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盐泰锡常宜铁路大桥拟采用悬索大桥方案

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发表于 2023-6-7 07:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

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盐泰锡常宜铁路
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    盐泰锡常宜铁路江阴三桥工可及勘察设计北锚碇复合基础数值分析研究已具备采购条件,采购人中铁大桥勘测设计院集团有限公司、采购代理机构中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司现对该项目组织国内公开询价采购。
1.项目概况与询价采购内容
1.1项目概况:新建铁路盐城经泰州无锡常州至宜兴铁路江阴公铁长江大桥工程(江阴三过江通道)是江苏省过江通道“十三五”建设规划项目之一。项目位于江阴长江大桥下游约3.3km处,南岸为江阴市肖山,北岸为靖江市公盛圩。本项目拟建设下层四线铁路、上层双向六至八车道公路的公铁两用跨江大桥(简称“盐泰锡常宜铁路长江大桥”)。其中两线铁路为盐宜铁路,另外两线铁路为新长铁路,公路为市域高速公路。
盐泰锡常宜铁路长江大桥为悬索大桥,北锚碇采用新型复合地基基础,锚碇主缆拉力近18万吨。新型复合地基锚碇基础方案采用预应力混凝土管桩加固地基形成复合地基,其中桩—土体共同作用成为控制该方案的重点和难点,需要开展相关专题研究。
1.2项目编号:ZTDQZC-20230512
1.3询价采购内容:本阶段工作内容包括:①复合地基桩基布置方案计算与研究;②桩—土体作用下复合地基土体本构模型分析与锚碇基础水平位移控制研究;③桩头与基础过渡层参数研究。
1.4服务期限:签订合同之日起两个月内完成研究内容与研究报告。
2.报价人资格条件
2.1资格要求:在中华人民共和国境内注册的独立法人资格,具有有效的企业法人营业执照或事业单位法人证书。
2.2业绩要求:报价人近五年内承担过类似专题研究的业绩至少有3项。
2.3人员要求:拟派项目负责人具有承担类似专题研究的工作经验,且为高级及以上技术职称(包括高级工程师/副研究员/副教授及以上职称);拟派技术负责人具有承担类似专题研究的工作经验,且为高级及以上技术职称(包括高级工程师/副研究员/副教授及以上职称);拟派其他人员专业配置合理,具有中级及以上技术职称人员至少4名。
2.4信誉要求:报价人未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)失信被执行人、重大税收违法案件当事人、政府采购严重违法失信行为记录名单。
2.5与采购人存在利害关系且可能影响采购公正性的单位,不得参加本项目报价;单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位,不得同时参加本项目同一标段的报价。否则,相关报价均被否决。
2.6本次采购不接受联合体。
3.询价采购文件的获取
3.1现场报名方式:有意向的潜在报价人可携带询价采购文件购买申请表(见附件)、企业法人营业执照或事业单位法人证书复印件(加盖单位章)、委托代理人身份证原件,于2023年65日至6月89:00~17:00(北京时间,下同)到中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司(地址:武汉市汉阳大道34号6楼)登记购买询价采购文件。也可网上报名,请报价人将询价采购文件购买申请表(见附件)、企业法人营业执照或事业单位法人证书及询价文件工本费转账回执单(扫描件合成1份PDF文件并加盖单位章),在规定时间邮寄到或发送至sunpeng96@126.com邮箱登记报名(邮件主题须以“ZTDQZC-20230512+公司全称”命名);经审核通过后,询价采购文件将以电子邮件形式发送至各报价人报名登记邮箱,各报价人应在收到询价采购文件后以电子邮件形式回复收到。
3.2询价采购文件售价人民币500元/套,售后不退(账号名称:中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司  开户行及账号:中行武汉显正支行567757527160,备注信息:ZTDQZC-20230512工本费)。
4.响应文件的递交
4.1响应文件递交开始时间:2023年6月1410:30时。
响应文件递交截止时间:2023年6月1411:30时。
4.2递交响应文件地点及联系方式:中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司6楼608会议室胡工027-50433072(武汉市汉阳区汉阳大道34号)。
4.3逾期送达或未送达指定地点或未按询价采购文件要求密封和标记的响应文件采购人将不予签收。
5.发布公告媒介
本次公告将在中铁大桥勘测设计院集团有限公司网站发布。
6.联系方式
采购人:中铁大桥勘测设计院集团有限公司
  址:武汉经济技术开发区博学路8号  邮编:430056
联系人:陈工  电话:027-84957215  传真:027-84844209
询价代理机构:中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司
  址:武汉市汉阳大道34号  邮编:430050
联系人:孙工  电话:027-50433191  邮箱:sunpeng96@126.com
2023年65



