 31m(顺)*30m(横)* 9m(高)的扩大基础,在最不利组合荷载作用下,基底偏心距小于0.5m。
  2.主梁:主梁为钢混叠合结构,桥中央设一条44m(高)*7.0m(宽)的矩形闭口钢箱梁(箱壁厚28mm),顺桥向每隔4m设一道长12.9m的箱形钢挑梁,形成脊骨架结构体系。钢结构部分的母材为16Mnq钢,钢挑梁上布210mm厚混凝土桥面板,桥面板与钢挑梁间用φ22mm、间距为120mm的大头剪力钉连接。无背索斜拉桥相对于常规斜拉桥来说,拉索吊点所能提供的刚度较小,因而在活载作用下,主梁内力变幅相对较大,普通钢筋混凝土结构难以承受这种大的内力变幅,易开裂,因而洪山桥的混凝土桥面板置于主梁接近中和轴的位置,从总体受力来看,桥面板只承受轴力,而钢箱梁承担了轴力、弯矩和扭转。为防止钢箱梁内出现过大的应力变幅而导致疲劳破坏,洪山桥与西班牙Alamillo桥一样,梁高定为4.4m。
  3.斜拉索:洪山桥为单索面结构,横桥向两排索间距为6m,顺桥向梁上索间跨为12m,共13对26根索,索的水平倾角均为25°,平行布置,索长65.9~289.8m,斜拉索采用φ7高强度低松弛镀锌高强钢丝,抗拉标准强度1670MPa,斜拉索采用241φ7和283φ7两种规格,匹配相应冷铸墩头锚锚具,斜拉索采用预制成品索,总用量约460t。拉索锚固在塔的中和轴上,这是与普通斜拉桥的区别之一,如果将拉索锚固在前箱壁上,锚固点集中力在塔箱截面上产生一个很大的附加力偶,由此产生的塔内弯矩可占总弯短的30%以上,造成塔在长期荷载作用下受力不良。
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  无背索斜拉桥是对常规斜拉桥造型的突破,无背索后倾的塔身形状表现出对相对纤细的桥面强大稳固支撑的力量感,给人醒目深刻的感受。常规的斜拉桥在桥塔两侧均有斜拉索,恒载作用下塔两侧斜拉索水平力可保持平衡,主塔仅在活载及附加荷载作用下承受一定的水平力及弯矩。与常规斜拉桥不同,无背索斜拉桥桥塔仅有单侧索,桥塔的受力表现为在斜拉索索力及自身重力作用下的悬臂梁。为确保主塔处于良好的受力状态,无背索斜拉桥的塔身一般都设计成倾斜的,依靠塔身的自重力矩来平衡斜拉索的倾覆力矩,因此组成了梁塔结构的平衡体系。无背索斜拉桥是景观桥梁中的一种形式,最著名的一座是Alamillo桥,由西班牙的建筑师与工程师Calatrava为1992年Sevill世博会和巴塞罗拉奥运会建的景观桥,跨度200m,当时桥梁使人为之一振,Calatrava本人也被IABSE(国际桥协)评为杰出青年工程师。此后,捷克工程师Milan Komínek于1995~1998年设计建造了跨Eble河的Mariansky桥,跨度123.5+55.5m,Mariansky桥是一座颇具特色的桥梁,其塔形非常精巧,两片分离的塔柱向顶端逐渐靠拢,配合塔身纵向长度的变化,犹如一双将合未合的手掌。这两座桥都是无背索斜拉桥,但是受力机理却不同,因此外形也有比较明显的差异。我国很多地方模仿了这种桥型,最典型的是2004年建成的长沙洪山大桥,跨度206米,几乎与alamillo一样,该桥在同类型桥梁中跨度世界第一、国内首创,全桥钢箱梁外表面采用电弧喷涂技术进行长效防腐涂装,整座桥梁如同一架无比巨大的竖琴塑立在浏阳河上,美丽绝伦。2005年建成长春市伊通河轻轨斜拉桥,跨径130+44.2+31m,这是这一桥型第一次用于轨道交通,外形与Mariansky桥类似。
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  “横桥远亘如游龙,明珠影落长河中”,横越九道湾、寻梦浏阳河,我们的梦想会像那条河水一样,汇入更大的江河继续前行,我们终究会老去,但浏阳河永远不会老,她永远是条充满朝气的河!但随着长沙城区的扩展,浏阳河下游已成为城中河,据传言,长沙市有关部门已决定将浏阳河鸭子铺段裁弯取直,让河水从范家围径直流向洪山庙,然后将截断后的浏阳河弯道回填,充作城市建设用地。我不知道,城市的发展是否一定得让浏阳河来做出牺牲?九曲十八弯的浏阳河会不会有一天象一道美丽的弧线在我们的记忆中消失?


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