PART-1 前言 2020年國內建成了赤水河紅軍大橋、五峰山長江大橋、鳳雛大橋、金安金沙江大橋、宜都長江大橋、太洪長江大橋、棋盤洲長江公路大橋(也稱黃石三橋)、峰林特大橋等多座懸索橋。其中,棋盤洲長江公路大橋、宜都長江大橋、峰林特大橋于2021年通車。從正式文獻收集到的相關懸索橋建設情況參見表1.1。 表1.1 2020年建成通車的主要懸索橋一覽表 本文將對其中部分具有代表性的橋梁進行簡要介紹,主要內容為設計創(chuàng)新及施工過程中的重難點突破。 PART-2 典型橋梁 2.1 赤水河紅軍大橋 赤水河紅軍大橋位于川黔交界烏蒙山區(qū)和中國工農紅軍“四渡赤水”革命老區(qū),橫跨赤水河兩岸,連接四川古藺太平鎮(zhèn)和貴州習水習酒鎮(zhèn),是川黔大通道上的關鍵門戶,也是全國第一座以紅軍名字命名的大橋。赤水河紅軍大橋為主跨長達1200 m,全長2009 m的大型鋼桁梁懸索橋。赤水河紅軍大橋貴州岸索塔高243.5 m,四川岸索塔高228.5 m,海拔高度768 m,索塔頂端距離赤水河河面的垂直高度達到503 m。該橋于2019年9月28日正式建成,于2020年1月1日通車,如圖2.1所示。 圖2.1 赤水河紅軍大橋 赤水河紅軍大橋地處烏蒙山區(qū)是連接敘古高速和江習古高速公路的控制性工程,大橋主橋為325 1200 205 m雙塔單跨吊鋼桁梁懸索橋,貴州岸錨碇為重力錨,四川岸錨碇為隧道錨。貴州岸引橋為2×30 m 4×(4×40 m)先簡支后結構連續(xù)T梁,四川岸引橋為3×33 m)先簡支后結構連續(xù)T 梁。橋型布置圖如圖2.2所示。 圖2.2 赤水河紅軍大橋主橋立面布置圖 赤水河紅軍大橋憑借1200 m的主跨,高243.5 m的主塔,隧道錨的輪廓線世界第一,赤水河紅軍大橋被譽為“超級工程”,是世界上山區(qū)第一高塔、第二大跨的峽谷大橋。 紅軍赤水河大橋主要科技項目為山區(qū)大跨徑懸索橋關鍵技術研究,該項目研究的主要內容包括:基于BIM技術的建設管理平臺開發(fā)與應用;山區(qū)懸索橋關鍵施工工藝研究;懸索橋主纜防腐體系應用研究;復雜地質條件下隧道錨承載特性及設計方法研究。 紅軍赤水河大橋在施工工藝方面的創(chuàng)新包括:樁基無水導管澆筑法、塔梁異步施工、6 m大節(jié)段爬模施工、山區(qū)大直徑鋼筋籠制作及安裝工藝等。項目管理運用BIM技術、可視化智能遠程監(jiān)控系統(tǒng)、人臉識別門禁管理系統(tǒng)、云建造施工管理系統(tǒng)等信息化、智能化建造技術的運用,實現(xiàn)全橋聯(lián)動,“360度”無死角監(jiān)控。 2.2 五峰山長江大橋 五峰山大橋位于江蘇省鎮(zhèn)江市境內,連接北岸丹徒區(qū)高橋鎮(zhèn)與京口區(qū)鎮(zhèn)江新區(qū),東距上游潤揚長江公路大橋約39 km,西距下游泰州大橋約28 km;五峰山大橋線路全長6408.909 m,主橋長1428 m,主跨1092 m;大橋上層為雙向八車道高速,設計速度為100 km/h,下層為雙向四線高速鐵路,其中2線為連鎮(zhèn)高鐵,設計行車速度250 km/h,2線預留,設計速度為200 km/h,是我國首座公鐵兩用懸索橋,也是世界上鐵路行車速度最高、運行荷載最重的公鐵兩用懸索橋。