刚性铰设计全过程总结 - 图文

刚性铰设计全过程总结

林道锦博 发表于2010年06月27日 10:40 阅读(19) 评论(1) 分类：

1. 刚性铰的来源

嘉绍大桥所处的钱塘江水域具有特殊的建设条件，为适应河床摆幅的要求，主航道桥采用70+200+5×428+200+70=2680m的六塔斜拉桥，同时为了尽可能降低阻水率，减少对水文环境的影响，适应涨落潮不断变化的水流方向，同时降低下部结构的施工风险，索塔采用独柱形式。但是这种桥型布置和索塔形式给上部结构设计带来了新的问题。新的问题之一是上部结构的总体刚度无法很难满足活载引起的主梁最大变形必须小于L/400（L为主梁跨度）的硬性规定，经过详细的研究，项目组提出了采用索塔纵向双排支座的创新结构体系。但是这种创新结构体系加上超长的主梁长度2680m和较短的下塔柱长度，带来了另一个新的问题，即长主梁的温度变形使得最外侧塔柱的受力难以满足要求，于是围绕着长主梁温度变形的影响控制措施，设计项目组展开了细致的方案比较研究工作。

研究工作的第一步是探讨在索塔形式不变，主梁也是常规的连续结构，结构是否有可行的可能。项目组进行了全面的尝试，包括增大塔柱尺寸、减小塔柱尺寸、下塔柱采用双薄壁结构等等，结果均表明结构不能成立。在这个背景下项目组大胆地提出了在主梁跨中设置刚性铰和伸缩缝的想法。采用刚性铰将主梁在全桥在跨中的纵向相对自由度释放，而将其余相对自由度约束，既缓解了主梁温度变形对外侧索塔受力的影响，又保证了桥面连续性。将刚性铰这种结构体系应用到主航道桥的总体计算中，结果是令人振奋的：外侧索塔的受力一下子缩减很多，索塔及其下部结构的设计压力降低了，其工程规模大大减小。与另一推荐方案相比（灯笼型索塔方案），工程造价减少了八个多亿！

但是新的问题又摆到了项目组的面前，在这种大型钢结构桥梁中应用刚性铰构造目前在国内外都没有先例，如何完成这一新型结构的设计呢？

2. 刚性铰构造的雏形

尽管国内外对在大型钢结构桥梁中使用刚性铰没有先例，但是公规院早在几年前就已经进行过这方面的探索，研究这种释放纵向位移装置的构造细节，这些研究成果构成了嘉绍大桥刚性铰构造的雏形：

1) 在单幅钢箱梁内部设置一个小整箱，小整箱固定到大箱梁上； 2) 小整箱和大箱梁之间通过滚轴支座连接。

按照上述思路建立了刚性铰的设计图纸初稿，并以此为基础进行深入的力学分析。通过分析过程发现的一系列问题，对刚性铰初始设计进行大刀阔斧的优化调整。

1) 设计发现采用小整箱对外部钢箱梁的削弱非常严重，同时由于仅有一个整箱，支点少，局部应力集中非常严重。于是将一个整箱调整为两个小箱，同时将小箱的外形由原来的矩形调整为近八边形，将外部大箱的横隔板设置加腋倒角，改善了其受力。

2) 通过有限元分析发现无论外部大箱梁如何增大板厚，其顶底板局部应力仍然非常集中，而且呈恶性循环趋势，经过苦苦思索，终于弄清了原因是：刚性铰构造是将弯矩转换为剪力，因此这一区域的结构具有剪力较大的特点，因此在刚性铰受力范围内设置了四道纵隔板来承受这部分剪力，这一处理果然一举解决了顶底板局部应力较大的问题。

3) 对滚轴支座方案进行了深入的细化工作，重点是对全桥滚轴支座的同步滑动性设计，以及滚轴支座的更换环节的考虑。

4) 提出了刚性铰局部维修和彻底维修的两阶段维修耐久性设计理念，局部维修是对刚性铰支座进行更换维修，而彻底维修是对小箱梁进行拆除，并在刚性铰尾部区域设置刚性铰维修区。

5) 详化了刚性铰伸缩缝构造的设计，刚性铰的采用也是对伸缩缝设计的一次全新挑战，因为很少有伸缩缝设置在两侧主梁都是钢结构的情况中，这种构造也是第一次出现在大跨桥梁中，项目组的设计人员，发挥设计创造性，一举解决了这种钢与钢连接情况下的伸缩缝设计问题。

3. 初步设计审查对刚性铰构造的意见

3.1 初步设计审查意见

初步设计预审查阶段，专家对刚性铰提出意见如下：“主航道桥方案中的刚性铰技术含量较高，设计、施工与养护难度较大，建议对刚性铰的构造处理、受力和变形的影响因素、制造和安装工艺、养护维修等有关内容，建议作为专题深化研究论证，完善该方案”

