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香港新悬索桥--青龙大桥的初步
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香港新悬索桥--青龙大桥的初步设计
作者:蔡新荣 罗… 来源:中国论文联盟 点击量: 发布时间:2013-12-29 12:08:50
实为该项目作进一步的详细设计。

  为要在设计阶段达到以上目标,在勘察及初步设计工作内,顾问公司进行了各方面的影响评估.以确保本项目在兴建和通车阶段,皆能达到政府的所有要求、标准、指引。本项目所需要的土地将会根据"道路(工程、使用及补偿)条例"在实报上公报有关项目,最后还要建立有关的工程范围定义、实际估价和批核程序,并要订定建筑、管理、运作和维修的策略。

  二.青龙大桥初步设计

  1.设计规定

  此桥是双程三线分隔行车道,每条行事道有 11m宽。旁跨会建设 3.3m宽的路肩。大桥主跨则只能容纳1m宽的路肩。桥上没有行人路和单车径等设施。

  由于大桥位于机场及马湾海峡的航道中。大桥的设计受制于以下两项规限:

  (l)香港机场(管制障碍物)法例,限制了青龙大桥的桥塔高度,在桥塔设计的位置,北面桥塔的净空为+175m,而南面则为+184m。加上有需要预留适当的空间以作兴建桥塔之用,故此桥塔的实际高度只能限制在+169m(北面)及+178m(南面)。

  (2)在海面上,为了维持马湾海峡的航道畅通,桥身的高度不能低于+62.1m(主水平基准)。至于风速研究方面;一项由加拿大安大略省西大学风动力研究中心进行的风环境研究,建议青龙大桥的风速设计,以重现期为120年作设计标准,应设定每小时桥面平均风速为45m/s。

  桥梁的断面形状复杂,故此用纯 理论 分析 方法求解作用于桥梁上的气动力及风致振动响应相当困难。故此设计中为解决其抗风性能时,包括了详尽的风洞模型测试。风洞模型测试,亦在加拿大安大略省西大学风动力研究中心进行:测试项目包括主梁节段模型作气动及非气动弹性响应测试;另外又以地型模型进行了风洞实验,和测试整体模型的气动弹性,包括全桥完成状态、架设状态、及独立桥塔状态等。

  地震设计方面,则将会以香港现有及源自广东省地震局的地震资料及反应港作为基准。大桥设计将采用地震峰值加速度为0.07g,比青马大桥所采用的0.05g为高。

  2.总体设计

  青龙大桥桥梁的主跨为1418m。因为旁跨是弯曲的,所以不能由主线直接承载,而支持点是来自下面的桥墩。马湾海峡两旁的土地峻峭,这是唯一可行的方法。青龙大桥的轮廓,主要由桥塔及锚碇的位置所制定。

  3.桥塔

  因为屯门公路和大榄涌隧道相近,所以北桥塔会建在龙涛花园西面的浅水地带。预计地基将包含预制的混凝土流箱,先将沉箱拖运到适当位置,然后沉下至已预备好的岩床。桥塔会受到填海和海堤保护。以防止来往船只碰撞。

  南桥塔则建于接近前滨的拐石山岬上,约离海边 50m。此桥塔的地基在+25m(主水平基准面),建于广阔的石层之上。海岸线将会得以保留。

  初步设计已确定了桥塔会用混凝土兴建和用滑模法来建筑。桥塔支柱之间近塔顶和桥面以下兴建混凝土的门式横梁。至于混凝土的规格则会在详细设计时制定,以确保混凝土的耐久性能适应海洋环境。

  4.锚锭

  北面的锚锭位于屯门公路以南一个弃置的石矿场。由于距离屯门公路及即将兴建的大榄涌隧道非常接近,这个锚锭采用一个隧道形式的锚锭。减少庞大的岩石挖掘。方法是利用该处优良的岩石,将缆索直接固定在岩石中,减少与大榄桶隧道人口和通风大楼的分界面。大桥的主钢缆将在锚锭(约20m宽、35m长、27m深)内分为多组散开。各级钢索将会穿过岩石中预钻的洞孔,直接牢固在地下约对20~40m深的的三条横向坑道内(坑道均长60~80m)。

  南面锚锭的位置是根据南桥塔和公路路线而决定。在兴建锚锭之前,五鼓岭将需要进行削平工程,将地面降至(65以主水平基准面)。因为工地相对来说不受限制,所以可采用重量形的锚锭。锚锭约80m宽、60m长及46m深),足可容纳一座七层高的大厦。图3及图4介绍了北锚锭和南锚锭的立体图。

  5.主跨

  主跨采用箱形钢桥身的设计,其桥面采用了正交双向的钢板,有38m宽,5m深,并在桥身中央设有一个3.5m宽的通风口,提供桥身在空气动力所需要的稳定程度。桥身是由钢架和每隔 4.5m的横隔梁支援的,以求能同时符合 经济 和实用效益。

  选用的主梁在风洞测试中,在紊流或均匀流风场中,于不同的风攻角下,成功达致设计所需的抖振风速。

  主梁宽 38m,深5m,梁中设有 3.5m宽的气孔,及竖折流板(以阻碍气流)高于桥面1m,并附设有预应力钢缆护栏及维修横梁路轨。

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