五峰山大橋于2015年10月28日動工興建,2020年12月11日鐵路橋投用運營,如圖2.3所示。 圖2.3 五峰山長江大橋 五峰山大橋主橋為(84 84 1092 84 84) m雙塔連續(xù)鋼桁梁公鐵兩用懸索橋,雙層橋面布置,上層橋面按照雙向8車道高速公路標準設計,設計速度100 km/h,橋面寬40.5 m;下層橋面按照4線高速鐵路標準設計,連鎮(zhèn)鐵路設計速度250 km/h,線間距4.6 m,采用有砟軌道結構形式。 圖2.4a 五峰山長江大橋橋型立面布置圖 圖2.4b 主梁標準斷面 圖2.4c 主塔構造 連續(xù)鋼桁梁采用板桁結合加勁梁結構,桁高16 m,節(jié)間距14 m,主桁橫向中心距30 m,橫斷面為倒梯形,上、下層橋面均采用板桁結合的正交異性整體橋面,頂板與U肋采用雙面焊全熔透焊接工藝。北側橋塔高203 m,南側橋塔高191 m。兩根主纜直徑約1.3 m,垂跨比為1/10。采用重力式錨碇,北側錨碇沉井長100.7 m,寬72.1 m,高56 m;南側錨碇地連墻支護圓形擴大基礎,內徑87 m,墻厚1.5 m,最大埋深40.5 m。 五峰山長江大橋是世界上首座高速鐵路懸索橋,也為全球運行速度最快、運營荷載最大、跨徑最大的公鐵兩用懸索橋。它填補了多項國際空白,該橋首次在鐵路道砟橋面采用軋制不銹鋼復合鋼板,并第一次在正交異性板U肋與頂板之間使用全熔透焊接技術。其在超大陸上沉井基礎施工工藝、千米級高速鐵路懸索橋上部結構施工控制技術及大型雙壁鋼圍堰整體運輸、吊裝施工等方面也實現(xiàn)了創(chuàng)新與突破,并在全球范圍率先建立起中國高速鐵路懸索橋的設計方法、計算理論和相關技術標準。其技術創(chuàng)新主要包括: (1)新型結構體系。高速鐵路橋梁首次采用懸索橋結構體系,通過開展加勁梁與懸吊結構構造及合理剛度研究、設計荷載模式研究、大直徑主纜-索夾力學性能研究、抗風性能風洞試驗研究、風-車-線-橋耦合振動研究、軌道幾何形位研究等,建立了一整套高速鐵路懸索橋關鍵設計參數(shù)指標體系。 (2)合理剛度指標。懸索橋整體剛度小,幾何非線性強烈,對環(huán)境、荷載作用敏感,通過開展結構整體靜動力性能分析、車橋耦合振動分析和軌道幾何形位分析,提出不同列車速度下高速鐵路懸索橋的豎、橫向撓跨比限值,以及梁端豎、橫向轉角限值。 (3)梁端變位控制。懸索橋跨度大,梁端縱、橫向空間位移和轉角量值大,與斜拉橋的梁端變位特征存在明顯區(qū)別,通過設置84 m邊跨和84 m輔助跨提高結構豎向剛度、降低梁端豎向轉角,通過系統(tǒng)開展設計荷載下梁端幾何變位分析、具有自復位功能的弦桿外側橫向支座設計、跨中主纜與鋼梁間的縱向斜扣索設計、1760 mm大位移梁端伸縮裝置和鋼軌伸縮調節(jié)器方案設計,系統(tǒng)解決了懸索橋梁端空間變位控制問題。 (4)列車荷載加載。