此外指挥部委托COWI公司对刚性铰设计进行了咨询审查。COWI的咨询工作提出了一些建设性的意见，其中重要的几点是：

1) 发现刚性铰支座的转角变形可能会对滚轴支座的受力变形产生影响，而且滚轴支座对刚性铰小箱梁局部应力较大；

2) 采用新型材料的滑动支座可以有效控制支座摩擦产生磨损，同时支座的磨阻力也非常有限，建议将滚轴支座改为采用滑动支座；

3) 建议研究支座每年的位移量，有利于确定滑移装置的寿命。

浙江省院在初步设计咨询报告中提出：“由于刚性铰的结构和受力均极为复杂，且为多塔斜拉桥的关键技术，为此，建议对刚性铰的设置位置、数量进行更深入的研究，对其可靠性、耐久性、可维护性、制造和安装工艺等方面进行进一步研究论证，必要时，建议进行模型试验，从而得出有效的解决对策。”

在正式初步设计审查结束后，交通运输部以“交公路发[2008]360号文”对嘉绍大桥的初步设计文件进行了批复，在批复意见中对刚性铰提出意见如下：

“原则同意主桥采用主塔两侧纵向设置竖向支座、跨中设刚性铰装置的结构体系。刚性铰受力复杂，构造细节设计、制造、安装与检查维护实例少，应增加技术设计阶段，重点研究以下问题：（一）结合结构受力、仿真计算等，深化研究刚性铰装置，通过模型试验进行验证，进一步确定结构构造方案。（二）进一步做好刚性铰安装施工关键技术研究，并采取针对性措施，减少施工风险。（三）进一步开展维修、养护及刚性铰耐久性相关专题研究” 3.2 初步设计审查意见的落实

根据初步设计阶段各方面专家的意见以及交通运输部初步设计批复意见的精神，设计项目组对刚性铰设计又开展了新一轮回的深入设计工作。

(1) 着手开展刚性铰的技术设计工作，落实交通运输部对刚性铰设计提出的三点要求；

(2) 开展刚性铰模型试验专题研究。为确定专题研究合作单位，在正式实施专题研究前，邀请国内科研实力较强的几所科研院校进行刚性铰模型试验的方案征集。包括，西南交通大学，同济大学，长安大学，铁道部科学研究院等，经过多方比较，最终选择西南交通大学土木学院作为专题研究的正式合作单位，钢结构模型的加工由山海关桥梁厂完成，支座模型的加工由成都新津筑路机械厂完成，伸缩缝模型由宁波路宝公司加工提供。

4. 模型试验情况

4.1 第一阶段模型试验

模型试验首先由拟定了试验研究大纲，确定的模型的缩尺比例为1:4，确定了加载工况组合，并且明确了试验分为两个大的内容，即静力加载试验和刚性铰反复运动下的工作性能试验。

通过第一阶段模型试验得到了如下研究成果：

1) 静力加载试验证明了刚性铰主体构造传力合理，结构构造满足刚性铰的受力特点和要求。

2) 工作性能试验发现，刚性铰支座的正常工作是控制整个刚性铰是否正常工作的关键。

3) 普通滑板支座不能适应刚性铰构造对支座的要求，仅滑动600次后支座即出现磨损严重现象，不能满足要求。

4) 球形滑板支座对转角的适应能力较强，刚性铰支座宜选用球形滑板支座。 5) 通过两种摩擦材料的对比，发现超高分子量四氟乙烯材料受温度影响大，与普通聚四氟乙烯相比，并没有显示出其明显优势。

第一阶段模型试验完成后，09年4月20日指挥部组织有关专家对第一阶段试验成果进行了评审，评审意见如下：

根据刚性铰模型试验研究结果，嘉绍大桥刚性铰的构造是合理可行的，工作性能良好，可满足嘉绍大桥的受力需要。建议：根据模型试验得出的刚性铰支座工作状况，加强刚性铰专用支座的研发工作，以提高支座的耐磨性，延长刚性铰专用支座的使用寿命。

4.2 第二阶段模型试验

根据第一阶段的模型试验存在的问题，以及试验专题评审的专家意见，项目组决定组织第二阶段刚性铰模型试验，第二阶段刚性铰模型试验的重点是根据第一阶段总结得到的经验，对刚性铰支座进行有针对性的改进，并且在模型中进行试验，检验支座进行改进后的效果。第二阶段模型试验的支座由成都新筑路桥机械股份有限公司生产，而模型试验仍由西南交通大学完成。

第二次试验与第一次试验比，区别在于： 1) 改进支座构造，增加高度调整和缓冲装置；

2) 为了不使热量过快积聚，将原来的10秒钟一个周期改为30秒钟一个周期；

3) 增加支座冷却系统，水温38度；

4) 将原来推拉5000次拆下1个支座检查改为推拉10000次拆下1个支座检查，20000次拆下2个支座检查，40000次、50000次和60000次时拆下全部支座检查。

