重庆人民有福了，天下最大跨度钢桁架系杆拱桥朝天门长江大桥霸气
1工程表面
重庆朝天门长江大桥位于重庆市主城区内，长江与嘉陵江交汇处朝天门卑鄙1.7km，高出长江，西连江北区青草坝，东接南岸区弹子石，是毗连重庆中间商务区内的一座标记性大桥。整个工程由对山立交桥、北引桥、主桥、南引桥、弹子石立交桥构成，全长4886m。主桥长932m，主跨为190+552+190m的三跨一连中承式钢桁系杆拱桥。主桥设上下双层桥面，上层桥面设双向6车道，基层桥面设双向4车道和二线轻轨。北引桥长3.4km，南引桥长495m，均为预应力混凝土箱梁。主桥底子为贯注桩底子、矩形承台、空心薄壁墩，U型桥台桩底子。朝天门长江大桥是由中邦交通设置装备摆设株式会社按BT模式承建的天下最大跨度的钢桁架系杆拱桥，钢桥用钢材5万吨，全桥总造价31亿。。
2工程的技能特点
朝天门长江大桥位于重庆市主城区，施工厂地局促,桥址周边有重庆枯水期的重要口岸，施工滋扰极大；主桥布局庞大、技能难度大、施工精度要求高。
2.1主桥施工特点
（1）大桥主跨设计跨径为552m（见图1），为天下最大跨拱桥，且为上下二层桥面，桁架拱、桁架梁，三跨一连拱形梁受力体系，上下二层系杆、刚性系杆和柔性系杆混淆受力，布局极为庞大；对构件加工制造、桥梁线形操纵等均提出了较高的要求。
图1大桥主桥布局设计图
（2）大桥两岸地形陡峭，沿线修建物麋集，可供使用的施工厂地小，增添了施工用大型暂时工程的部署难度。
（3）施工水域航道局促，水下地形庞大，航运繁忙，施事情业与航运之间的抵牾较突出，航道的占用和维护对施工方案的选择和工程施工进度均有较大的影响。
（4）大桥超过长江黄金水道，且桥梁布局物的高度较大，施工时期职员、设置装备摆设和过往船舶的宁静防护要求高、难度大；
（5）重庆市阴、雨、雾天较多，炎天气温高，冬天湿度大，对钢布局安置及高强螺栓的施拧影响较大；
（6）大桥施工所需暂时工程和专用设置装备摆设数目庞大，布局庞大，对工程施工本钱的影响较大。
2.2主桥设计施工难点
（1）主桥上部布局钢梁杆件材质有Q420qD、Q370qD和Q345qD三种；情势有箱形、“H”形、“E”形；单件长度最大45m，重量最大80t。具有板件厚、杆件截面大及变高变宽特点，加工制造及安置难度大、精度要求高。
（2）主桁布局庞大、截面尺寸大，最大板厚达80mm，是现在国内钢桁架（拱）梁中最厚的，毗连高强螺栓用量达183万套，且要求板面安置抗滑移系数大于0.45。因为重庆阴雨雾天多，夏日气温高，冬季湿度大，对安置以及高强螺栓的施拧影响较大。
（3）拱脚处采纳的球形抗震支座承载力14500t，支座设计年限为100a，为国内最大、利用年限最长的球形支座。支座的设计、制造、安置难度大。
（4）布局受力状态改变较大，要举行多次受力体系转换。要履历从钢桁架梁+悬臂钢拱桁架→钢桁架梁+钢桁架裸拱+钢桁架梁→中承式钢桁架一连系杆拱桥（钢桁架梁+钢桁架系杆拱+钢桁架梁）的体系转换，实行难度非常大。
（5）为了只管即便淘汰边跨配重，同时包管中跨钢桁拱悬臂施工稳健性，必要设置斜拉扣挂体系，实在施与操纵难度大。
（6）为包管主跨钢桁拱零应力合拢，在边、中支点实行顶升，难度大。
（7）主桥钢布局安置采纳现场架设，从两侧边支点向跨中对称安置，边跨在有限支架上悬臂拼装，主跨拱桁采纳拱上爬行吊机悬臂拼装，实现桁拱跨中合拢后，安置暂时系杆，形成系杆拱受力体系，再用桥面吊机安置上、基层梁系和面板，施工极为庞大。主桥总体施工方案部署图见图2。
图2主桥施工总体部署图