千米級公鐵兩用懸索橋列車設計荷載作用效應明顯,橋上列車荷載分布及作用特征異常復雜,需合理考慮列車荷載加載模式,實現(xiàn)安全、經濟設計,保證結構強度、剛度、穩(wěn)定和疲勞等滿足要求,通過開展列車設計荷載模式研究,得出不同運營條件下的列車荷載圖式加載長度取值,提出多線列車荷載折減系數(shù)取值,實現(xiàn)了千米級大橋列車荷載的合理加載。 (5)大尺度結構設計。巨型沉井、大直徑主纜等大尺度結構的設計無規(guī)范或標準遵循,設計理念和方法均與以往有所區(qū)別,通過開展大型沉井基礎受力與變形特性研究、大直徑主纜與索夾受力分析、高強螺栓緊固與索夾滑移分析等系列研究,建立沉井、主纜等大尺度結構的設計方法。 2.3 金安金沙江大橋 華麗高速金安金沙江大橋為主跨1386 m的雙塔雙索面單跨簡支板桁結合加勁梁懸索橋,是世界最大跨徑山區(qū)懸索橋,大橋橋面與谷底江面垂直高差達335 m,如圖2.5所示。大橋由128片鋼桁梁拼裝組成,單片鋼桁梁重達216 t。承載大橋重量的“生命線”——兩根主纜由4.2萬根高強鍍鋅鋼絲組成,總長度達8.7萬千米,足以繞地球兩圈。2020年12月31日,在云南麗江金沙江峽谷峻嶺之間,歷時4年的世界最大跨徑山區(qū)懸索橋——金安金沙江大橋建成通車。昔日駕車需耗1小時下谷爬坡、蜿蜒上百個彎道的金沙江天塹,現(xiàn)在僅需1分鐘便能從335 m的高空筆直“飛”越。 圖2.5 金安金沙江大橋 金安金沙江大橋位于華麗高速K114 695處,在麗江市東偏南約20 km,金安橋水電站大壩上游1.4 km處跨越金沙江。大橋主橋為主跨跨徑1386 m的雙塔單跨懸索橋,華坪岸引橋采用2×(3×41 m)鋼混組合梁橋,麗江岸引橋采用1×40 m鋼混組合梁橋,全橋長1678.0 m。在設計成橋狀態(tài)下,中跨理論矢跨比為1/10。全橋共設兩根主纜,主纜橫向中心距為27.0 m。除兩岸端吊索距離橋塔中心為12.6 m外,其余吊索間距均為10.8 m。在主跨鋼梁兩端設置液壓緩沖阻尼裝置。橋面采用1.0%的雙向縱坡,主橋為2%的雙向橫坡,如圖2.6所示。 圖2.6 金安金沙江大橋橋型立面圖(單位:m) 金安金沙江大橋兩岸采用門形鋼筋混凝土索塔,華坪岸索塔高222 m,麗江岸索塔高186 m,設上下橫梁各1道。左右兩側塔柱中心間距在塔頂位置為27 m,在塔底位置為39.818 m。塔柱均采用D形薄壁空心斷面,華坪岸索塔順橋向尺寸為9.0~13.0 m,橫橋向尺寸為6~9 m,麗江岸索塔順橋向尺寸為9.0~12.35 m,橫橋向尺寸為6~8.512 m。上塔柱壁厚1.0 m,下塔柱壁厚1.2 m。橫梁為空心矩形斷面,上橫梁高8.0 m,寬8.0 m,下橫梁高9.0 m,寬10.0 m壁厚均為1.0 m。承臺為臺階形構造,輪廓尺寸為23.4 m×23.4 m。 加勁梁采用板桁結合構造,主要由正交異性鋼橋面板和鋼桁架構成,正交異性鋼橋面板與鋼桁架焊接連接,共同參與受力。鋼桁架由主桁架、橫桁架和下平聯(lián)構成,如圖2.7所示。主桁架為帶豎腹桿的華倫式構造,桁高9.5 m,標準節(jié)間長10.8 m,橫向中心距為27.0 m。正交異性橋面板橫梁間距為2.7 m,縱梁間距為6.25 m。頂板厚16 mm,行車道板下設U形縱肋加勁,其余部位以板肋加勁。U肋高280 mm,頂寬300 mm,底寬180 mm,壁厚8 mm,橫向間距580 mm。