改进后的试验情况效果大大提高，刚性铰支座经过60000次的反复推拉后仍然能够正常工作。实际验证了改进措施的效果。 4.3 模型试验成果对设计的优化

刚性铰模型试验充分验证了刚性铰总体构造的可行性，同时通过试验过程发现的一些问题对刚性铰优化设计工作提供了有益的指导：

1) 重视对支座的设计，研制使用刚性铰专用支座；

2) 减少支座摩擦副的接触应力有利于提高支座的使用寿命，因此优化设计将支座的规格提高一倍，由原来的400t支座改用800t支座；

3) 将刚性铰专用支座的可更换性作为其设计的重点。

5. 刚性铰技术设计

5.1 技术设计工作内容

刚性铰技术设计阶段主要完成了以下工作内容：

1) 对刚性铰的受力进行了更为细致的有限元分析，这些有限元分析模型包括全桥杆系模型的总体分析以及精细的板壳单元分析，分析工况除了涵盖刚性铰在施工以及运营阶段各种最不利荷载工况，还分析了刚性铰支座在维修更换支座状态的力学性能。

2) 结合力学分析结果对刚性铰构造进行了反复优化： ? J2类梁段长度调整，方便刚性铰的合龙施工

? 将小箱梁中部的两道纵隔板取消，变成单箱单室断面，但是把支座范围的横隔

板加密，改善了小箱梁受力；

? 支座附近的横隔板板厚加厚，缓解横隔板应力集中；

? 对支座处的小箱梁横隔板人孔形式进行调整，避免在支座直接受力的下方开设

人口，引起应力集中；

? 设计了一个可更换的侧向支座连接架；

? 伸缩缝设置伸缩缝封板，提高刚性铰接缝处结构的流线形； ? 小箱梁固定段开设工艺孔，方便小箱梁板件的焊接；

? 小箱梁接头加劲进行了增强，确保接头连接螺栓的可靠连接。 等等。

3) 深化了刚性铰的耐久性设计

? 设置小箱梁密封节的，将箱内空间密闭起来； ? 在刚性铰箱内设置除湿机，保持箱内干燥；

? 刚性铰箱内人孔布置进行了优化，方便检修人员进出。 等等。

4) 细化了刚性铰施工和安装的配套设计 ? 小箱梁接头设置定位销钉，方便施工安装； ? 设置小箱梁检修轨道系统，方便小箱梁后期维修。 等等。 5.2 技术设计审查

技术设计文件编制完成后，项目组在正式审查前向省厅领导进行了一次摸底汇报，通过摸底汇报，省厅领导对技术设计文件汇报材料又提出了一些指导意见，建议将专题研究的成果进行系统整理和归纳，突出阐述刚性铰支座的可更换性，分析刚性铰日常风、车辆振动等微动荷载对支座使用寿命的影响。项目组结合上述意见对汇报材料进行了重新梳理。

2009年8月24日，浙江省交通运输厅在杭州组织召开了嘉兴至绍兴跨江公路通

道嘉绍大桥刚性铰技术设计审查会，审查认为：“嘉绍大桥刚性铰技术设计文件符合交通运输部《关于嘉兴至绍兴跨江公路通道初步设计的批复》（交公路发[2008]360号）的要求，内容全面，设计方法、参数选用及构造设计基本合理，刚性铰各板件强度的验算结果符合相关规范要求，施工工艺及维修养护方案基本可行。”并建议：“编制相关技术规程，包括施工制造、安装控制、维修养护等方面的内容。鉴于刚性铰的影响因素较多，受力状况复杂，工艺要求较高，且国内尚无先例，建议下阶段进一步完善设计、优化构造、改进工艺，严格控制，确保结构的耐久性要求。”

2009年9月24日，浙江省交通运输厅以“浙交复[2009]136号文”对刚性铰技术设计作出了批复。批复认为：“技术设计根据初步设计批复要求进行了深入研究，技术设计文件基本符合“设计文件编制办法”有关规定，满足本项目初步设计批复的要求。”

