一、工程概况
保定市乐凯大街南延工程是保定市第一条高架快速路,线路与京广铁路保定南站以 61.8°相交。跨保定南站斜拉桥主跨跨越京广铁路 21 条股道和 1条城市主干道,双向 8 车道,设计时速 80km。
该 桥 为 145+240+110=495m 子母塔单索面预应力混凝土斜拉桥,母塔墩塔梁固结,子塔塔梁固结、墩顶设支座,桥宽 39.7m。索塔采用火炬造型,斜拉索单索面布置,母塔梁面以上高 68m,共设 24 对斜拉索,子塔梁面以上高 52m,共设 18 对斜拉索。大桥子、母塔桩基共 118 根,桩径1.8m;承台采用 C50 混凝土,为八边形结构,长 39.9m,宽 34.5m,厚7.8m。主梁为单箱三室薄壁带肋 W形截面箱梁,三向预应力体系。大桥采用子母塔同步双向平面转体法施工。母塔转体悬臂长(128.6+135)m,转体重量 5 万 t,转角 52.4°;子塔转体悬臂长 2×102m,转体重量 3.5万 t,转角 67.4°。该桥转体重量和转体悬臂长度均居世界第一。
工程于 2016 年 3 月开工建设,2020年 9 月竣工,总投资 4.97 亿元。
二、科技创新与新技术应用
1.创新发展了平转铰设计理论,首创采用轧制钢板制造的装配式球面平铰,较同级传统铸钢转铰节材 40%;研发形成超大吨位转体桥球面平铰制造、安装、检测成套技术和验收标准体系,取得了 5 万吨级转体工程的技术应用突破,可直接应用于 10 万吨级转体桥梁建造。
2.系统研究了超宽单索面斜拉桥 W形混凝土箱梁受力特性,首创带肋 W形箱梁截面形式,受力简洁明确,增大了薄壁结构顶板跨越能力,有较强的桁梁受力特点,节材 17%,实现了混凝土主梁的轻量化。
3.研发了超大吨位转体桥梁多点联合称重技术和配套装置,减少了称重设备数量,解决了超大吨位转体结构称重时转盘应力集中问题,减小了转盘设计尺寸,破解了超大吨位转体桥梁称重技术难题。
4.结合工程实测和理论分析,基于无限自由度理论、转体结构动力响应方程和拟动力叠加方法建立平转桥梁梁端振动加速度响应与倾覆弯矩力学模型,首次提出基于振动加速度监测的转体结构整体稳定性监控方法和预警限值。
5.首创跨中合龙段新技术体系,采用永临结合的外包耐候钢结构,实现结构与防护一体化,降低施工对营业线的影响,保证了施工与运营的安全;简化合龙口施工工艺,节材节时,绿色环保。
三、获奖单位
中建交通建设集团有限公司
中铁工程设计咨询集团有限公司
北京工业大学
中铁十八局集团第五工程有限公司
中建路桥集团有限公司
四、推荐单位
中国土木工程学会桥梁及结构工程分会