除主桁架桿上弦桿、下弦桿件采用Q420qD鋼材外,其余桿件及正交異性板均采用Q345qD鋼材。 圖2.7 鋼桁梁標準橫斷面 金安金沙江大橋設計中對大橋的橋型方案、分跨布置、隧道錨構造、索塔尺寸、鋼梁尺寸、順層邊坡的局部支擋、順層隧道錨的受力性能、加勁梁的氣動優(yōu)化措施、主橋抗震體系和板桁結合加勁梁橋面板耐久性等關鍵技術問題進行研究。 2.4 太洪長江大橋 太洪長江大橋是重慶市境內連接巴南區(qū)與渝北區(qū)的過江通道,位于長江水道之上,是南川—兩江新區(qū)高速公路(渝高速S37)的控制性工程。太洪長江大橋南起五臺互通,上跨長江水道,北至劉家灣互通,大橋全長1436 m,橋面為雙向六車道高速公路,設計速度為80 km/h。太洪長江大橋全長1436 m、寬36 m,主跨808 m;引橋跨徑布置為2×120 m。主橋為鋼箱加勁梁懸索橋,引橋為T型剛構 多跨連續(xù)T梁橋。2016年12月,太洪長江大橋開工建設;2019年12月25日,太洪長江大橋主橋合龍;2020年10月20日,太洪長江大橋通車運營。 ![]() 圖2.8 太洪長江大橋 太洪長江大橋為重慶南川至兩江新區(qū)高速公路上的關鍵控制性工程,位于長江洛磺水道與爐子梁水道連接處。橋型為主跨808 m的單跨簡支鋼箱梁地錨式懸索橋。橋梁全長1436 m,主纜計算跨徑190 808 260 m,矢跨比1/10。吊索標準間距12 m。全橋共66對吊索。南岸錨旋采用隧道式錨破,北岸錨旋采用框架重力式錨院。 主塔采用門式鋼筋混凝土結構,塔基為承臺樁基礎。塔柱高度為180.68 m。塔柱底部3 m、頂部4.0 m為實心矩截面,其余部分為箱形截面,局部加厚。塔柱橫橋向尺寸為6.8 m,順橋向尺寸由塔柱頂?shù)?.0 m按照1/180.68的坡率線性增大到塔柱底的10 m。上塔柱壁厚度0.8 m,下培柱壁厚1.0 m。在橫梁附近塔柱采用變化壁厚。塔柱有上、中、底三道橫粱。上橫梁的高度為5.0 m,寬度6.0 m;中橫梁的高度為7.0 m,寬度7.0 m;底橫梁高度4.0 m,寬度8.0 m。橫梁均為箱形截面并設置橫隔板。橫梁的預應力錨頭埋于塔身或承臺內,采用混凝土封錨。 太洪長江大橋加勁梁采用流線型扁平鋼箱梁,單箱單室。橋軸線處梁內凈高3.0 m,橋面雙向2.0%橫坡,鋼箱梁全寬39.6 m(橫向兩吊索之間的問距為34 m),鋼箱梁采用Q345D。鋼箱梁采用正交異性鋼橋面板,橋面頂板行車道處厚16 mm,U肋尺寸為300×280×8 mm,中心間距600 mm。箱梁內設2道縱腹板,間距34 m與吊索處于同一平面內,一般非吊點區(qū),腹板厚度20 mm,吊點處腹板加厚至30 mm。標準梁段橫隔板間距3 m,由上、下兩塊板豎向組焊而成,上板、下板厚均為12 mm,表面設有豎向、水平向加勁,厚為10 mm。吊索處靠近腹板處橫隔板局部加厚,厚均為20 mm,其余靠近膜板厚度為16 mm;索塔處永久支座處橫隔板也由上、下兩塊板豎向組焊而成,上板、下板厚均為16 mm,其加勁板厚10 mm。 2.5 肇云大橋 肇云大橋是中國廣東省境內一座連接肇慶市與云浮市的跨河通道,位于西江之上,為汕頭—湛江高速公路組成部分。