6. 刚性铰施工图设计

以技术设计为基础，结合模型试验专题研究成果，刚性铰施工图设计又进行了以下工作：

1) 根据技术设计中发现的刚性铰部分构件应力集中的情况对部分构造进行了优化：

? 将J2类梁段端部横隔板的加劲方式由镶边板式加劲调整为贴板式加劲； ? 将竖向支座连接架处横隔板的拐点加劲板由焊接形式调整为整板形式，改善其

受力；

2) 根据支座优化设计结果对对应构造进行调整

由于将支座规格增大了一倍，刚性铰支座连接架的构造也对应调整，同时为了给支座的维修更换提供足够的空间，将支座的安装空间由原来的160mm增大为230mm。

3) 补充刚性铰维修更换的配套设施

在J2梁段内增加了刚性铰支座维修用的爬梯和检修平台，小箱梁接头端部设置方便牵引的牵引孔。

4) 在刚性铰内部设置降温隔热空调系统。

5) 增加对刚性铰健康监测系统的要求，重点是通过刚性铰健康监测系统的数据采集，以实测数据指导刚性铰支座的维修更换操作。

6) 编制刚性铰的加工、安装、维修、养护手册。对刚性铰施工以及后续运营阶段的要求进行了详细的规定。

等等。

7. 刚性铰施工图设计完成后的补充工作

刚性铰施工图设计文件编制完成后，国内仍有不少专家对刚性铰存在疑虑，为此项目组有针对性的做了一些补充工作：

疑虑一：国内郧阳大桥也有类似构造，“据说”目前使用出现问题

为此项目组专程前往湖北武汉、郧县等地对该桥进行实地考察，走访了郧阳大桥的设计单位湖北省交通规划设计院，与郧阳大桥的设计人员进行交流，查阅了有关图纸，并且到桥位刚性铰内部进行实地考察，与大桥的管养部门进行沟通了解情况，掌握了该桥刚性铰的第一手资料。考察结构认为：郧阳大桥刚性铰使用至今15年，目前基本滑动功能是完全正常的，主要问题是小箱梁向桥一侧滑动，有滑出危险，用千斤顶无法复位。而无法复位的原因是是由于其采用了较为简易的支座构造，橡胶与薄钢板的磨擦副已经发生损坏，橡胶固定角钢与薄钢板发生接触，翘曲变形导致支座摩擦力增加，普通千斤顶无法顶动。郧阳桥的调查结果证明只要充分考虑支座的性能和可更换性，这种构造是完全可行的。

疑虑二：刚性铰模型试验部分数据存在理论和实测偏差较大的情况

为此，项目组和专题承担单位西南交通大学一起，对数据中存在差异的地方进行

系统的分析和研究，并做出判断，数据中存在的误差属于本试验中的正常结果，不影响试验中得到的结果判断。此外，为使试验结果阐述更加清晰，将两阶段的试验报告进行整合，补充试验误差分析部分内容，使专题报告更加严密可信。

疑虑三：模型试验不能涵盖刚性铰在日常微动的使用状态

为此项目组补充了对刚性铰动力性能的分析。补充分析发现，由于次边塔设置塔梁约束，所以主梁不出现纵漂振型，而且由于索塔为独柱四索面形式，主梁横向与塔形成一个稳定三角体，动力特性结果表明主梁也不会出现明显的扭转振动现象。上述分析论证了刚性铰的相对位移主要来源于静力响应，而非动力响应，而静力响应中温度变形占了绝大多数，而活载静力位移只占很小的部分，且正常在桥面随机分布的荷载情况下，活载的静力位移响应会更低，因此模型试验中将温度位移作为使用性能试验的基础是完全合适的。另外刚性铰还可以通过设置阻尼器增加一道控制刚性铰微振位移的防线，确保结构的万无一失。

疑虑四：在刚性铰支座更换和维修时，桥面交通是否影响其更换和还原 在桥面设置刚性铰伸缩缝临时限位装置，在更换状态下，将刚性铰伸缩缝临时约束，限制支座拆除过程刚性铰伸缩缝两侧的相对变形，确保更换过程的可操作性和结构的安全性。

2009年12月15在上虞和2010年1月7日在北京，项目组又连续两次就专家担心的主要问题做了专题的汇报，在这两次会中有关专家又提出了大量宝贵意见：

1) 根据支座受力分布特点，进一步优化支座构造。

2) 对模型试验建议补充模拟其他组合工况下支座的受力状态，研究其使用性能，以合理确定支座的使用寿命。

3) 应编制详细的施工方案、施工组织设计及养护监测等技术规程，进一步加强各部构造的施工工艺研究，制订缜密的操作规则，确保刚性铰在建设和营运期内的可靠性和可更换性。

在上述意见指导下，项目组又对刚性铰设计工作做了以下四点完善：

1) 增加刚性铰第三阶段的补充试验工作，重点是对刚性铰支座在偏载下的性能进行理论和1/2比例模型的分析；

2) 对刚性铰支座进行优化，设置防脱落胶圈；

3) 刚性铰小箱梁设置粘滞阻尼器，控制小箱梁与大箱梁的动态相对位移； 4) 在刚性铰伸缩缝处设置小箱梁临时锁定装置，对刚性铰在支座更换状态下，伸缩缝两侧的结构进行临时约束，确保刚性铰支座更换的结构安全性。

嘉绍大桥项目介绍

1. 项目概况

嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥是嘉兴至绍兴跨江公路通道跨越天然屏障钱塘江河口段的一座特大型桥梁，是本项目的关键控制性工程,是沈阳至海口国家高速公路常熟至台州并行线的组成部分，是嘉荫至南平国家重点公路的重要组成部分，也是浙江省公路水运交通规划2003～2020年“两纵、两横、十八连、三绕、三通道”的第二个通道。

大桥建成后可将沪杭高速公路、乍嘉苏高速公路、杭浦高速公路、杭甬高速公路和上三高速公路等便捷地连接起来，对完善国道、省道网络具有重大意义；同时必将对长江三角洲经济一体化和产业结构调整升级起到极大的促进作用，社会经济效益显著。

嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥工程北起海宁凤凰山脚的尖山围垦区，跨越钱塘江水域后，直达上虞九六丘围垦区，大桥全长10.137km。

大桥采用双向八车道高速公路标准建设，设计速度100km/h，设计荷载等级为公路-Ⅰ级，设计基准期100年。

图1 嘉绍大桥地理位置图

2. 建设条件及技术标准

2.1 建设条件特点

嘉绍大桥在建设条件方面具有5方面特点：

⑴ 桥址区水文、地形、地质等条件十分复杂，尤其钱塘江涌潮影响特别大，潮强流急、涌潮汹涌，涨落潮流路分歧，河床质为易冲易淤的细粉砂，造成河床冲淤变化剧烈；而且高低潮位相差大，达9m左右。

