世界首座公轨两用中承式钢箱提篮拱桥——菜园坝长江大桥创新刚性系杆体系

世界首座公轨两用中承式钢箱提篮拱桥——菜园坝长江大桥创新刚性系杆体系

2007年10月19日,重庆菜园坝长江大桥正式通车,成为连接渝中区与南岸区的又一重要跨江通道。这座主跨420米的中承式钢箱提篮拱桥,创造了同类桥梁中承式钢箱提篮拱桥的跨度世界纪录,也是世界首座公轨两用中承式钢箱提篮拱桥。大桥上层为双向四车道城市快速路,下层为双线城市轨道交通(重庆轨道交通3号线),将山城的立体交通功能发挥到了极致。通车十七年来,菜园坝大桥以其独特的红色提篮拱造型,与长江两岸的青山绿水相得益彰,成为重庆主城跨江桥梁群中最具辨识度的地标之一。

一、工程概况:世界公轨两用中承式拱桥跨度之最

重庆菜园坝长江大桥位于重庆市渝中区菜园坝与南岸区苏家坝之间,北岸接八一隧道经菜园坝立交,南岸经苏家坝立交与南城隧道相连。全长1651米,其中主桥长800米。主跨420米,为当时世界上跨度最大的中承式钢箱提篮拱桥。桥面采用双层布置:上层为双向四车道城市快速路,宽30.5米,设计时速60公里;下层为双线城市轨道交通(重庆轨道交通3号线),宽21.6米,两侧设检修道。主桥结构为三跨连续中承式钢箱提篮拱桥,采用刚拱刚梁的刚性系杆体系,全桥用钢量约1.9万吨。工程于2003年开工建设,2007年10月19日正式通车运营。

二、技术创新:刚性系杆体系与关键技术群

菜园坝长江大桥在设计和施工中取得了多项创新成果。首创刚性系杆体系。 大桥采用刚拱刚梁的刚性系杆体系设计,将主拱、主梁与系杆组合成一个整体受力的刚性框架,在420米大跨度的基础上实现了公轨合建的高承载要求,极大提升了结构整体稳定性和抗风抗震性能。

岩沥青复合改性沥青钢桥面铺装技术。 大桥钢桥面铺装采用岩沥青复合改性沥青方案,显著提高了铺层的高温抗车辙能力和疲劳耐久性,为日后公轨两用桥梁的桥面铺装提供了成熟经验。

超长超大变截面构件制造工艺。 钢拱的线形控制和提篮式内倾角度的精准调节是该桥施工的重中之重。全桥钢构件采用精细化的数控切割、预拼装和高强螺栓连接工艺,确保成拱线形与理论值高度吻合。整座大桥钢箱拱、钢箱梁和斜拉扣挂体系的联合精度达到国际先进水平。

三、重庆轨道交通3号线跨江骨架

菜园坝大桥下层跑轨道交通3号线,上层跑汽车,将城市公共交通与个体交通“上下分流”,在同一条过江通道中实现了两种交通模式的高效协同。大桥通车前,3号线需通过长江大桥桥面(经后续改造)方可过江;菜园坝大桥投运后,3号线拥有了专属的跨江通道,列车以较高速度平稳穿越长江。大桥南北两端分别连接菜园坝立交和苏家坝立交,无缝对接渝中、南岸两大核心城区的快速路网,为重庆构建“半小时主城”交通体系作出了重要贡献。大桥通车后,菜园坝片区与南岸区的通勤时间大幅缩短。