肇云大橋北起肇慶市德慶縣悅城鎮(zhèn)、南至云浮市云安區(qū)都楊鎮(zhèn),全長1688 m;橋面為雙向六車道高速公路,設計速度100 km/h。肇云大橋于2015年8月26日動工建設,2020年1月1日竣工運營。 ![]() 圖2.9 肇云大橋 肇云大橋全長1688 m,主橋主跨738 m、邊跨(德慶側)202 m,全橋7聯(lián)采用3×(3×30) m 2×45 m 4×45 m 202 m 738 m 4×45 m的跨徑布置,橋面寬30 m,為雙向六車道(不設硬路肩)高速公路,設計速度100 km/h。 ![]() 圖2.10 肇云大橋橋型立面圖(單位:cm) 橋梁設計雙向六車道30 m寬,加勁梁全寬38.4 m(含風嘴、檢修道);軸線處梁內凈高3 m,鋼材材質Q345D。鋼箱梁分為65個梁段,標準梁段長為15 m,吊索間距15 m,最大吊裝重量約276 t,總重約14600 t。鋼箱梁采用扁平封閉流線形,為單箱單室全焊結構,由頂板、底板、腹板、隔板、U形肋及各類加勁板焊接而成,具體結構見圖2.11所示。 ![]() 圖2.11 肇云大橋鋼箱梁標準斷面 肇云大橋南側錨碇創(chuàng)新性采用的“通道錨”方案,作為懸索橋主纜錨固體系的新型式,為世界橋梁界首創(chuàng),解決了路線位于緩和曲線條件下主纜橫向偏角問題。 2.6 濤源金沙江大橋 云南大永高速公路(麗江段)濤源金沙江大橋主跨636 m的雙塔雙索單跨簡支鋼箱加勁梁懸索橋。主纜采用91股91絲直徑中5.0 mm的鍍鋅鋁合金平行鋼絲。大橋位于8度高地震烈度區(qū),緊鄰程海-賓川大斷裂帶,地震近效應突出。橋位范圍內發(fā)育多期、多臺斷層崖,橋位地質情況極其復雜。加勁梁采用扁平流線形鋼箱梁,梁高3.0 m,標準節(jié)間長12.2 m,梁寬31.4 m。兩岸索塔采用門形混凝土結構,大理岸橋塔高75.0 m,麗江岸索塔總高70.0 m。國內外首次在橋梁纜索上系統(tǒng)運用耐高溫防護體系技術,提高了橋梁的防災抗災能力。自2017年6月1日起,歷時3年,于2020年6月30日全面建成通車。 ![]() 圖2.12 濤源金沙江大橋 濤源金沙江大橋采用跨越能力最大的橋型:懸索橋,其主橋跨徑布置為(160 636 140) m的單跨簡支鋼箱梁地錨式懸索橋,大理岸錨碇區(qū)引橋為(40 40 45) m鋼箱梁橋,大理岸錨碇區(qū)引橋至大理索塔之間為一段路基,永勝岸引橋為[(30 35 30) m (40 40 30) m]鋼箱梁橋,橋梁全長1095 m。大理岸和永勝岸均采用重力式錨碇。 2.7 鵝公巖軌道專用橋 鵝公巖軌道大橋是重慶軌道交通環(huán)線南環(huán)的控制性工程,位于鵝公巖長江大橋(公路橋)上游約45 m處。主跨為600 m的五跨連續(xù)鋼箱梁自錨式懸索橋,其跨度在世界軌道交通專用懸索大橋中位居前列,同時也是世界上主跨跨度最大的自錨式懸索橋。由于該橋需要進行“先斜拉、后懸索”的體系轉換施工才能最終成橋,因此施工工藝復雜、技術含量高。2019年7月,鵝公巖軌道大橋鋪軌完畢,2019年10開始進行軌道環(huán)線的試運營,2019年12月30日開通運營。 ![]() 圖2.13 鵝公巖軌道大橋 重慶鵝公巖新建軌道專用橋采用橋跨布置為50 210 600 210 50=1120 m的雙塔鋼箱梁自錨式懸索橋,橋梁跨徑、主纜矢跨比與老橋保持一致,橋寬22.0 m,建成后將成為主跨世界第一的自錨式懸索橋。 ![]() 圖2.14 鵝公巖軌道大橋橋型立面圖 加勁梁采用鋼箱-混凝土混合梁,主跨及邊跨采用鋼箱梁,梁高4.5 m,錨跨及錨固段采用混凝土梁,在邊跨設置鋼-混結合段。根據(jù)總體布置要求,橋面寬度為22 m,主纜橫向間距19.5 m。吊索為平行吊索,為增加加勁梁橫向剛度并減小吊索對鋼箱梁邊腹板的局部彎矩,邊腹板貼近吊索布置。鋼箱梁標準橫斷面見圖2.15所示。 ![]() 圖2.15 鵝公巖軌道大橋主梁斷面圖 新建軌道專用橋橋塔的外形采用與原鵝公巖大橋一致的形式。2個橋塔塔頂高度一致,塔身外觀呈門形,橋塔兩側立柱豎向按100:4.65內收。橋塔按全截面受壓構件設計,設有避雷裝置。 主纜由3跨組成,主跨理論跨徑600 m、理論垂跨比1/10,邊跨理論跨徑210 m。主纜在橫斷面上布置為平行雙纜面,中心距為19.5 m。塔頂設主索鞍,主纜通過主索鞍繞至邊跨,邊跨主纜通過散索套分散錨固在加勁梁上。主纜采用PPWS平行鋼絲索股,每根主纜由92束索股組成,每束索股采用127φ5.3 mm鋅鋁合金鍍層高強鋼絲,熱鑄錨具。全橋邊、中跨均設吊索,共設122個吊點,順橋向間距15 m。 鵝公巖軌道大橋的施工難點有四個:一是這座懸索橋需要“先斜拉,后懸索”的各施工體質轉換,在國內尚屬首例;二是鋼箱梁梁體剛度大,單節(jié)段重量大,標準節(jié)段最大410 t;三是老橋的防護難度大,新橋施工安全風險較大;四是施工條件復雜,需跨越南濱路、九濱路、成渝鐵路、鵝公巖立交橋。 2.8 鳳雛大橋 鳳雛大橋,是中國湖北省襄陽市境內過江通道,位于漢江水道之上,是漢江首座三塔式懸索橋、湖北省繼鸚鵡洲長江大橋后的第二座三塔式懸索橋,如圖2.16所示。鳳雛大橋于2015年10月28日動工興建;于2020年6月24日通車運營。 鳳雛大橋南起龐公路,上跨漢江水道,北至大慶東路;線路全長2603.863 m,橋梁總長2023.038 m;橋面為雙向六車道城市主干道,設計速度60 km/h。 ![]() 圖2.16 鳳雛大橋 鳳雛大橋采用的主要技術特點有: (1)樁徑2.5 m、樁長105 m的大直徑超長鉆孔灌注樁施工。 (2)在錨碇施工中,在國內首次實現(xiàn)了將液壓抓斗與沖擊鉆相結合的成槽施工工藝應用于國內最小直徑(35 m)圓形地連墻施工,有效解決了強透水地層易塌孔的技術難題,保證了地連墻成槽精度、質量與工效。 (3)纜載吊機采用集人機界面、傳感器技術、通訊技術于一體的PLC控制技術。 (4)首次研發(fā)了低熱、低收縮、低粘度超高性能混凝土(UHPC)并應用于橋梁索塔鋼混結合段大體積混凝土施工,有效解決了混凝土(UHPC)易開裂的技術難題。 2.9 云龍灣大橋 云龍灣大橋是天府新區(qū)錦江生態(tài)帶整治項目(二期)中的兩座橋梁,是錦江西片區(qū)接入天府大道的重要通道,其建設為進一步加強該片區(qū)與天府新區(qū)核心區(qū)的聯(lián)系,完善區(qū)域路網,帶動片區(qū)內錦江兩岸的協(xié)同發(fā)展起到基礎性作用。 