⑵ 中、下部工程地质条件较好，有较好的持力层，基岩埋深88～129m，但浅部亚砂土易发生潜蚀和液化作用，承载力和稳定性差，易冲易淤。

⑶ 两岸滩涂发育，低潮位时两岸滩涂较宽、水浅（水深0～2.0m），大型施工船

机设备无法进入施工现场，施工作业条件受到限制。

⑷ 桥长达10公里，海上作业受涌潮影响，施工方案和施工组织是本项目顺利实施的关键。

⑸ 水上工程规模浩大，受海水环境影响，结构容易受到腐蚀。 2.2 主要技术标准

嘉兴至绍兴跨江公路通道嘉绍大桥的主要技术标准如下：

⑴ 公路等级：双向八车道高速公路，桥梁宽度为40.5m，即右侧护栏2×0.5m，紧急停车带2×3.00m，行车道2×（4×3.75）m，左侧路缘带2×0.75m，中央分隔带2.0m。

⑵ 设计速度：100km/h

⑶ 最大纵坡：≤ 4%，桥面横坡：2% ⑷汽车荷载等级：公路-Ⅰ级 ⑸ 地震基本烈度为Ⅵ度。

⑹ 抗风设计标准：常水位10m高处百年一遇10分钟最大平均风速为39.3m/s。 ⑺最高通航水位采用20年一遇设计，高潮位7.36m（1985国家高程基准）。通航净空尺度见表1。

表1 通航净空尺度一览表（单位：m）

航道名称 代表船型 航道类型 双向 单向 单向 单向 通航净空尺度 净宽 335 180 160 66 净高 32.5 32.5 25.5 13.5 主航道 主通航孔 边通航孔 3000t级集装箱船 1000t级集装箱船 500t级杂货船 北副通航孔 ⑻ 设计基准期：100年。

⑼ 其它技术指标按交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）执行。

3. 桥梁方案

3.1 总体布置

根据大桥建设条件的特殊性，桥型方案的拟定在满足使用功能、桥下通航净空要求的基础上，力求建设条件适应性要好，施工风险要低，实施的难度要小，结构要新颖独特、经济合理、协调美观。大桥全长10.137km，分为北岸陆地区引桥、北岸水中区引桥、主航道桥、南岸水中区引桥、南岸陆地区引桥五部分。其中北岸水中区引桥包括：跨北岸大堤引桥和北副航道桥；南岸水中区引桥包括：跨南岸规划大堤引桥和跨南岸大堤引桥。

表2 嘉绍大桥桥型总体布置一览表

位 置 起讫桩号（m） 工程长度 2680 m 桥跨布置（m） 70+200+5×428+200+70 10137（全线长）503.5北引桥（陆地区50m梁）结构形式 分幅独柱型六塔斜拉桥 2680主航道桥规 模 六塔斜拉桥 绍兴K48+975.000 主航道桥 ～ K51+655.000 5210北引桥（水中区70m梁）北副航道桥70+2×120+70m

1240南引桥(水中区70m梁)503.5南引桥(陆地区50m梁)跨堤引桥70＋90＋50m跨规划大堤引桥70＋120＋70m跨堤引桥70＋90＋50m北副通航孔位置K52+277.7505规划大堤位置K43+261.500工程起点K51+655.000K52+806.344大堤位置K43+854.229大堤位置K46+675.000K48+975.000主通航孔桥70+200+5×428+200+70m

图 桥型布置概略图

K53+398.500工程终点

图 嘉绍大桥总体布置鸟瞰图

3.2 主航道桥

(1)桥型布置

主航道桥采用六塔独柱分幅钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为70+200+5×428+200+70

立面绍兴＝2680m。 嘉兴700020000171.524173.5782680005×42800174.948刚性铰通航净空：通航净空：最高通航水位通航净空：通航净空：200007000174.948173.578171.5241601208040通航净空：0-40-80-120高程（m）Z1Z2Z3通航净空：335m×32.5mZ4335m×32.5mZ5Z6335m×32.5mZ7335m×32.5mZ8Z9Z10平面70002000030002680005×42800200007000伸缩缝图 主航道桥桥型布置图

(2) 索塔及基础

独柱型索塔总高度为169.964 ～173.174 m。为增加索塔景观效果，索塔顶部设置塔冠，高9.00m。根据受力和总体刚度需要，索塔设置箱形 断面“X”型支承托架。

立面88010001000侧面1000AA88012000120001801345.216896.4BB16896.41401191.72003896.43896.43419.6CC5114.61633.3160-4.500250-4.50025040604060

图 索塔一般构造

索塔基础采用对水流适应性较强的圆形承台，承台顶面设计标高为-4.5m。Z4＃～Z7＃索塔承台直径为40.6m，厚6.0m，每个承台下设32根D2.50m的钻孔灌注桩，单桩桩长115m；Z3、Z8＃索塔承台直径为39.0m，厚6.0m，每个承台下设30根D2.50m的钻孔灌注桩，单桩桩长112m。

