馬鞍山長江大橋

G4221滬武高速的重要組成部分之一

馬鞍山長江大橋(Ma’anshan Yangtze River Bridge)是中國安徽省境內連接巢湖市和馬鞍山市的過江通道,位於長江水道之上,是G4221滬武高速的重要組成部分之一。

馬鞍山長江大橋於2008年12月28日動工建設;於2013年12月22日完成竣工驗收;於2013年12月31日通車運營。其西起姥橋樞紐,上跨長江水道,東至馬鞍山東樞紐;線路全長36.14千米,跨江主體部分長11.209千米;橋面為雙向六車道城市快速路,設計速度100米/小時;項目總投資額70.78億元人民幣。

2020年1月1日起,馬鞍山長江大橋“皖E”Ⅰ類小型客車市內通行費由現在的每車次35元,全部減免為0元。

建設歷程


2013年12月31日,馬鞍山長江大橋通車
2013年12月31日,馬鞍山長江大橋通車
2004年4月19日,馬鞍山市發展和改革委員會向安徽省發展和改革委員會遞交關於馬鞍山至南京祿口(溧水)高速公路項目建議書的請示,建議建設馬鞍山長江大橋。
2004年7月31日,馬鞍山市政府向省政府提交《馬鞍山市人民政府關於加快建設馬鞍山大橋及建設安徽融入長三角第三條路網通道的請示》。
2006年2月14日,中國國家發改委同意馬鞍山長江大橋項目立項;3月7日,安徽省高速公路總公司在馬鞍山市主持召開《馬鞍山長江大橋工程河段河床演變分析報告》、《馬鞍山長江大橋河工模型試驗研究報告》專家評審會,並形成評審意見。
2008年12月28日,馬鞍山長江大橋舉行開工典禮;9月26日,馬鞍山市交通運輸部批複馬鞍山長江大橋初步設計。
2009年2月26日,馬鞍山市交通運輸部批複馬鞍山長江大橋技術設計。
2010年2月3日,馬鞍山長江大橋完成北塔項承台工程;3月25日,馬鞍山長江大橋完成左汊主橋的鑽孔樁工程;12月27日,馬鞍山長江大橋完成封頂工程。
2013年8月6日,馬鞍山長江大橋完成右汊斜拉橋合龍工程,全橋貫通;12月22日,馬鞍山長江大橋通過竣工驗收;同月31日,馬鞍山長江大橋通車。
2021年6月12日,巢馬城際鐵路馬鞍山公鐵兩用長江大橋主橋Z3號墩最後一根直徑4米的14號鑽孔樁順利灌注完成。

橋樑位置


馬鞍山長江大橋位於長江中下游的安徽省東部
馬鞍山長江大橋位於長江中下游的安徽省東部
馬鞍山長江大橋位於長江中下游的安徽省東部,連接馬鞍山市和巢湖市和縣,該橋距上游蕪湖長江大橋約27千米,距下游南京長江三橋約46千米,西起巢湖市姥橋樞紐,在馬鞍山江心洲處跨越長江,東至馬鞍山市馬鞍山東樞紐,途徑該橋的線路為G4221滬武高速。

