2024年11月23日,济南黄河大桥(新桥)、济南黄河齐鲁大桥同时通车运营,宣告济南市跨黄“四桥四隧”中的“四桥”(济南黄河大桥、齐鲁大桥、凤凰大桥、济乐高速南延线)全部实现通车,助力全市跨黄桥隧达到21处。其中,起步区范围内达到11处,济南跨黄通道路网进一步完善,有效改善了市区与起步区的交通出行条件、优化了跨黄河桥隧的布局,加速了济南跨越黄河发展的进程。
济南市黄河岸线长183公里,规划跨黄通道34处(28桥6隧),目前已建成21处(20桥1隧),在建4处(2桥2隧),规划建设9处(6桥3隧),建设标准和建设规模世界领先。在起步区42公里范围里,规划建设跨黄通道19处,平均2.2公里1处,已建成11处,基本达到南京、武汉、杭州等沿江城市的水平。
2024年,济南建成聊泰黄河公铁大桥、济南大北环黄河特大桥、济南黄河大桥和济南黄河齐鲁大桥4座大桥,让市民北跨黄河之旅更加畅通无阻。
世界最大跨度网状吊杆拱桥——济南黄河齐鲁大桥
一桥映山色,泉城展新颜。2024年11月23日,济南黄河齐鲁大桥正式通车运营。该大桥南岸起自齐鲁大道与济齐路交叉口,北岸与G309、G220相接。全长6.7公里,桥梁主跨420米,为世界最大跨度网状吊杆拱桥,双向八车道一级公路标准建设,兼市政主干路,大大改善了济南市的公路交通条件,为济南市的快速协调发展提供便捷、舒适、安全的交通运输环境,有力地促进了济南市经济社会的可持续发展,社会效益极其显著。
济南黄河齐鲁大桥主桥采用(95+280+420+280+95)米网状吊杆拱桥,主跨420米创世界同类桥梁最大跨度纪录,主桥采用公轨同层轨道居中设计,梁面宽度60.7米,为同类型桥梁最宽桥梁。
济南黄河齐鲁大桥组织研发超宽组合梁断面,并着重研究新型组合桥面板合理构造,解决常规正交异性钢桥面板疲劳损伤及铺装易损的难题。主跨拱肋采用“三段法”施工,拱脚区域60米采用满堂支架法拼装成型,跨中300米采用卧拼成型+整体提升合龙工艺,提升重量6800T在桥梁史上创世界第一、下承式网状系杆拱桥首次采用不单独设置合龙段进行提升合龙、黄河流域首次采用提升合龙工艺进行桥梁施工。组织研发高性能疲劳拉索体系,以满足网状吊杆应力幅度≥400MPa、应力循环200万次的疲劳性能要求,突破大跨度网状吊杆拱桥技术瓶颈。
国内首座五位一体多功能“超级”交通综合体工程——济南黄河大桥
2024年11月23日,济南黄河大桥(新桥)建成通车。这是国内首座五位一体多功能“超级”交通综合体工程,也是黄河流域第一座不等跨并桥建设工程,将有力助推济南市从“大明湖时代”向“黄河时代”阔步迈进。该大桥南岸起自历城区泺华路与二环东路平交口,向北沿二环东路以高架桥形式延伸,北岸交黄河大道(G220),全长7.7公里,双向八车道一级公路标准建设,兼市政主干路。采用公路和轨道合建方案,可同时满足G104、济南市快速路和轨道交通跨越黄河的需求。
新建主桥采用90+180+488+180+90米双塔双索面钢桁梁斜拉桥,主跨跨径与老桥主桥等长,桥塔采用花瓶型,总高168.6米,是黄河上第一座不等跨并桥建设工程,是黄河上跨径最大、钢桥总长最长的公轨分层合建桥梁,工程总用钢量达七万吨。
在大桥建设过程中,新工艺、新材料、新科技的运用,加快了建设进度、提高了建设效率。大桥建设时在国内首次应用D500钻机,能够将原本需要4天的工作时长缩短至33个小时,大大提高了工程效率和质量。在主桥合龙段最关键节点时,面对长达20米重达408吨的合龙段,长度和重量都远超常规项目的情况下,建设单位在悬臂散拼工艺的基础上,通过对合龙前的多阶段联测、应用仿真模型,制定了周密的合龙段制造、安装方案,配合拉索应力调整两侧高程,最终实现主桥无配重合龙,这在大跨径斜拉桥建设中极为少见。
国内最大跨径平弦钢桁梁公铁两用桥——聊泰黄河公铁大桥