9802502501001400100250980-4.5002507802501001800100250780-4.50058011600D250D250-126.30011600580D250D250-126.30040604060250R20304060

a) Z4～Z7＃基础

9002501001400100250900-4.5007002501001800100250700-4.50058025011400D250D250-124.30011400580250D250-124.30039003900250R19503900

b) Z3、Z8＃塔基础

图 索塔基础一般构造

(3) 过渡墩与辅助墩

过渡墩与辅助墩均采用独柱型墩身，墩顶设横梁的T字形结构，以提高抗船撞能力和景观效果。墩身断面为设倒角的矩形空心断面。承台采用对水流适应性较强的带圆端的矩形承台，承台顶面设计标高为-4.5m，辅助墩承台平面尺寸24.7×15.8m，厚度4.0m，圆端半径7.9m。每个承台下设10根D2.5m的钻孔灌注桩，桩长90m；过渡墩承台平面尺寸24.7.2×15.8m，厚度4.0m，圆端半径7.9m。每个承台下设10根D2.5m的钻孔灌注桩，桩长95m。

5560330190060980601900330158.71900605217.4980601900158.7250400300503504001575437543053001500860800860835800835450900025202470

图 辅助墩及过渡墩一般构造

(4) 主梁

主梁采用分幅形式，单幅主梁为抗风性能好、整体性强、造型美观的封闭式流线形钢箱梁，两幅主梁中心间距30m，净距9.8m。箱梁外侧设置风嘴，内侧设置斜拉

950045015003001405桥梁中心线桥梁中心线30050索检修道。梁高4.0m，单幅梁宽24m，两幅梁总宽55.6m（含风嘴及拉索检修道）。全桥每隔60m设置一道3m宽的箱形横梁，箱形横梁之间对应横隔板位置设置一道工字形小横梁。

5560140140503004×3752575604903802511060754×37530050140140锚固区紧急停车带行车道路缘带检修区路缘带行车道紧急停车带锚固区2%2%桥梁中心线2000

图 分幅钢箱梁一般构造

嘉绍大桥主梁连续长度达2680m，为解决长主梁的温度变形问题，全桥在两个中塔之间的主梁跨中位置设置伸缩缝，伸缩缝处钢箱梁内部设置刚性铰构造。刚性铰释放钢箱梁两端的纵向相对位移，约束主梁两端的竖向、横向及转角相对变形。受力上刚性铰不承受两端主梁的轴力，但是能承受主梁竖向弯矩剪力、侧向弯矩剪力以及扭矩。

图 刚性铰效果图

(5) 斜拉索

斜拉索为四索面，采用1670MPa平行钢丝，塔端和梁端均采用钢锚箱构造。张拉端设在梁端。在塔端四索面共用一个锚箱。

图 斜拉索塔端与梁端钢锚箱构造

(6) 主航道桥效果图

独柱索塔方案整体立意新颖且富有丰富的文化内涵，造型美观、独具一格，整体造型气势磅礴，建筑风格与项目建设地江南水乡独有的地域情怀相呼应。

索塔呈1字型，整体造型简明流畅，又好似一支支巨大的毛笔，书写着项目建设地的发展历史。屹立在钱塘江面上，能够很好的体现出项目建设的人文文学底蕴深厚的特点，嘉绍两地历史上涌现了大批文坛巨匠，桥塔造型的设计能与项目建设地人文特点相和谐，桥塔巨大挺拔，散发着浓郁的人文气息。

整体方案巍然屹立，气势宏伟，美观大气。似星剑又如神笔,新颖的造型设计更使整个桥体在朴实中又不乏强烈的现代气息。塔尖高高耸立，直插入云，锐不可挡，一把把星剑，精致锐利，从海中伸出，划破长空，让人在观赏大桥时不禁充满了想象。

(7) 国内外多塔斜拉桥

嘉绍大桥与国内外已建和在建的多塔斜拉桥比较如下表。总长2680m，桥宽55.6m，嘉绍大桥建成后，将成为世界上最长、最宽的多塔斜拉桥。

表 国内外多塔斜拉桥一览表

桥名 嘉绍大桥 法国Millau高架桥 希腊Rion-Antirion桥 武汉二七长江大桥 香港汀九大桥 湖北夷陵长江大桥 岳阳洞庭湖大桥 塔数 6 7 4 3 3 3 3 跨径布置（m） 主跨 联长 主梁 形式 索面 形式 四索面 单索面 双索面 双索面 单索面 单索面 双索面 70+200+5×428+200+70 428m 2680m 钢箱梁 204+6×342+204 268+3×560+268 250+2×616+250 127+448+475+127 120+2×348+120 129.8+2×310+129.8 342m 2460m 钢箱梁 560m 2216m 结合梁 616m 1732m 结合梁 475m 1177m 结合梁 348m 936m PC梁 310m 879.6m PC梁 山东滨州黄河大桥 加拿大温哥华的 金耳大桥 台湾金门大桥 3 4 5 2×42+2×300+2×42 121+3X242+121 140+4X280+140 300m 242 280 768m 968 1400 PC梁 结合梁 双索面 双索面