3技能创新内容
因为朝天门长江大桥的工程特点和技能难点，为确保项目标顺遂实行，项目公司构造设计、施工、科研和监控单元开展多方面的技能研究与攻关，采纳新技能、新工艺、新设置装备摆设、新质料，在以下几个方面实现了创新：
（1）朝天门长江大桥主桥采纳190+552+190m一连钢桁系杆拱桥是天下上跨度最大的拱桥。设计首创多肋式飞燕式钢桁拱情势是古典桥型与当代建桥技能的完善联合，是我国大跨度钢桁拱桥设计创新的代表作。
（2）主桥中心支点采纳QZ145000kN铸钢球形铰抗震支座，是现在天下上承载力最大的球形支座。大吨位、大位移量球形支座的设计、制造、安置乐成，有力地推动了我国桥梁球形抗震支座的技能前进。
（3）根据主桁差别部位杆件相差较大的特点，设计中接纳差别材质、变截面，冲破多年来国内钢桁梁（拱）杆件单一材质、等截面的传统。在国内钢桁拱桥上初次采纳Q420qD材质杆件，不但使设计截面选择更公道，也节约了质料，低落了造价。
（4）主桁布局构件设计的最大板厚达80mm，创现在国内钢桁梁（拱）桥中拼焊板厚度之最。
（5）主桥下系杆采纳“钢制杆件+帮助系索”的组合式预应力系杆，在国内钢桥永远布局设计中属初次。通过预应力索的作用，有用低落刚性系杆杆件内力，淘汰构件尺寸和钢材用量，低落了造价。
（6）钢梁安置设计采纳20000kN·m爬行式架梁吊机，最大吊重80t，反转展转角度±50°，最大前移爬坡度20°，以顺应钢桁拱上弦改变要求。该吊机是国内同范例吊机中起重本领最大的。
（7）施工中布局受力状态改变较大，要举行多次体系转换，从简支梁、悬臂梁、一连梁、斜拉体系、悬索体系、有推力拱、最终形成无推力拱的设计成桥状态，集桥梁全部布局体系于一桥，是桥梁设计技能的综合表现。
4技能包管步伐
为确保各项技能事情的顺遂实行，项目公司作为设置装备摆设期的业主对设计、施工的各阶段接纳了以下的包管步伐：
4.1创建专家检察制度
从项目治理开始，对项目标各个关键构造专家咨询检察会，对紧张的阶段聘请国内相干单元举行设计复核或检察。
4.2开展相干技能研究与攻关
在差别阶段依据差别的技能要求接纳相应技能超前研究，准时办理设计、施工历程中显现的种种技能题目。项目已开展的设置装备摆设要害技能研究有：主桥静力模子试验研究；主桥动力模子试验研究；主桥施工期抗风稳健性研究；主桥要害节点委顿试验研究；主桥施工全历程仿真及二类稳健研究；主桥施工监控技能研究及实行；主桥要害构件设计阐发研究；主桥施工要害技能研究；主桥14500t支座设计及制造技能研究；沥青混凝土桥面设计与铺装技能研究。
4.3对技能方案不停举行美满与优化
因为项目公司对设计、施工、科研、监理、监控实行综合治理，且因为朝天门长江大桥的治理多样性和技能庞大性，中交团体从团体内部各单元抽调有相干事情履历的技能及治理干部，构成了项目设置装备摆设公司，依据专家定见和研究结果，对特大型桥梁的设计、施工各阶段准时调解设计和施工方案，且设计和施工同时开展研究事情，确保了各项事情的顺遂举行。设计施工阶段接纳的设计和施工优化重要有以下几个方面：
（1）将主桥最大跨径调解为552m因为重庆市长江河段为岩石层，河谷陡峭，且大水期水流流速较大，船舶飞行线路受到限定。南岸主航道的线路确定了南主墩的位置在南岸滩地上；北主墩按设计跨度最小的原则位于深水陡坡基岩上，底子位于低水位时水流影响区，施工难度极大、施工步伐用度也增添较大，经与勘探、设计单元协商，将主跨跨度由546m调解为552m，避开了水流影响；
