江陰長江公路大橋(JiangyinYangtze River Bridge)簡稱“江陰大橋”,是中國江蘇省連接泰州市靖江市與無錫市江陰市的過江通道,位于長江水道之上,是中國“九五”期間重點建設項目,是中國”兩縱兩橫”公路主骨架中同江至三亞國道主干線及北京至上海國道主干線的跨江“咽喉”工程,是中國第一座跨徑超越千米的特大型鋼箱梁懸索橋。
1994年11月22日,江陰長江公路大橋正式開工建設,并舉行開工儀式;1999年4月21日,大橋成功合龍,全線貫通;1999年9月28日,大橋建成通車。2001年4月,大橋通過竣工驗收。
江陰長江公路大橋線路全長3071米,主橋全長1385米,橋面寬度為33.8米,加上懸挑風嘴總寬36.9米。大橋按雙向六車道高速公路標準設計,設計行車速度為100千米/小時,橋下通航凈高50米,可通航五萬噸級巴拿馬散裝貨船。江陰長江公路大橋工程決算27.2996億元。2023年春運期間,江陰長江公路大橋累計過橋流量406.4萬輛次;同年5月3日,江陰長江公路大橋車流量約14萬輛次。
江陰長江公路大橋的建成,不僅將江陰、靖江市兩地連成 一線,而且對縮短蘇北與上海市的距離,促進長江三角洲經濟和社會事業的發展都將起到很大作用。
歷史沿革
建設背景
在南京長江大橋通車后的30年間,隨著中國改革開放的深入,沿江鄰海的江蘇省逐步形成了長江三角洲城市發展群和沿江產業帶,蘇、錫、常地區的經濟 區位優勢日漸凸顯。這時,被長江天然分割成蘇南、蘇北兩大地區的江蘇,面臨著汽渡過江時間長、南京長江大橋過橋車流量飽和的嚴峻問題,江蘇省域乃至長江經濟帶的人流、物流陷入困。于是,修建過江第二通道被提上議事日程,在綜合考慮了經濟發展、建設條件、地理位置、自然環境、路網規劃等因素之后,江陰市西山方案獲得終選,橋址位于江陰市和靖江市之間。
建設歷程
1988年,中國著名橋梁設計專家王建堯,為江陰長江大橋立項論證來到江陰開展前期的調查工作。
1992年9月,王建堯會同一支近40人的設計隊伍,來到江陰林場的大橋聯合設計處,正式拉開了江陰長江大橋的設計建設序幕。
1994年11月22日,江陰長江公路大橋正式開工建設。
1995年8月14日,江蘇省長江公路大橋建設指揮部下達了“江陰長江公路大橋工程項目A標段施工合同中標通知書”;8月25日簽定了總承包合同;9月15日,下達工程開工令,工期24個月,工程造價3.36億元;同年年底完成了北塔鉆孔樁施工平臺、鋼護簡的施工,完成了拌和站安設及其他臨建、臨設工程的施工。
1996年1月18日,江陰大橋B標工程的大橋南塔及南錨體工程正式開工建設。7月29日,完成了鉆孔樁的施工;12月,完成了承臺、塔座的施工開始了塔身混凝土的澆注。
1997年5月22日完成了沉井下沉到位工作;6月25日,沉井封底混凝土澆注結束;17月25日,完成了塔柱的混凝土澆注;8月13日,完成了上橫梁的混凝土澆注;8月23日,瑯南塔省工程封頂;9月18日,完成了塔冠混凝土澆注;9月30日,完成了引橋箱梁混凝土澆注;10月22日,完成了沉井封底加固及回填;11月17日,完成了北錨鞍部前幅的混凝土澆注。
1998年1月14日,完成了北錨錨塊主體混凝土的澆注;3月14日,北錨工程完工。
1999年2月9日,江陰長江公路大橋首段橋面鋼箱梁吊裝到位;4月21日,江陰長江公路大橋最后一節長32米、寬36.9米、高3米的鋼箱梁吊裝到位,成功實現合龍;9月14日,大橋通過交工驗收;9月28日,江陰長江公路大橋建成通車,成為了中國大陸地區首座跨徑超千米的懸索橋,代表了中國建橋水平的新高度。
2000年3月26日,中國郵政發行《長江公路大橋》特種郵票1套4枚,其中一枚以江陰長江公路大橋為背景。
2001年4月,江陰長江公路大橋通過竣工驗收。
2009年,對江陰長江公路大橋52根短吊索進行更換,并在此過程中形成了“單吊點”施工工藝。