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 楼主| 发表于 2023-6-7 07:52 | 显示全部楼层

概念与定义

斜拉桥,又称斜张桥,是将桥面用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁,是由承压的塔,受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁,拉索的存在可使梁体内弯矩减小,降低建筑高度,减轻结构重量,从而节省材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。

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悬索桥,又称吊桥,是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁。从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形。由于主要承重构件是悬索,且主要承受拉力,一般用抗拉强度高的钢材(钢丝、钢绞线、钢缆等)制作。悬索桥可以充分利用材料的强度,具有用料省、自重轻的特点,在各种体系桥梁中的跨越能力最大。悬索桥由索塔、主缆(大缆)、吊杆、锚碇、加劲梁组成。

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优缺点比较

从结构构造来说:斜拉桥是超静定结构,其稳定性较静定结构的悬索桥要好;斜拉桥可以做成连续多跨,但悬索桥做成多跨在技术上还有难度(目前世界最大三塔双跨悬索桥是中国的泰州长江大桥,单跨1080m);悬索桥必须有锚碇,如果所在河流较宽,而单跨达不到一跨跨越的跨度,则锚碇就要放置在河中,会严重影响水流,威胁到航运,同时建设难度及成本也会增加(因此苏通大桥宁可选择斜拉桥)。

从结构受力来说:跨度越大时悬索桥的受力比斜拉桥更加合理,所以能做到更大跨度(规划的墨西拿海峡桥已经做到3300米);斜拉桥跨度过大时,为使拉索受力不至于过大,就必须加高桥塔高度,而桥塔高度又不可能无限加高;斜拉桥拉索会对主梁有水平方向的作用力,加大了主梁强度要求,悬索桥就没这一情况。

从经济方面说:在这方面,世界桥梁界没有一个统一的认识,传统观念认为跨径500m以上时,采用悬索桥较斜拉桥经济合理。在2011年国际桥协第35届年会上,丹麦I.Hauge先生认为在1 200m以下的跨度斜拉桥占优,超过1200m的跨度,斜拉桥将受到塔高和长索的限制,锚碇条件有利的悬索桥将会占优。日本Nagai教授认为自锚式斜拉桥跨度的极限在1200~1400m之间,如采用部分地锚斜拉桥,极限跨度还可延伸至1600m,当悬索桥的锚碇只能设在水中,则斜拉桥方案仍有竞争力。同济大学肖汝诚等人在《同济大学学报》2013年第2期发表《缆索承重桥的体系比选》认为:当锚碇条件为岸上岩石时,跨度超过900m时悬索桥就会占优;对于岸上软土锚碇,则跨度1100m以上悬索桥才会占优;而对于浅水锚碇,初步估算在1600m以上才会占优。

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由此可见,三方面的研究结论是基本一致的。总体来讲:

1.斜拉桥作为一种自锚体系,不需要昂贵的地锚基础;防腐技术要求更低;刚度更大,抗风能力更强;施工可采用悬臂施工方法,不妨碍通航;钢束用量更少等。斜拉桥另一大优点是造型可以多样化:平行双索面、斜索面或中央单索面配以各种不同造型的桥塔,形成刚性塔和轻型漂浮桥面的风格,或者刚性桥面辅以挺拔塔柱的另一种姿态。

2.悬索桥是桥梁界公认的桥梁领域中最优美的桥型。从现今材料发展来看,长细杆件材料抗拉强度相对于抗压(弯、扭)高,因此可以充分利用当今材料优势,从而显得受力更加合理。传统观念认为跨径在500 m以上,采用悬索桥较为经济合理。从目前的研究与认识来看,我们可以认为1200 m才是斜拉桥与悬索桥经济比较的分界线。