（2）改拱梁并进方案为先拱后梁方案原主桥设计方案为主拱和桥面同时安置施工，国内已有利用先例，本桥的布局荷载超大、悬臂超长，采纳该方案时施工时期的宁静危险较大，经专家会商议后改为先安置主拱、在主拱合拢后再安置桥面的施工方案；安置吊机可选择有缆索吊机或拱吊颈机，经多次技能、经济比力及专家检察，终极选择拱吊颈机作为钢布局拼装设置装备摆设。
（3）合拢调治方法改中支点调治为边支点调治铁路桥梁常用的一连梁安置方法为边支点的高度牢固、调治中支点的高度，该方法的长处是在永远布局上增垫帮助质料到达中跨合拢点天然合拢的目标。该方案的长处是施工操纵简洁有用，但对付超大型构件和超重构件，标高和位移调治非常困难，且宁静危险和设置装备摆设投入均较大。颠末专家会商议后改为将边墩支座预留必然高度作为调治合拢标高，在桥面形成后再施工预留部门，确保施工宁静。
（4）增添施工阶段暂时系杆开端设计方案中并未思量采纳暂时系杆，但在体例总体施工构造设计方案时，在拱形成后的桥面系安置历程中，布局应力和布局变形的改变幅度均较大，给桥面合拢造成困难，且施工历程中的监控难度较大，为包管施工宁静和施工质量，施工图阶段增添了暂时系杆体系。
（5）采纳14500t球形支座拱桥的布局特点为不但施工时期的布局受力非常庞大，并且布局的受力体系处于不停改变之中，采纳支座情势使布局的差别阶段的外部受力体系明白，使施工监测和操纵相对简洁，增添施工历程的宁静性。
4.4增强对施工单元的治理与和谐
技能治理与创新是一个综合性的体系工程，一定在设计阶段将设计、施工各阶段的技能题目提进步行周到的筹谋，提前研究，以确保结果的可靠性和准时性。在实行历程中对项目标各个阶段均增强治理，随时跟踪查抄。
（1）参加施工方案的体例与研究在设计阶段项目公司构造施工单元参加设计方案的体例事情。在进入施工阶段后，项目公司全历程参加施工方案的研究历程，并在施工要害技能研究课题中担当技能卖力人，全面和谐施工技能治理事情，并聘请设计、监理、监控职员参加施工技能研究历程。
（2）构造施工方案专家检察会对要害施工工序、要害施工设置装备摆设和紧张施工阶段，准时构造专家举行检察，准时调解和革新施工步伐。
（3）监视查抄各要害关键的实行因为现行范例普通只实用于168m以下的单线桁梁和跨度40m以下的板梁设计。对付朝天门长江大桥552m这种大跨度钢桁梁桥，设计中采纳了新钢种、新技能、新工艺，在钢桁梁制作前一定举行须要的科学试验和试制事情，以取得的数据和履历来增补设计条文之不敷。为此依据朝天门长江大桥的钢桁梁设计特点在主桥钢布局开始加工前，对钢布局加工制造的关键提出了明白的技能和质量要求。范例对尺度引用、质料、制造、焊接、杆件改正、钢桁梁试装等12个方面提出了严厉的详细要求。
（4）准时和谐处置惩罚施工历程中显现的各种题目对施工历程中显现的施工质料、施工设置装备摆设、施工进度等方面的题目，准时构造相干单元研究办理，庞大题目构造专家会商议后按专家定见举行实行。
5技能创新治理步伐
中交团体举行朝天门长江大桥的构造和治理事情，重庆市当局各级相干职能部分以及城投公司对本项目标各项事情赐与了鼎力大举支持，项目希望一向比力顺遂，现在已完成的内容有多项技能处于天下先辈程度，作为直接受理者，在治理历程中接纳的步伐如下：
5.1周到打算、公道摆设
项目标治理和技能创新是一个综合的体系工程，涉及到的单元多、使命杂，职员情形千差万别，治理的方法多种多样，必要针对差别的单元和差别的使命范例接纳差别的治理要领，依据项目标特点和难点接纳相应的应急步伐，确保项目各种事情的顺遂实行。