2014年7月,為了防止主纜鋼絲銹蝕加劇,江陰大橋開展了中國首次既有懸索橋主纜除濕系統增設工程。
2018年12月19日,江陰長江公路大橋收費站開始拆除,節假日道路擁堵狀況得到改善。
建設與規劃
地理位置
江陰長江公路大橋位于中國長江三角洲地段的中部,是中國江蘇省連接靖江市與江陰市的過江通道,北起靖江南互通,上跨長江水道,南至江陰北互通。大橋南引橋接錫澄高速公路達無錫,與寧滬高速公路相連;北引橋接廣靖高速公路達廣陵,與寧通一級公路相接。跨江位置選在長江下游江陰江段最窄處,南岸為江陰西山,北岸為靖江十圩港,江面寬僅1.4千米。河床斷面北緩南陡,深泓區緊貼河床南側,最大水深約60米。
參建單位
江陰長江公路大橋的設計由中交公路規劃設計院有限公司為主體單位、江蘇省交通規劃設計院和同濟大學建設研究院橋梁分院為合作單位的江陰長江公路大橋聯合設計處完成。
施工單位有中港第二航務工程局、中港二航局二公司、江蘇省交通工程公司、上海市基礎工程有限公司、黑龍江省路橋公司等。
設計參數
結構布局
江陰長江公路大橋分別有由主橋、兩座橋塔、橋面、纜索、兩岸錨碇、引橋及各立交匝道等組成。
南北塔各由186米和183米高的空箱式鋼筋混凝土塔身和三道預應力混凝土的橫梁組成。南塔基礎置于巖層面向江中傾斜的砂巖上,采用24根直徑3米、長35米的嵌巖鉆孔灌注樁。
主纜為平行預制的鋼絲束,直徑為87厘米,主梁為扁平全焊鋼箱梁,邊跨為預應力混凝土連續梁。
江陰大橋北錨碇是巨型沉井,座落在緊密的砂礫層上;南錨碇位于山體上,采用重力式嵌巖錨,錨體表面做成帶齒坎的斜面。
相關參數
懸索橋的主纜由平行高強度鍍鋅鋼絲組成,鋼絲直徑為5.35毫米,抗拉強度為1600兆帕,每根主纜中跨由169股,每股127根鋼絲組成,邊跨各增加8股背索,中跨主纜索夾內直徑達866毫米,矢跨比為1/10.5。吊桿由平行高強鍍鋅鋼絲束股和鋼絲繩組成,間距16米,上、下銷接于索夾和鋼箱梁上。
運行情況
交通流量
截止2019年,江陰長江公路大橋日均過橋流量從開通之初的1.4萬輛增長到 9.2萬輛,最高峰流量達到16.09萬輛,累計通行車輛已超3億3千萬輛。
2013年2月16日,江陰長江公路大橋車流量8萬輛次。
2020年4月4日至6日下午兩點半,江陰長江公路大橋過橋流量為34.5萬輛次,比去年同期下降5%。同年10月3日,江陰長江公路大橋車流量高達15.2萬輛。
2022年春運期間,江陰長江公路大橋日均車流量10萬輛次。
2023年春運期間,江陰長江公路大橋累計過橋流量406.4萬輛次。同年5月3日,江陰長江公路大橋車流量約14萬輛次。
交通接駁
江陰長江公路大橋同江至三亞國道主干線及北京至上海國道主干線的跨江“咽喉”工程。大橋南引橋接錫澄高速公路達無錫,與滬寧高速公路相連;北引橋接廣靖高速公路達廣陵,與寧通一級公路相接。
配套設施設備
監控設施
結構安全監測系統由1臺工作站和8臺遠程外站通過以太光纖局域網絡連接而成。工作站置于大橋的監控中心,提供系統與操作人員的界面,便于完成系統參數的操作,并對各站接收到的設計、處理和報警數據進行存儲和顯示。外站布置在橋上負責全部傳感器和分系統的監測,并在數據傳輸到工作站之前處理所有收集到的有關數據。梁的外形和移動選用了光載波通信系統。
安全設施設備
交通標志、標線
江陰長江公路大橋主橋交通標志主要以路面標記形式,不設置預告標志。 所有標線均為白色熱熔反光標線,兩側車道邊緣線寬度為20厘米,中間車道分隔線寬度為15厘米。主線車道邊緣外側布有粘貼式鋁合金殼體突起路鈕。
護欄
江陰長江公路大橋主橋采用纜索防撞護欄,以數根施加初張力的纜索固定于立柱上,依靠纜索的拉應力來抵抗車輛的碰撞,吸收碰撞能量。
消防器材
江陰長江公路大橋在纜索護欄立柱外側,每隔120米距離設置2個滅火器,共計12對48個,并在立柱沿路向兩側設滅火器提示標志。
道路照明