协作与妥协

目前,700m以上到1200m的跨度范围是斜拉桥和悬索桥的竞争区。但是关于斜拉桥的极限跨度曾有过不少讨论,七十年代德国Leonhardt教授为意大利墨西拿海峡做了一个1800m跨度的斜拉桥方案,并从刚度、力学性能、经济指标等方面和悬索桥进行了对比,论证了斜拉桥的技术可行性。近年来,一些学者研究了大跨度斜拉桥主梁轴力引起的稳定性问题,当斜拉桥的跨度超过1200m后,桥面的压屈将成为控制因素,为此需要增加主梁的断面以保证其稳定性,提出的解决办法是采用部分自锚和部分外锚的“双锚体系”,通过设置一个较小的锚碇平衡掉一部分索力,使主梁的轴力减小来解决稳定问题,这也使斜拉桥极限跨度向前延伸。既然有了一个小锚碇,人们很自然地想起早在上世纪50年代德国工程师Dishinger提出过的悬索和斜拉协作体系,即主跨的中段用悬索体系,两边用斜拉体系,斜拉体系部分还可以采用混凝土桥面和悬索体系部分的钢桥面组成混合桥面,这样既可提高整个桥梁的刚度和稳定性,又可利用悬索部分的主缆约束斜拉部分悬臂施工中的变形,减小风致振动产生的塔、墩内力。当然结合部的吊杆存在着疲劳控制设计的问题,需要认真研究提出解决办法,但是两种体系出现协作与妥协已被认为是更大跨度桥梁的最佳解决方案。

1997年,在我国的贵州省,诞生了世界第一座斜拉悬索协作体系桥梁——贵州乌江大桥,主跨288m,结束了世界上对协作体系桥型各种疑虑和争论不休从而停滞不前的状况,为本世纪超长跨径桥梁最具明显优势和发展前景的新一代桥型的开端。

乌江大桥是贵遵高等级公路横跨遵义乌江渡口,全长461.6米,主跨288米,索塔高60米,为预应力钢纤维混凝土连续加劲梁吊拉组合桥(简称P.F.C吊拉组合索桥),桥型结构新颖,是交通部与贵州省“九五”科技联合攻关项目。于1995年3月开工,1997年12月竣工。

2019年6月13日、14日,为期两天的甬舟高速公路复线线位方案论证报告及金塘至大沙段工程可行性研究报告评审会在舟山召开。其中西堠门、桃夭门及富翅门水道拟采用与甬舟铁路合建方案。主跨1488米新西堠门特大桥,在对悬索桥或斜拉悬索协作体系桥方案进行比较后,推荐采用斜拉悬索协作体系,建成后将成为世界同类桥梁中跨度最大的公铁合建大桥。

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▲西堠门特大桥两方案比较图
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▲西堠门特大桥(斜拉悬索协作体系)效果图

协作体系至少有以下优点值得考虑:

1.协作体系塔根弯矩较斜拉桥大幅减小,在纵向风载作用下,协作体系受力优于斜拉桥,活载作用下主梁弯矩较斜拉桥大幅减小;

2.与斜拉桥相比,悬吊部分主梁不再产生由斜拉索引入的主梁轴向力,主梁承受轴力得以减小,使主梁设计更加方便,有更大选择;

3.活载作用下主梁挠度比斜拉桥小,充分显示主缆外锚对提高结构刚度的有效性;

4.与悬索桥相比,竖向刚度可大幅提高,尽管其主梁、主塔弯矩大于悬索桥,但竖向刚度增加对桥梁特别是铁路桥梁十分重要。同时,由于斜拉部分桥面荷载不需通过悬索桥主缆传递,因此主缆、锚碇可以减小;

5.充分发挥两种桥型的优点,既克服了斜拉桥由于悬臂长度加大引起主梁压力过大问题,又大大减小了大跨悬索桥中主缆拉力和地锚的工程量;

6.斜拉部分主梁可改用较重的混凝土桥面体系(如叠合梁),节省大量钢材,降低造价,且能用这部分重型结构增加全桥的稳定性,对提高主梁强度、刚度都有帮助;

7.悬吊与斜拉部分长度分配关系可视主塔墩基础、锚碇修建条件和费用及主梁承受轴向力的能力适当调配,主梁形式可作出多样选择。协作体系斜拉部分的尾索应力幅有所降低,但悬索结合部吊索的交变应力幅较大,这可以通过边跨设置辅助墩,或必要时增加吊索恒载的方法解决其疲劳问题。

随着桥梁跨径增加,协作体系的经济性能有望优于斜拉桥,协作体系具有受力合理、抗风性能好、施工安全方便、造价合理的优点,是一种合理的超大跨度桥梁体系。


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 楼主| 发表于 2023-6-7 08:19 | 显示全部楼层
泰州大桥


跨江主桥及夹江桥全长9.726千米,桥面宽33米。跨江主桥采用了主跨(2×1080)米的三塔双跨钢箱梁悬索桥,系世界首创。采用的多塔悬索桥是创新的结构体系,基于多塔连跨悬索桥的桥型特点,泰州长江公路大桥设计中塔基础为圆角矩形沉井,体积庞大。
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 楼主| 发表于 2023-6-7 08:24 | 显示全部楼层
五峰山大桥
 五峰山长江大桥设计4线铁路(2线连镇铁路、2线预留)+双向8车道高速公路的公铁两用大桥。铁路设计行车速度250km/h(预留铁路200km/h),高速公路设计速度100km/h。