台湾金门大桥年底开工

2010年02月26日 11:22:27 来源：新华网

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新华网台北２月２６日电 据台湾媒体报道，台湾当局日前通过“金门大桥建设案”。这座总长５．３４公里的跨海大桥建成后，将成为台湾地区最长的跨海大桥。

据悉，金门大桥将连接大小金门，跨海部分长约４．７８公里，大桥将于今年年底开工，建设经费预计５７亿元新台币。

一直以来，大小金门之间依靠摆渡相连，行船时间约３０分钟。根据规划，金门大桥未来行车时速为每小时６０公里，两地的行车时间将只需５分钟。

台湾有关部门表示，由于小金门是台湾鸟类观赏胜地，因此未来的金门大桥定位为“观光为主，交通为辅”。当局希望金门大桥的建成为金门发展旅游观光业带来新契机。

金门大桥9日动工 为全世界最大跨径脊背桥(组图)

时间：2011-01-09 16:02 来源：中国台湾网

连接小金门的金门大桥，下午举行开工典礼。金门大桥最大跨径280米，是目前全世界最大

跨径的脊背桥。图片来源：台湾《联合晚报》

图片来源：台湾《联合晚报》

中国台湾网1月9日消息 据台湾《联合晚报》报道，岛内最长的跨海大桥“金门大桥”，今天下午举行动土典礼，马英九、台当局“行政院长”吴敦义特地前往金门出席见证。这座金门居民等待多年的桥，造价75亿元（新台币，下同），预计2016年6月完工通车，到时民众就可开车或骑自行车游览大小金门。金门大桥最大跨径280米，是目前全世界最大跨径脊背桥，建成

后将成为金门景观的新景点。

金门大桥连接大金门金宁乡湖下、小金门烈屿乡后头，过去几乎每逢选举就被候选人提出，但选举一结束却无寂而终，因此为讥为“选举浮桥”，意思是每到选举就浮出水面，选举结束又

沉入海里。

台当局“交通部”高速公路新建工程局长曾大仁表示，金门大桥预定2016年6月完工通车，届时将是台湾最长的跨海大桥。根据设计，金门大桥工程含两端引道，全长约5.4公里，跨海域

的主桥长约4.8公里，桥面15米宽。

台当局“工程司”吕介斌表示，金门大桥设计宽度可容纳双向各两车道，但为兼顾金门地区的休闲观光发展，完工通车后双向各设一线汽车道，及一线人行、自行车道。吕介斌表示，金门大桥的主桥，是五塔连续的脊背桥，五座桥塔共悬吊六跨，其中四跨跨径长度各280米，两跨边跨各140米。他表示，跨径280米的设计，是目前为止全世界最长跨径的脊背桥，目前最长跨径

的脊背桥在日本，最大跨径约270米。

报道称，兴建金门大桥是马英九到金门视察时的承诺，台当局“行政院经建会”今年2月同意兴建计划，原本建设经费预估50多亿元，经过地质钻探提高为75亿元，预算目前还在台“行

政院经建会”审议中。

吕介斌表示，经费提高主要是经过地质钻探后，规划做了修正，施工机具必须从海外进口。另外，之前的设计，桥下只能通过800吨的较小船只；现在提高桥梁高度后，桥下可通过5000

吨大船，但基桩口径要加大，深度也要加深。

报道指出，金门大桥完工后，将可提供大、小金门民众，一条全天候、稳定、方便且安全的陆路运输，大小金门民众，不必再因为海象不好交通中断，也可带动金门地区观光。（中国台湾

网 刘海伟）

岛内最长跨海大桥 等了18年金门大桥动工了(组图)

2011-01-11 10:56:36 华夏经纬网

金门大桥效果图

金门大桥方位示意图

被金门人过去讥为“选举浮桥”的金门大桥9日终于开工动土。该桥由大金门湖下连接小金门后头，全长5.4公里，是岛内最长的跨海大桥，造价75亿元新台币，预计2016年6月完工通车，到时民众就可开车或骑自行车游览大小金门。

金门大桥最大跨径280米，是目前全世界最大跨径脊背桥，建成后将成为两岸景观的新景点。

曾被讥为“选举浮桥”

连接大金门岛金宁乡湖下村与小金门岛烈屿乡后头村，横越金烈水道的金门大桥，前日下午在小金门后头举行开工动土典礼，马英九偕同“行政院长”吴敦义、“交通部长”毛治国、金门县长李沃士等为大桥持锹动工。金门大桥建桥案自1993年金门县临时议会提案后，前后经过18年，地方讥为“选举浮桥”。

马英九表示，金门过去受到战地政务以及军管等多重限制，现在两岸关系和缓，金门已蜕变成两岸交流的关键，该是台湾本岛帮助离岛完成建设和梦想的时候了，金门大桥未来将成为两岸观光的地标。

世界最长跨径脊背桥

据报道，金门大桥兴建定位以“三分交通、七分观光”设计，工程总长度5.4公里，其中跨海域桥约4.8公里，桥面净宽15米，双向各有一线汽车道、一线人行、自行车道。大桥主桥为五塔连续的脊背桥，桥塔采单索面高粱穗心造型，最大跨径280米，是目前世界最长跨径的脊背桥。