云龍灣大橋位于天府新區(qū)益州大道南延線與錦江交匯點,橫跨錦江,大橋西側是大怡心湖板塊,左側則直接連接麓湖生態(tài)城附近。云龍灣大橋主要銜接益州大道錦江南北兩岸,距錦江上游天保灣約1.62 km,距下游規(guī)劃毛家灣大橋約1.0 km。 ![]() 圖2.17 云龍灣大橋效果圖 云龍灣大橋位于錦江云龍灣,南北走向,基本與錦江正交。北岸引橋下地點距規(guī)劃交叉口切角約140 m,南岸下地點距規(guī)劃道路交叉口切角約65 m。項目地處錦江V級航道,根據(jù)通航和行洪部門要求,主橋一跨跨越錦江水面,孔跨布置為(30 80 205 80 30) m自錨式懸索橋,全長428.35 m,主跨跨度205 m,橋寬48.5 m。受通航凈空影響,橋梁與南、北兩岸濱河路只能形成立交,行人及非機動車經慢行梯步下地,不經過引橋。引橋布置沿益州大道下地,北岸引橋全長118.325 m,南岸引橋全長58.325 m,均采用預應力砼箱梁。引橋按雙向八車道設計,橋面寬31.5m,整幅修建。南北兩岸引道長分別為81.71 m和122.49 m。 ![]() 圖2.18a 云龍灣大橋橋型立面圖 ![]() 圖2.18b 橋塔構造圖 云龍灣大橋橋塔整體呈門式造型,寓意“天府之門”,塔柱表面米黃色。塔柱豎直布置,北岸塔柱全高67 m,南岸塔柱全高65.3 m,塔柱橫向中心距為40 m。塔柱截面以空心為截面主,由塔頂裝飾段、上塔柱及下塔柱組成,在上塔柱頂設置橫梁,在塔頂、各節(jié)段交接處及橫梁側面頂部與底部分別設置外凸棱線,增加橋塔的層次感。塔梁(主縱梁)交接段處,塔柱開11 m(高)×4.6 m(寬)門洞,供主縱梁穿過,并保證梁頂非機動車通行凈空需求。梁底塔柱段塔身截面局部內凹15 cm,形成分層截面,避免塔身過于單調。 主橋主梁為縱橫梁鋼結構體系,線路中心處梁高3.5 m,標準段全寬48.5 m,橋塔處梁體寬54.6 m。梁體主要材質為Q345D,主要為主縱梁(閉口箱梁)、普通中橫梁、端橫梁、錨固橫梁、塔梁結合處中橫梁組成的縱橫向梁格體系??v梁橫橋向中心距40 m,標準段結構中心處梁高3.1 m,長度為19.8 m,縱梁頂板、底板及腹板厚度均為16 mm,頂、底板設置180 mm(寬)×16 mm(厚)的板式加勁肋,腹板設置165 mm(寬)×14 mm(厚)的板式加勁肋,縱梁每隔3.3 m設置一道橫隔板,板厚14~30 mm,并設置過人孔。橫梁分為普通中橫梁、塔處橫梁、端橫梁、錨固橫梁,全橋共計157根橫梁,其中中橫梁145根,橋塔處橫梁8根,端橫梁2根,錨固橫梁2根。 ![]() 圖2.18c 標準橫斷面圖 小結 2020年國內先后建成了多座懸索橋,尤其是多座山區(qū)大跨度懸索橋的建成,其在結構形式、環(huán)境保護、新材料應用以及深峽谷地區(qū)橋梁建設關鍵技術研究等方面各有特色,值得了解借鑒。