建築設計


建築結構

• 整體布局
遠望馬鞍山長江大橋-右汊橋
遠望馬鞍山長江大橋-右汊橋
馬鞍山長江大橋分別由左汊橋、右汊橋、六座橋塔、引橋及其各立交匝道組成,主橋路段呈正西至正東方向布置。
• 設計特點
馬鞍山長江大橋分為左汊橋、右汊橋兩部分,其中,左汊橋為三塔兩跨懸索橋,右汊橋為三塔六跨雙索麵半漂浮體系斜拉橋。
結構特點左汊橋
橋塔
左汊橋中塔為鋼-混疊合塔、門式框架結構,由上塔柱、下塔柱、上橫樑、下橫樑及鞍罩五部分組成;上塔柱設計為鋼結構,下塔柱設計為預應力混凝土結構,上、下塔柱通過無粘結預應力疊合連接。
邊塔為混凝土門式框架結構,由塔柱、下橫樑、上橫樑、塔柱頂鞍罩四部分組成;塔柱為鋼筋混凝土結構,上、下橫樑為預應力混凝土結構,塔頂鞍罩為鋼結構。
加勁梁加勁梁採用扁平流線型鋼箱梁;為保持橋面連續,塔梁固結出箱梁頂、底板U形加勁肋布置於標準段相同。
纜索
主纜錨固採用型鋼錨固系統,吊索採用銷接式結構。
中塔頂鞍座為外殼傳力結構,鑄焊結合式,縱向分成兩塊,吊至塔頂後用高強螺栓連接;邊頂鞍座為肋傳力結構,全鑄式構件;散索裝置採用擺軸式結構的散索鞍座,採用鑄焊結合的形式,鞍槽、底座、底板由鑄鋼鑄造,其餘分由鋼板焊接而成。
索夾均採用上下對合型結構形式,用高強螺栓桿連接緊固,接縫處嵌填氯丁橡膠防水條。
錨碇
南、北錨碇均為重力式錨碇,採用大型沉井基礎。
南錨碇基地置於圓礫土層頂面,北錨碇沉井基底置於中密的中砂層。
右汊橋
橋塔橋塔採用C50混凝土;順橋向採用三個不等高的拱形橋塔,塔柱橫橋向採用曲線線形,其中橋面以下外側採用橢圓線形,內側採用圓弧線形,橋面以下外側採用橢圓線形,內側採用圓弧線形,橋面以上塔柱內外側均採用橢圓線形,塔頂加厚塊採用懸鏈線形,中、扁他基礎均採用鑽孔灌注樁,承台均採用啞鈴形。
主梁主梁為箱形邊主梁形式,採用C55混凝土。
斜拉索斜拉索採用高強。低鬆弛鍍鋅平行鋼絲束,雙索麵扇形布置。
引橋跨大堤引橋採用變高連續梁;下部結構均採用鑽孔樁基礎、花瓶式框架墩。

設計參數

馬鞍山長江大橋路線全長約36.274千米,其中,跨江主體工程長11.209千米,南岸接線長19.320千米,北岸接線長5.745千米;橋樑整幅寬33.0米,分幅寬16.0米。
左汊主橋為三塔兩跨懸索橋,結構成對稱布置,主梁跨徑為:2×1080米,連接主纜分跨布置為﹙360+1080+1080+360﹚米,中跨主纜理論垂度120.0m,垂跨比為1/9,邊跨主纜理論垂度2.682米,垂跨比為1/134.228。中塔上塔柱高127.8米,橫橋向寬6.0米,順橋向寬7至11米。下塔柱高37.5米,橫橋向寬9.2至12米,順橋向寬17至25米。邊塔柱高165.3米,橫橋向寬6.0米,順橋向寬8.0至10.0米。
右汊主橋跨徑布置為﹙38+82+2×260+82+38﹚米,全長760米。中塔總高106米,橋面以上高76米,邊塔總高88米,橋面以上高61米。
技術標準
道路等級高速公路
車道設置雙向六車道
設計速度100千米/小時
荷載標準公路-Ⅰ級
設計風速27.1米/秒
通航等級左汊橋:I級航道;右汊橋:III級航道
通航標準凈高:≥32米;凈寬:≥790米
通航水位最高:10.16米;最低:0.41米(黃海高程)
船舶撞擊橫橋向:5900噸、順橋向:2950噸
遇洪頻率1次/300年
抗震設防採用975年回歸其(100年超越概率10%)和2500年回歸期(50年超越概率2%)

運營情況


• 票價票制
馬鞍山長江大橋-右汊橋橋面
馬鞍山長江大橋-右汊橋橋面
2019年,馬鞍山市人民政府對通過馬鞍山長江大橋的7座及以下小型客車,實行通行費減免。由現行馬鞍山長江大橋7座及以下小型客車高速公路市內通行費每車次35元,減免後為每車次20元。其中,采石磯至太白島段每車次5元,減免後為每車次免費;太白島段至鄭蒲港段每車次30元,減免後為每車次20元;采石磯至鄭蒲港段每車次35元,減免後為每車次20元。此外,現行的安徽交通卡還能再享受一定的折扣,市民的通行成本在減免政策的基礎上還會降低不少。

