国内最大跨度公轨两用悬索桥——郭家沱长江大桥以720米主跨创多项行业纪录
2023年1月18日,随着主线正式通车,国内已建成的最大跨径公轨两用悬索桥——重庆郭家沱长江大桥向市民开放通行。这座全长1403.8米、主跨720米的单孔悬吊双塔三跨连续钢桁梁悬索桥,上层为双向八车道城市快速路,下层预留重庆轨道交通8号线过江通道,是中心城区快速路六纵线跨越长江的重要节点工程。大桥以五大创新突破技术和八大关键技术应用为支撑,在主缆架设中提前21天完成任务,BIM+智慧工地体系推动投入实践运用的成果达68项,为重庆再添一座智慧高效的跨江新引擎。
一、工程概况:六纵线的关键“缝合”工程
郭家沱长江大桥项目是重庆市级重点工程项目,由中建股份投资建设,总投资85亿元。该项目线路全长6.2公里,由花红湾立交、郭家沱长江大桥、峡口立交三部分组成。大桥主桥全长1403.8米,为单孔悬吊双塔三跨连续钢桁梁悬索桥,主跨720米,是目前国内跨度最大的公轨两用悬索桥。上层桥面宽41米,双向八车道,为城市快速路过江通道,设计时速80公里/小时;下层桥面宽17米,为规划的轨道8号线预留过江通道。
大桥北起江北郭家沱,南接南岸峡口镇,主桥钢桁梁采用“67.5米+720米+75米”三跨连续体系。大桥于2022年3月实现主桥钢桁梁合龙,2023年1月18日主线正式通车。
二、技术创新:五大突破与八大关键技术
郭家沱长江大桥在建设过程中依托“五大创新突破技术”和“八大关键技术应用”,累计推动投入实践运用的成果达68项,保证了工程的顺利推进。
创新性结构体系。 创新性地提出采用单孔悬吊三跨连续的结构体系,在不增加桥梁造价的前提下,很好地解决了轨道刚度的高要求,使公轨两用桥采用大跨度的悬索桥成为可能,为类似工程的设计提供了经验。通过在跨中主缆与钢桁梁之间设置柔性中央扣,有效减小列车制动力及地震作用下的纵向位移。
包容性设计。 创新性地采用包容性设计,根据轨道两种制式(轮轨式、跨坐式)的线路、荷载、限界等限制条件,使大桥结构能满足后期轨道不同制式标准的要求。
大吨位钢桁梁整体提升。 充分利用桥位处航运优势,采用大吨位钢桁梁整体提升,节段最大重量达661.5吨,节段运输尺寸及吊装重量均为长江上游地区最大。
BIM+智慧工地管理。 在主缆架设中,项目以“BIM+智慧工地”为驱动,结合无人机、三维扫描等一系列高新技术,实现对主缆施工全过程可视化、参数化管理,提前21天完成架设任务。
三角桁架受力体系。 大桥钢桁梁总重约2.5万吨,在钢桁梁设计建造中采用三角桁架受力体系,大桥每节段钢桁梁的纵截面都为“Z”字形,与传统桁架相比结构更稳定,钢材用量节约20%以上。
三、景观设计:门楹纳水的重庆地标
桥塔采用“门楹纳水”为设计主题,在传统“门型”桥塔的基础上融入“水”的流畅元素,与城市风景相得益彰。两岸引桥下方均为轨道车站,为保证桥梁建筑景观、减少工程投资,采用大跨度桥式车站的方式,为后期轨道的实施预留空间,轨道车站高度及跨度均为国内最大。
郭家沱长江大桥的建成使中心城区快速路六纵线跨越长江的瓶颈被打通,重庆“六纵线跨江大通道”全线贯通,两江新区到茶园的车程由原来的40分钟缩短至10分钟左右。设计团队开展的“超大跨度公轨两用悬索桥关键技术研究”集中解决了大跨度公轨两用桥的抗风、抗震、疲劳耐久等一系列设计难题,支撑了轨道交通8号线远期过江的技术储备,对我国大跨度公轨合建桥梁的技术进步发挥了重要的引领作用。
