时间: 2024-12-20 11:47:29 | 作者: 半岛官网入口网页版-热销城市
创造多项世界纪录,刷新国内跨越大江大河的桥梁纪录。11月23日,济南黄河大桥新桥、济南黄河齐鲁大桥建成通车,黄河济南段将增添新的大型交通综合体。集城市道路、快速路、轨道交通为一体,不断“破纪录”的新黄河桥隧有哪些亮点?济南是如何在地上悬河架起这些大型通道的?
11月20日,俯瞰黄河济南段,济南黄河大桥新桥与老桥同框,大桥横跨南北两岸,宝瓶式的主塔非常醒目,分出层级的钢铁桥身很有工业质感和现代感。与老桥相比,新桥给人最大感受是更大、更宽、更高。
济南市交通工程质量与安全中心有关工作人员和记者说,济南黄河大桥新桥全长7.748公里,双向八车道,主线采用一级公路兼具城市快速路标准建设,设计时速80公里。而老桥总长只有2.02公里,两个方向加起来总共4条机动车道。在高度上,老桥主塔高 68.4 米,新桥主塔高 168.6 米,与华山顶基本等高,比老桥高出 100 米。
“七万吨的总用钢量,黄河之上也有属于济南的‘钢铁雄心’。”该工作人员介绍,济南黄河大桥新桥是黄河上第一座不等跨并桥建设工程,是黄河上跨径最大、钢桥总长最长的公轨分层合建桥梁。“主桥箱梁都是钢结构,在黄河之上,还没再次出现过这么长的钢桥。”
七万吨用钢量是什么概念?记者查阅资料发现,国家体育场“鸟巢”的设计用钢量在4.2万吨左右,法国埃菲尔铁塔的用钢量为7300吨。济南黄河大桥新桥用钢量相当于1.6个“鸟巢”,9.5个埃菲尔铁塔。
此外,济南黄河大桥新桥的主墩位于河道外侧,跨大堤桥和滩地引桥也都采用了钢桁梁结构,以提高跨越能力和防洪行洪能力。
济南黄河大桥新桥为何用这么多钢?记者查阅资料发现,钢桥具有较高的抗拉、抗压和抗剪强度,可承受较大的荷载。此外,钢桥还有塑性和韧性,表现出良好的抗震能力。济南黄河大桥新桥处于济南跨黄交通最繁忙的区段,未来会承担大车流量,该项目按照日通行10万辆的能力进行设计。巨大的交通量,对桥梁的承载力和安全性有很高要求。
记者从济南市交通工程质量与安全中心提供的数据中发现,济南黄河大桥新桥和济南黄河齐鲁大桥都在省内、黄河流域乃至世界桥梁领域创造了多个第一。
济南黄河齐鲁大桥主桥主跨420米,矢高69.5米,桥宽60.7米,梁高4米,实现下承式网状系杆拱桥最大跨度、最大梁宽、高应力索三项“世界之最”,这也是此种结构及形式在黄河上的首次应用。
最大跨度和最大梁宽(箱梁宽度)好理解,高应力索的“世界之最”是如何来的?