2024年3月26日,由民营企业山东建邦集团投资建设的聊泰黄河公铁大桥正式通车运营。大桥南岸起自平阴县G341,北岸至聊城市G341,与聊泰铁路共用通道,全长13.5公里,双向四车道一级公路标准建设。聊泰黄河公铁大桥是《济南都市圈发展规划(2024-2030年)》发布后,济南都市圈区域内首个建成通车的重大跨黄交通基础设施项目,连接济南和聊城,进一步织密了济南都市圈交通网,发挥交通先行作用,助力济南都市圈高水平建设。
聊泰黄河公铁大桥以公铁合建桥跨越黄河,桥梁段全长3.367公里,主桥位于东阿艾山卡口下游2公里处,采用五跨连续钢桁梁,最大跨度180米,是目前国内最大跨径的平弦钢桁梁公铁两用桥。
大桥设计复杂,整个桥体由钢桁梁、现浇连续梁、先简支后连续小箱梁组合而成,分上下两层桥面。上层为公路桥面,宽24米,下层为铁路桥面,宽11.4米,是目前黄河上施工结构形式最复杂的公铁两用桥之一。
钢桁梁采用斜桁架设计,增强了主梁的横向刚度,以满足列车行驶条件;采用带内力安装腹杆的方式,可大幅缩小主桁支点处弦杆弯矩,降低支点处弦杆应力水平;主桁架预拱度设置采用正弦曲线拟合法,相比传统抛物线拟合法可有效降低安装次内力,减小施工难度。为尽力减少桥梁自身用钢量,设计还采用栓焊结合施工方式,增加了钢梁的稳定性。全桥设计用钢量为1.4万吨。
大桥钢桁梁顶推最大跨度180米、单边顶推总长度781.2米、顶推总重量1.47万吨,顶推长度和重量处于同类桥梁前列。项目为减少钢桁梁架设施工对河道的干扰和破坏,采用了多点同步顶推技术,选用智能控制系统和顶升系统,可同时控制30多台千斤顶同步运行。指挥人员可通过电脑可远程控制,系统可记录顶推过程中的每一个施工循环参数,并与设计、监控参数进行综合分析判定,让指挥人员做到每道工序心中有数。此外,项目技术团队还建立了监控预警信息系统,对钢梁变形应变数据进行实时监控。当出现超标及异常数据时,系统会及时报警,保证施工安全。
独塔自锚式悬索桥——济南大北环黄河特大桥
2024年11月8日,济南绕城高速公路二环线北环段(简称“济南大北环”)建成通车,至此,济南市高速公路通车总里程突破864公里,路网密度居全省首位。济南大北环黄河特大桥全长5.8公里,主桥采用独塔自锚式悬索桥,为双向六车道高速公路。对于助力济南“北跨”发展,完善山东省高速路网布局、改善沿线交通出行条件和投资环境,推动省会经济圈互联互通、发挥路网整体效益等具有重要意义。
主桥采用50+350+350+50米的跨径组合,独塔自锚式悬索桥设计。采用空间缆索结构,可有效解决独塔双主孔大跨自锚式悬索桥结构整体刚度不足缺陷,具有独特的结构体系创新性。桥塔高度166.2米,塔冠设计融入了济南市市花--荷花元素,形成如莲花般绽放的独柱式塔,高耸的塔柱与柔性的主缆配合形成一塔挑两跨的独特景观。
在大桥建设过程中,项目团队开展了悬索桥抗风性能及风洞试验研究,钢箱梁节段虚拟拼装研究、几何形状评价及缆索受力性能测试研究,自锚式悬索桥施工关键技术与智能控制技术研究等多项研究,通过多项研究成果建设一座创新大桥。针对传统正交异性钢桥面板存在的问题,主桥采用了钢-UHPC轻型组合桥面结构,该结构形式提高了桥面系的刚度,降低了钢桥面的应力幅,显著提高了钢桥面的疲劳寿命和桥梁结构的耐久性,为桥梁的长期运营和维护提供了有力保障。这一创新成果不仅提升了桥梁的安全性和可靠性,也为类似工程提供借鉴和参考。
项目团队加大科研创新力度,承担了《黄泛平原灌注桩竖向承载力优化设计及参数智能反演方法研究》、《黄河下游地区粉土路基全寿命强度保持与变形智能监测预警技术》、《独塔斜拉-自锚式组合体系悬索桥设计与建造关键技术研究》、《先张折线配束组合桥面板工字梁设计施工关键技术研究》4项科研课题,其中前两项课题入选交通运输部交通行业重点科技项目清单。这些课题的研究不仅推动了中国建筑行业的进步,还为项目的顺利实施提供了有力支撑。目前,这些课题已经累计发表核心期刊以上论文11篇(SCI两篇),专利9项(国际发明专利1项),软件著作权3项,团体标准1项。