建設成果


技術難題

• 施工難題
馬鞍山長江大橋-右汊橋橋塔
馬鞍山長江大橋-右汊橋橋塔
1、馬鞍山長江大橋位因受河床寬度、水文、地質等因素控制,若選擇主跨大於1600米的懸索橋方案,當時國外已建成的如此大跨徑懸索橋僅有兩座,中國國內尚無先例。
2、懸索橋是一種柔性結構,在汽車荷載以及風載的作用下,加勁梁和主纜將在縱橫向發生位移,這種位移由纜、梁不同步。將會使吊索發生彎折、疲勞,超大跨徑懸索橋在營運過程中的養護風險較大。
3、懸索橋錨碇是關鍵工程之一,錨碇施工困難、危險性大、造價高,特別是馬鞍山長江大橋橋位地質條件差,覆蓋層厚度最深達80米,錨碇工程量巨大。
4、其他需要克服的技術難題,如超長鑽孔灌注樁施工工藝的問題,超高索塔施工及施工階段抗風問題,超大跨徑懸索橋的非線性問題,主橋上部結構的架設問題。
• 技術創新
1、建立了基於突變理論的方法進行橋型比選論證,既滿足了複雜水文地質條件下的通航要求,又改善了已有的區域景觀。
2、採用非漂移結構體系與鋼-混疊合中塔,提高了中塔頂鞍槽內主纜的抗滑穩定安全係數,解決了三塔懸索橋中塔頂鞍槽內主纜抗滑穩定不足的問題,保證大橋體系穩定、受力安全。
3、進行了三塔連跨懸索橋施工技術的系列研究,研究成果包括:考慮精確製造以及平衡吊裝的鋼箱梁吊裝新技術、遙控飛艇架設技術、懸索橋索股雙纏包帶與新型拽拉器防扭轉法架設施工工法、超高鋼筋混凝土索塔環縫切割與梯度養護施工工法、拱形鋼筋混凝土塔柱變曲率模板施工工法、鋼混疊合塔塔柱施工工法等,加快了施工進度,保證了施工質量,提高了施工精度。
4、採用了基於建管養一體化模式的鋼橋面鋪裝成套技術,鋼橋面鋪裝面積7.2萬平方米,鋼橋面鋪裝層質量良好,技術與經濟優勢顯著。

技術成果

技術名稱所獲榮譽
馬鞍山根式群井基礎新技術研究2009年安徽省交通科技進步獎特等獎
特大型鋼吊箱鑽孔平台整體設計與施工成套技術得研究與應用2013年安徽省交通科技進步獎三等獎
馬鞍山長江大橋施工安全控制與管理成套技術研究2014年中國公路學會科學技術一等獎
多塔連跨非漂移結構體系研究2015年安徽省交通科技進步獎特等獎
馬鞍山三塔纜索承重橋成套技術研究2015年安徽省科學技術一等獎
拱形塔施工工藝和模型實施研究2015年中國公路學會科學技術二等獎
馬鞍山長江大橋基於建管養一體化模式的鋼橋面鋪裝成套技術2016年中國公路學會科學技術二等獎

榮譽表彰

項目名稱所獲榮譽
馬鞍山長江大橋2016年國際橋樑大會(IBC)喬治理查德森獎
馬鞍山長江大橋2016年中國建設工程魯班獎(國家優質工程)
馬鞍山長江大橋2018年第十五屆中國土木工程詹天佑獎獲獎工程

價值意義


馬鞍山大橋-左汊橋日落
馬鞍山大橋-左汊橋日落
馬鞍山長江大橋的建設加強了安徽省與長江三角洲地區的經濟聯繫,對加快長江三角洲及其周邊地區經濟一體化、均衡化發展起著至關重要的作用。 (《橋樑建設》 評)