中交二公局济南黄河齐鲁大桥项目技术负责人侯俊和记者说,济南黄河齐鲁大桥采用网状系杆拱桥方案,大桥上的吊索承担桥梁受力,大桥主跨最长的吊索达70.272米,重量为5.27吨。简而言之,就是靠一根根吊索把大桥从黄河上拉起来。济南黄河齐鲁大桥一共200根吊索,分布在各个网状拱上,交织错落,就像是“蜘蛛网”。
系杆拱桥是很多桥梁都会用的设计的具体方案,而济南黄河齐鲁大桥不同的是,吊杆采用了400兆帕超高应力幅钢绞线拉索,这在世界上属于首次应用。
侯俊介绍,在桥梁工程中,兆帕常用来表示材料的抗住压力的强度、抗拉强度等力学性能。吊索的索力一般表示起吊状态中能承受住的最大压力。
世界上索力最强的是贵州天眼天文望远镜,索力500兆帕。但天眼是不动的,齐鲁大桥是动的,需要承受汽车、轨道交通的重量,吊索的抗压强度足够大,才能保障大桥的安全和正常使用。“经过200万次脉冲加载后,我们吊索的断丝率小于5%。”
对于承担移动物体的压力,400兆帕的索力已经足够。“如果把400兆帕换成吊装的拉力,理论上可以吊起一艘中小型航母。”侯俊说。
据了解,济南黄河大桥新桥是黄河上第一座不等跨并桥建设工程,是黄河上跨径最大、钢桥总长最长的公轨分层合建桥梁工程,也是山东省首座双层高架桥梁工程。此外,济南黄河大桥新桥项目还是国内首座五位一体超级综合体工程。
据介绍,不等跨并桥建设是指黄河大桥新桥与老桥并行,两桥距离相近,但跨径不同。每座桥自身各跨的跨径并不一致,这种设计通常根据地形、水流、交通需求等因素来确定。
目前,在黄河流域的跨黄大桥中,公轨合建的桥梁中,济南黄河大桥新桥的跨径是最大的,钢桥部分的长度也是最长的。
“新建黄河大桥主线工程按双层高架桥设计,这是山东省首例双层高架桥梁工程。”通车现场工作人员称,最后提到的五位一体超级综合体工程,是指济南黄河大桥新桥上层为国道一级公路兼城市快速路,中层为城市轨道交通,地面为城市主干路,新建零点立交与济广高速连接,实现了城市主干路、城市快速路、轨道交通、高速公路及国家干线公路等多功能需求。
值得注意的是,济南黄河大桥新桥、济南黄河齐鲁大桥都有个共同的特点—公轨合建。目前,两座新建大桥都预留了轨道交通空间,为将来地铁跨过黄河做准备。
按照规划,济南地铁7号线将从济南黄河大桥新桥通过,该线公里,一期工程南起凤凰南路站,北至济北站,全长约30公里。目前,该项目已经开工建设,7号线将推动“黄河时代”加速到来。
济南黄河大桥新桥、济南黄河齐鲁大桥创造了多个沿黄城市过黄的纪录。但在采访中,两座大桥的项目技术人员都不约而同地说“跨越地上河阻碍真不少”。
据了解,黄河济南段为地上悬河,河床高出地面数米,最大洪水位更高,增加了施工难度和风险。
“首先是运输困难,我们所用的材料数量多,吨位大,黄河没有航运,只能陆运。”侯俊总结,在跨长江或跨海大桥建设时,都会因地制宜,依靠水运将材料送到现场,这种运输方式运量大且便捷。
在考虑济南黄河齐鲁大桥设计特点、黄河“有水无法行船、无水无法行车”以及黄河流域地质条件后,提出“梁拱分离顶推、先梁后拱、梁上架拱工艺”,创新研发“无合龙段整体提升合龙工艺”进行主跨拱肋架设。
侯俊和记者说,一般跨河桥梁实施工程,箱梁做好后从两岸往中间顶推、吊装,最后在中线合龙,拼接在一起。但考虑齐鲁黄河大桥的情况,他们做了一个比平常大得多的箱梁,直接吊装,不再分段顶推。当时整体提升重量达到6800吨,提升段跨径300米,提升高度25.5米,这种工艺在桥梁领域属于首次研发并成功应用,被誉为“世界第一拱、黄河第一吊”。
济南跨黄大桥工程刷新世界纪录,对济南及黄河流域产生了深远影响。这些大桥不仅极大提升了区域交通效率,还促进了黄河流域各城市间的经济联系与协同发展。其卓越的建造工艺,展示了中国在桥梁建设领域的创新能力和技术水平,为黄河流域的基础设施建设树立了新标杆。
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