  五峰山长江大桥的单列列车设计荷载35590kN,列车设计荷载集度为64kN/m,铁路运行速度达到250km/h,将超过目前世界上跨度最大的公铁两用悬索桥—日本濑户大桥中的南备赞大桥,成为世界上荷载和设计速度均为第一的公铁两用悬索桥。
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 楼主| 发表于 2023-6-7 08:29 | 显示全部楼层
苏通大桥:世界第一座跨径超千米斜拉桥
苏通长江公路大桥,简称苏通大桥,位于江苏省东部的南通市和常熟市之间,西距江阴大桥82公里,东距长江入海口108公里,是国家高速公路沈海高速的过江枢纽,也是江苏省公路骨架重要的过江节点。苏通大桥为世界首座跨径超千米的斜拉桥,全长32.4公里,总投资约64.5亿元,是当时我国桥梁史上工程规模最大、综合建设条件最复杂的特大型桥梁工程,施工中攻克了10项世界级关键技术难题,其斜拉桥主孔跨度、主塔高度、斜拉索长度、群桩基础平面尺寸均列世界第一。

我国斜拉桥技术起步于二十世纪七十年代,伴随着技术的成熟而逐步发展,在苏通大桥开建前十几年中,中国的斜拉桥技术水平,一般在400米到600米,长期在600米徘徊,国际上是800米左右。当时世界上跨径最大的斜拉桥是日本的多多罗大桥,主跨长890米,苏通大桥要实现斜拉桥千米跨越,难度显而易见,在当时世界建桥史上尚属首次。
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 楼主| 发表于 2023-6-7 08:36 | 显示全部楼层
沪苏通长江公铁大桥(Shanghai-Suzhou-Nantong Yangtze River Bridge ),是中国江苏省境内连接苏州市和南通市的通道,位于苏通长江公路大桥上游、江阴长江公路大桥下游,是通锡高速公路、沪苏通铁路、通苏嘉甬高速铁路共同的过江通道,跨越长江江苏段,是世界上最长的公铁两用斜拉桥,也是世界上首座4线铁路、6车道公路斜拉桥。
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 楼主| 发表于 2023-6-7 08:41 | 显示全部楼层

江阴长江公路大桥


结构特点
总体 江阴长江公路大桥为双塔双索钢箱梁悬索桥,主跨为带风嘴钢箱梁,两边跨为与钢箱梁等高的预应力混凝土连续箱梁;北岸引桥由预应力混凝土简支梁组成,南岸引桥则右山体道路和预应力混凝土高架桥组成。
主梁 主梁采用扁平流线形钢箱梁,钢箱梁面板为正交异性板,吊索锚箱设置在风嘴外侧,吊索拉力通过吊板和三块加劲传力板传至腹板及横隔板;检修道设置在箱梁腹板尖嘴外。梁端设置辊轴竖向支座和横向风支座。主梁两端设置伸缩缝,桥面车行道和检修道皆铺设沥青玛蹄酯
桥塔 桥塔采用钢筋混凝土门式框架结构,由两根塔柱及三道横梁注册;塔柱在纵、横桥向分别为变宽度、等宽度,横桥向两注斜置。
缆索 缆索系统包括主缆、吊索及索夹等组成;主缆共两根,由平行高强度镀锌钢丝索股组成,采用PPWS法施工;吊杆由平行高强镀锌钢丝束股和钢丝绳组成;索股锚头采用套筒式热铸锚,索夹分为上下两半箍主主缆,下半索夹带有向下垂的耳板,通过销铰的形式与吊索箱梁。
锚碇 北锚碇采用重力式深埋矩形沉井基础方案,南锚碇选用重力嵌岩锚方案。


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 楼主| 发表于 2023-6-7 09:35 | 显示全部楼层
南京大胜关长江大桥为六跨连续钢桁梁拱桥,桥上的轨道为六线,大桥由北岸引桥、北岸合建区段引桥、水域合建区段主桥、南岸合建区段引桥、南岸引桥共同构成,建成时是世界首座六线铁路大桥,是世界上跨度最大的高速铁路桥,也是世界上设计荷载最大的高速铁路桥。 [2] 南京大胜关长江大桥具有体量大、跨度大、荷载大、速度高“三大一高”的特点。

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