项目名片
项目名片
姓名 : 省道S292英德北江四桥跨堤桥
生日 : 2023年7月28日
籍贯 : 广东
标准跨径 : 102m
类型 : UHPC简支梁桥
特点 : 世界首座宽幅大跨、双向预制拼装UHPC简支箱梁桥
建设单位 : 英德市英州交通建设投资开发有限公司
设计单位 : 中交第二公路勘察设计研究院有限公司
施工单位 : 保利长大工程有限公司
监理单位 : 安徽省高等级公路工程监理有限公司
英德北江四桥跨堤桥 位于广东省英德市北江下寮洲洲尾处,采用单跨102m UHPC简支梁桥跨越大站镇侧大堤和堤脚干渠,桥面宽度37m,是世界首座宽幅大跨、双向预制拼装UHPC简支箱梁桥。
独特之处
1
水乡风光秀丽
本桥是英德省道S292延长线一级公路上的一座跨北江大堤桥,路线起点位于英德市迎宾大道,接省道S347线,经武广高铁英德西站,宝晶宫景区,跨北江,终点接英佛公路S292线。大桥桥位地处江南水乡,毗邻宝晶宫风景区,绿水青山,风光秀丽,应采用简洁的桥型减少对自然风光的影响。
▲ 英德省道S292延长线一级公路线位图
▲ 英德北江四桥桥位风貌
2
地质条件复杂
桥址区属典型的喀斯特地貌区,下覆基岩主要为灰岩,溶蚀作用强烈,溶沟、溶槽发育,基岩面起伏较大,岩溶的埋藏深度变化较大,规模大小不一,应尽量减少桥墩和桩基数量,降低溶洞处理难度和工程投入。
▲ 桥址附近宝晶宫溶洞
3
大站侧堤防水系条件复杂
大桥跨越大站侧河堤两侧均有水系,内侧为北江主河道、外侧为防洪及灌溉干渠,堤防水系条件复杂,结合岩溶情况、应采用较大的跨径跨越堤防和干渠。
创新之处
1
世界首座宽幅大跨双向预制拼装UHPC简支箱梁桥
本桥是根据独特的建设条件和UHPC新材料进展研发的新型桥梁结构,是世界首座宽幅大跨双向预制拼装UHPC简支箱梁桥,也是世界最大跨度的混凝土简支箱梁桥。超高性能混凝土(UHPC),国内称活性粉末混凝土(RPC),质强比小,超高强、高韧性、高耐久性具有良好材料性能的新型水泥基材料。按照《交通运输部办公厅关于印发公路水运品质工程评价标准(试行)的通知》(交办安监(2017]199号)部品质工程:“积极推行设计标准化……,在推进施工装配化、工厂化、机械化发展方面成效显著”;“设计方案融入先进的设计理念、文化创意,创新结构、功能完备,考虑先进适用的“四新”技术应用“的要求,采用单跨102mUHPC简支梁桥跨越大站镇侧大堤和堤脚干渠,简洁的桥型减少了对自然风光的影响;102m的跨度减少了桥墩和桩基数量,降低溶洞处理难度和工程投入;双向预制拼装UHPC结构较好的满足了102m跨度、37m超宽桥面和品质工程的要求。
2
首次采用无梁间横隔板的预制拼装结构
UHPC对浇筑和养生的工艺要求高,本桥首次采用无梁间横隔的预制拼装结构,通过“分片预制大箱梁+桥面板湿接缝”形成桥梁结构整体,预制箱梁全长未设置横向连接的横隔板或横梁,架设后仅需浇筑桥面板间湿接缝,减少了现场浇筑UHPC工程量,简化和降低了现场施工要求,更易保证桥梁品质。
3
研发了适合UHPC横向分片、纵向分段的双向预制全体外预应力肋板式薄壁结构型式
研发大跨宽幅∪HPC箱梁“横向分片,纵向分段”节段预制拼装建造方法,横向分片分为4片,每片分为25个节段,标准节段长度为4 m,标准节段重约70 t,减少了施工对环境的干扰,降低了UHPC收缩、徐变导致的开裂风险,实现了大体量UHPC结构的小方量施工,降低了施工难度。研发适用UHPC的密肋薄壁箱梁结构,有效地减少UHPC薄壁箱梁剪滞、翘曲及畸变效应,使桥面板主受力方向由横向变为纵向,提高了底板和腹板的稳定性和承载力。箱梁采用“全纵向体外预应力束+短悬臂结构”,避免了体内预应力体系对最小板厚的构造要求,进一步减少了箱梁板厚,充分利用了UHPC的高强度特性。
4
编制了首部UHPC桥梁技术规程
为了项目顺利实施,项目组于2017年编制了《节段预制拼装预应力超高性能混凝土箱梁桥专用技术规程》,指导本桥设计、施工、检验与验收等建设全过程,填补了国内UHPC桥梁结构技术规程的空白。项目实施后,以本专用技术规程为基础,编制了《公路超高性能混凝土(UHPC)桥梁技术规程》(T/CECS G:D60-02-2023),其UHPC物理力学性能指标纳入了交通行业标准《公路装配式混凝土桥梁设计规范》(JTG/T3365 - 05 - 2022),完善了我国桥梁规范体系。
经济社会意义
英德北江四桥于2023年7月建成通车,该桥是大型桥梁规模化应用UHPC新材料的首次尝试,对UHPC材料应用于大跨宽幅桥梁具有里程碑意义。桥梁针对UHPC的材料特性,结合当时UHPC结构的施工工艺水平,进行了一系列的结构创新,为UHPC材料在桥梁上的规模化应用提供了借鉴经验,为建设环保耐久新型混凝土桥梁建设提供了借鉴案例,对于混凝土桥梁向着纤细、轻薄、耐久的方向发展具有引领作用。该桥经“学习强国”公众号专项报道,引起了强烈的反响,为进一步推广应用UHPC新材料、促进采用“四新”技术创建“品质工程”,提高工程建设质量起到了示范作用。