江陰長江公路大橋全線道路照明,行車道平均亮度≥20坎德拉/平方米,總體均勻度≥0.5,眩光指數≥6,主線設置12米高雙臂低桿燈,匝道設10米單臂低桿燈。全線道路照明通過電力監控系線控制,自助實現定時啟閉、后半夜關閉一半路燈等功能。
配套設施
江陰大橋還考慮了使用和整體的景觀效果,在南岸的高地布置了監控、觀光的綜合樓和緊急疏散通道,北岸布置了大橋公園、管理中心、監控中心、收費站和展覽廳。
特色與價值
工程難點
江陰長江公路大橋工程工期短,技術難度大,對工程質量要求高。工程難點有:在非巖地基上建造一個穩定而且變位小的錨碇;主纜需要承受巨大的拉力以及足夠的線型精度,以確保有120年以上的壽命期;扁平鋼箱梁節段在高空中拼接,要求整體線型好、吻合要求高、焊接變形小;5cm厚的鋼橋面瀝青路面鋪裝對防水層要求高,需要具有良好的防水性和高溫穩定性,防止水滲透腐蝕鋼面板。
技術特點
北錨碇基礎為鋼筋混凝土沉井,平面尺寸為69米x51米,下沉深度58米。采用大沉井小方格布置,共有36個隔艙。沉井的下沉土質為軟弱土層,最后坐落在含礫粗砂層上。根據北錨變位對全橋行為機理的影響的分析,提出了錨碇水平位移和沉降的變位限值以及控制變位的措施。北錨超大沉井下沉過程中采用排水下沉和不排水下沉兩種方法,其中不排水下沉方法是利用高壓水沖結合潛水鉆破土、真空吸泥相配合、采用空氣幕助沉及糾偏。這種方法提高了工效,保證了沉井順利下沉和準確就位。
主纜施工采用往復循環交替牽引系統,并采用基準絲股調索,加設魚雷夾具控制扭轉,保證了主纜施工進度和架設質量。
梁段組裝和預拱匹配在同一生產線上一次完成是江陰大橋首創的新工藝。這樣的工藝減少了梁段之間接口調整工作量,從而縮短了生產周期。
科研成果
在大橋建設前期和施工過程中,共組織了37項科研工作,其中多個項目經江蘇省科學技術廳組織科技成果鑒定,達到了當時中國國內領先、國際先進水平。
1、緊密結合橋位環境和橋梁結構特點,采用試驗和理論分析相結合的多種研究方法和手段,解決了江陰大橋在施工和運營狀態的抗風、抗震安全問題;在國際上,首次在主梁斷面空氣動力學優化選型中提出了顫振與抖振相結合的選型方法、顫振導數識別技術的最小二乘時域識別法;在抗震分析中考慮了多點激振,采用動態時程分析法等,并對橋梁抗風、抗震相關規范的編制積累了成功的經驗。
2、以復雜軟弱地基大跨徑懸索橋錨碇基礎為研究對象,在對錨碇、沉井基礎及地基土的組成結構、施工過程和受力特點進行分析的基礎上,通過試驗、現場監測、數值反演分析與計算,研究了錨碇與沉井基礎在不同施工階段及運營階段的受力及變形規律與安全穩定性,解決了特大沉井基礎的施工難題。
3、通過特大跨徑懸索橋施工控制研究,建立了一套科學、有效的懸索橋施工與控制技術,為中國今后同類橋梁工程建設積累了成功經驗。
4、通過大橋交通工程收費系統、監控系統、結構監測系統等的研究,解決了大橋聯網收費、交通安全控制管理問題,提高了大橋的管理水平;該項目成果已被南京八卦洲長江大橋、海滄大橋、潤揚長江公路大橋等多座大跨徑橋梁工程廣泛應用,取得了良好效益,并將為今后的特大跨徑橋梁建設提供成功經驗。
郵票
2000年3月26日,為反映中國橋梁建設事業所取得的成就,中國郵政發行《長江公路大橋》特種郵票1套4枚,其中第四枚再現了江陰長江公路大橋的雄姿。
價值意義
江陰長江公路大橋的建成,不僅將江陰、靖江市兩地連成 一線,而且對縮短蘇北與上海市的距離,促進長江三角洲經濟和社會事業的發展都將起到很大作用。
所獲榮譽
參考資料 >
鐵譯通.鐵譯通.2023-07-07
江陰大橋:中國第一大跨徑懸索橋.光明網.2023-07-12
“中國懸索第一橋”江陰長江大橋通車.中國新聞網.2023-07-11
江陰長江公路大橋.中國土木工程學會.2023-07-07
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