【桥隧创新周周探】余杭区东西大道运河大桥改造工程

  位于杭州市余杭、临平两区交界，设计起点位于东西大道良塘线交叉口，路线向西上跨京杭大运河，拟在现状运河桥北侧新建一座双层桥，新老两座桥平面间距为4米，新建段路线米。为满足杭州市大运河世界文化遗产保护规划和运河的Ⅲ级航道的要求，拟采用主跨为162米的双层钢桁架拱桥。

  项目全长1.01公里，主桥长300米，采用双层桥面，跨径布置为69m+162m+69m的三跨连续结构，主桥钢结构总用钢量达1.8万吨。

  大桥上跨千年文物京杭大运河，运河沿岸的古迹及文化遗产众多，工程建设过程中，对保护文化遗产、生态环境等方面要求极高。项目始终秉持着建“绿色工程”、“品质工程”，采用节能技术和绿色施工方法，将环保理念融入生产全过程。在传承和保护运河历史背景和文化遗产的前提下，积极探索当代建筑与传统古文物相融合。力求在保留运河传统风貌的同时，展现出当代建筑的艺术魅力。

  项目主桥为三跨全焊板桁结合整体节点板桁架桥，双层钢桁架拱桥的结构特点突出，具有强度高、自重轻、跨越能力大等优点。双层设计则能够充分的利用空间资源，提高桥梁的通行能力。同时，桁架拱桥的结构及形式具有桥梁受力合理、稳定性高，可承受较大的荷载和恶劣自然环境的特点。

  大跨度双层桁架拱桥结构体系复杂，关键构造受力复杂，施工方法受交通环境影响。对此，开展大跨度双层桁架拱桥结构体系与关键构造研究，指导工程设计，提高结构的可施工性、可养护性及经济性和耐久性，为今后大跨度双层桁架拱桥的设计提供理论参考，提升我国大跨度双层桁架拱桥的建设水平。

  结构体系层面通过建立精细化空间杆系有限元模型，对结构的受力状态做多元化的分析，提出既满足交通需求，又拥有非常良好受力性能，而且较为经济的结构形式。

  关键构造层面针对大跨度双层桁架拱桥关键构造受力复杂的问题，通过有限元分析与试验验证的方法展开研究。提出适合于大跨度双层桁架拱桥的节点形式和桥面板体系。

  施工方法层面对施工和成桥状态结构的受力状态、施工关键技术等内容做系统性研究，提出适合大跨度双层桁架拱桥的施工方案。

  钢结构加工作为项目上构施工前期的关键环节，其加工品质对整座主桥的结构及外观品质起到至关重要的作用。在钢结构工艺流程中，项目整合应用数字技术和数据资源，将“数智化”成果融入钢结构生产制造的全过程，以“数智赋能”，助推桥梁品质建设。

  钢结构零件下料过程中，数控切割机、智能套料软件、网格等系统和板单元数字化制造生产线的投入使用，极大地提高了主桥钢结构排版套料切割的准确率、精度以及钢板原料的利用率，某些特定的程度上实现了原材的降“损”提效。

  项目采用板单元反变形船位焊接专机机床、板单元数控矫正机床等板单元智能制造技术，控制焊接效率及质量。相较于传统板单元制造模式，其生产效率更加高、产品质量更优、生产所带来的成本更低、环境污染更小。

  项目采用智能化涂装技术提升钢结构防腐防锈能力。智能涂装主要由数字化喷砂厂房、数字化涂装厂、中控室房组成，全面实现人机互动，实现了钢构件的可视化喷砂作业和喷涂作业，提高了涂装质量。

  基于BIM技术的实施工程的方案全过程模拟。应用无人机三维地形扫描建模技术与桥梁BIM模型融合，推演大型吊装设备跨运河有限空间下双层钢桁架拱桥安装方案，验证方案可行性，提高钢结构桥梁的安装效率和施工安全。

  项目采用数字信息化电子沙盘、钢结构吊装模拟、BIM+AR构件交底等数字化、信息化技术，对工程进度、质量和安全进行智能分析与管理。以数字化、智能化管理护航项目品质建设。

  余杭区东西大道运河大桥改造工程作为浙江省第一批共同富裕示范项目，是杭州余杭运河文化带建设的重要组成部分，同时属于规划的320国道以及规划杭州中环的重要控制性节点工程，是浙江省首座大跨径双层钢桁架拱桥。

  项目建成通车后，将解决东西大道在跨运河节点的交通瓶颈，加强完善当地路网结构，有利于相互连通交通体系构建，为杭州路网功能的实现提供有力支持，快速推进区域城市化进程。