（1）从项目开始组建之日起，即对项目标治理目的、治理内容、治理方法、治理关键创建明白的责任分工，确定治理流程，明白各单元、各部分、各岗亭责任和任务，便利治理和实行。
（2）体例细致的总体进度打算、年度项目打算，并依据现实情形准时举行修改和增补美满，发觉题目准时接纳调停步伐。
（3）接纳种种步伐变更各方面的积极性。
5.2创建专家咨询检察制度
因为朝天门大桥是天下级的工程，布局庞大、技能难度大、施工要求高。并且中交团体是初次举行该类项目标BT施工治理，缺乏相应的治理履历。是以，为包管项目标顺遂实行并到达预期目的，项目在组建后建立了专家咨询诊断制度。
（1）聘请BOT专家、桥梁专家、与项目治理相干的行业治理专家举行技能知识讲座；
（2）对庞大施工方案的选择、要害工序的施工步伐、要害施工设置装备摆设等均构造了专家检察会；
（3）对要害暂时施工办法要求施工单元托付有资质、有同范例业绩的设计单元举行设计，幸免施工单元因为本领不敷或为了节约施工经费等方面的缘故原由而对工程的质量、宁静等方面孕育发生倒霉影响。
5.3施工方案综合比选和超前预备
因为项目标特别性，可选择的施工要领和设置装备摆设较多，差别的施工要领对施工质量、工期、宁静和工程投资的影响较大，一定从技能、宁静、造价等方面举行综合比力，对施工方案举行优化选择，对大概碰到的题目提前预备：
（1）在开端设计阶段，针对确定的主桥布局设计图，构造设计、施工、科研、治理等方面的专家对主拱的受力体系、主拱安置吊机、拱和梁的拼装次序等举行专家咨询，确定了宁静公道、经济实用、便利操纵的总体施工方案，为施工图设计和施工工艺简直定制造了精良的条件。因为施工等方面可以提前参与前期事情，对付BT或BOT模式的治理者具有较显着的上风。
（2）因为中交团体是一个从事国表里公路、桥梁、市政办法、口岸船埠、机场的大型国有施工企业，桥梁施产业绩多，施工职员、设置装备摆设齐备，因而在开端设计阶段即完成确定了项目施工总体方案，施工图阶段根本完成项目较为细致的施工构造设计，施工开始后又有针对性的对要害施工工序举行细化，技能的超前预备为项目标顺遂实行制造了精良条件。
5.4增强预控、严厉治理
项目治理的重点应以防备为主，超前操纵，只管即便把大概显现的题目消除在抽芽状态：
（1）作为总承包单元，项目公司把工程的宁静、质量和进度放在第一位，投资本钱放在第二位，在对相干单元举行招投标时，综合思量各单元的资质、业绩、本领等，所选择的承包商均为国内一流的企业。
（2）各个单项招标前，均体例了细致的招标文件的技能尺度，以利于范例投标举动、便于治理、幸免纠纷、便利实行，紧张招标文件的技能尺度还构造了专家检察，如钢布局招标文件、大吨位球形支座招标文件，构造了部门国内相干专家举行了检察。
（3）在现实操纵时，严厉实行国度尺度和行业尺度。因为本桥为钢桁拱梁布局、公路和轻轨交通并存，交通部的尺度不克不及餍足设计和施工要求，所采纳的尺度重要有国标、交通部尺度、铁道部尺度，是以设计文件明白各个部门的技能尺度及其编号，设计文件、招标文件中明白了应到达的技能要求，并据此严厉举行治理。
6结语
朝天门长江大桥的设置装备摆设汇合了中国一流的设计、施工、科研、监理等相干单元的气力，将拱桥、斜拉桥、悬索桥及梁式桥的相干技能综合运用，形成了科研、技能、治理等方面的大融合，在桥梁布局型式、钢布局设计制造、大吨位支座设计制造、钢桁拱桥施工工艺、施工机器设置装备摆设、要害部位技能研究、施工操纵技能等方面均有较大水平的创新，在治理上的BT模式也具有必然的特色。