这座桥下可通行5000吨船舶的大桥，将提供全天候便利安全的道路，可有效改善大、小金门之间的交通。

金门大桥造价75亿元新台币，台当局负担三分之二，金门县负担三分之一，预计2016年6月全部完工。等到2020年时，金门大桥年旅客量可以达到431万人次。未来金厦大桥兴建后，将可以与之连接。

厦门可以看到金门大桥

台湾“行政院长”吴敦义指出，金门大桥最快年底动工兴建，大桥将建为景观大桥，不但可从大桥上看到厦门，从厦门也可看到大桥，将是金门民众的骄傲，成为两岸和平发展良性竞争的象征。

马英九说，因“小三通”的关系，金厦的生活圈已经形成，金门人到厦门置产很多，厦门来金门的人更多，金门大桥兴建成为金门的地标，一定会吸引更多的游客。

马英九强调，烈屿乡（小金门）的常住人口只有几千人，盖桥其实不仅是大、小金门的交通问题，主要看的是金门在整个两岸关系中的地位，以及未来面对厦门的竞争，要拿出什么和厦门竞争的问题。（晨昕） 延伸

金门县下一步

争取建金厦大桥

早报讯 据台湾媒体报道，连接大、小金门的金门大桥工程动工了，金门地方人士表示，下一步争取的目标就是跨越金门与厦门的金厦大桥。但“交通部”有关官员表示，要建金厦大桥，除了技术问题，还牵涉两岸间的政治因素，恐怕不是几年内能定夺。

连接两岸的“金厦大桥”（也称“金嶝大桥”），金门县已在2006年委托办理兴建工程可行性及方案研究，初步拟出建桥可能三路线：方案一，自金门县五龙山经大陆角屿、小嶝岛衔接至大嶝岛，全长10.3公里，估计经费约112亿元（新台币，下同）。方案二，自五龙山直接衔接至大嶝岛，全长8.6公里，经费约101亿元。方案三，自五龙山衔接泉州市莲河地区，全长11.4公里，经费约132亿元。

由于金额非常庞大，目前倾向以实惠的方案一为主，金门希望两岸能共同合作，由大陆方面负责兴建大嶝到小嶝的路线，金门负责兴建金门到小嶝岛的桥梁。金门县工务局局长许鸿志表示，从大、小嶝岛一直上厦门本岛预算评估是100多亿。

金门女议员洪丽萍表示希望再盖金厦大桥，由小金门连接到厦门会展中心一带，直接进入厦门的精华区，而不必绕远路走大嶝岛、翔安区才到厦门本岛。

金门县议员林孙全、许燕道、蔡水游等人表示，希望金门大桥动工后，当局再规划金厦大桥，他们认为只有金厦联结在一块，金门才有发展。

不过，相关工程人士表示，如要盖金厦大桥，从技术层面看，要先评估海中的水流条件，但除了技术问题，还牵涉两岸间的政治问题，不是金门单方可以决定。（晨昕） 背景

“选举时浮出来，选后又沉下去”

5分钟车程 拖了18年

金门大桥完工后，从大金门开车到小金门只要5分钟，可大幅改善小金门的交通及医疗问题，更可带动金门观光。但这5分钟的车程，让金门人等了18年。

金门大桥的兴建，最早是1993年金门县议会提出，李登辉、陈水扁二人在竞选时，也都以兴建金门大桥为选举政见；历次县长、民代选举时，候选人也多半承诺兴建金门大桥，但选后都跳票。长久以来，金门大桥被批评为“选举时浮出来，选后又沉下去”的选举浮桥。

马英九竞选时也到小金门开支票，直到党籍同志李沃士当选县长，“行政院”才拍板定案，在9日踏出重要的一步。（李时）

资料

金门大桥

目前往来大、小金门只能靠轮船，公营的浯江轮1小时1班，且夜间不出航，加上受到天气影响，轮船动辄停驶。

大、小金门虽然仅隔海四五公里，但是晚上渡轮停开之后，小金门就如同孤岛，民众夜半生病，就医非常困难，有时候还要等到天亮之后，才能就医；学生就学也非常不便，要租房子，无法天天回家。

金门大桥完工后，将提供全天24小时畅通的联络通道，且大大缩短往来大、小金门之间的时间。

金厦大桥

金厦大桥又名金嶝大桥，台当局提出的方案是和大陆共同合作，从厦门大嶝岛或是小嶝岛建立跨海大桥直通金门，金门与厦门只有一海之隔，相距17海里。金门五龙山基地地势高、腹地广大，是金门的废弃营区，由于对环境冲击较小，是未来预定通往厦门跨海大桥的重要起点，将从这里建立起陆上直接联结大陆的跨海大桥。

金厦大桥如果兴建，可以让两岛连成一气，对金厦共同发展建立生活圈有非常重要的意义。大桥一旦兴建，可以带动双方交流，那时金门就不是孤岛，不但减少战争发生可能，还可解决金门水电问题，金门就可建设成“厦门的后花园”。（早宗）

来源：东南早报

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