如赤水河紅軍大橋憑借1200 m的主跨,高243.5 m的主塔,輪廓線世界第一的隧道錨,被譽為“超級工程”,是世界上山區(qū)第一高塔、第二大跨的峽谷大橋,該項目展開的山區(qū)大跨徑懸索橋關鍵技術研究、施工工藝工法值得山區(qū)橋梁建設借鑒;另外,五峰山長江大橋的建成通車對世界高速鐵路懸索橋建造打開了一扇新的大門,五峰山長江大橋是世界上首座高速鐵路懸索橋,也為全球運行速度最快、運營荷載最大、跨徑最大的公鐵兩用懸索橋,在全球范圍率先建立起中國高速鐵路懸索橋的設計方法、計算理論和相關技術標準,為推動大跨度懸索橋在高速鐵路上的應用起到了積極作用。 作者簡介 ![]() 李亞東,男,博士,教授,博士生導師。兼任中國鋼結構協(xié)會橋梁鋼結構協(xié)會副理事長,中國鐵道學會工程分會橋梁專業(yè)委員會副主任委員,中國鋼結構協(xié)會結構穩(wěn)定與疲勞分會理事,《橋梁》雜志編委會副主任委員,《橋梁建設》和《世界橋梁》期刊編委。主編《橋梁工程概論》、《土木工程專業(yè)英語》和《亞東橋話》,副主編《橋梁漫筆》(第二版)、《鐵路橋梁施工》和《焊接鋼橋的疲勞應力》,參編《中國鐵路橋梁(1980-2020)》、《大貝耳特海峽東橋》等,主審《鐵路橋梁造型指南:德國鐵路橋梁的設計理念》,是《中國鐵道大百科全書(工程工務卷)》和第三版《中國大百科全書(土木卷)》橋梁分支條目的主要撰稿人。主持和參與國家及省部級科研課題10余項,承擔過南京長江二橋、重慶菜園壩大橋、武漢楊泗港大橋、大瑞鐵路怒江大橋、常泰長江大橋等20余座特大橋梁的科研和技術服務工作。 主要研究方向:現(xiàn)代橋式,鋼橋焊接殘余應力,山區(qū)橋梁防災減災,橋梁工程史,橋梁美學。 Email: yadongli2009@qq.com。 ![]() 莊衛(wèi)林,男,教授。中國公路學會橋梁和結構工程分會常務理事、全國交通工程設施(公路)標準化技術委員會委員、北京茅以升科技教育基金會橋梁委員會委員等。2019年5月以前主要從事公路橋梁勘察設計工作,2019年5月調入西南交通大學工作。研究方向為橋梁的防災減災及橋梁技術的工程應用。曾獲得國家科技進步二等獎1項,省部級科技進步一等獎11項,二等獎7項,國家專利19項。享受國務院政府特殊津貼,四川省學術及技術帶頭人、四川省工程設計大師、全國公路優(yōu)秀科技工作者、全國交通運輸行業(yè)優(yōu)秀科技人員、全國“年度十大橋梁人物”。 聯(lián)系郵箱:756112147@qq.com。 ![]() 謝尚英,女,博士,教授級高級工程師,碩士生導師,四川省工程設計大師,成都市政協(xié)委員,西南交大土木工程設計有限公司總經理。研究方向為現(xiàn)代橋式及橋梁結構設計理論、既有橋梁結構損傷與健全性評估。主持、參與完成科研項目10余項;發(fā)表論文20余篇;獲四川省科技進步一等獎1項;主持設計作品獲國家及省部級優(yōu)秀設計獎60余項;專利30余項;主編地方標準3項。 聯(lián)系郵箱:619950225@qq.com。 ![]() 何畏,男,碩士,副教授,碩士生導師。國家級土木工程實驗教學示范中心(西南交通大學)常務副主任,國家級土木工程虛擬仿真實驗教學中心(西南交通大學)常務副主任,國家級精品課程、國家一流本科課程骨干教師。研究方向為大跨度橋梁結構行為、橋梁施工控制與健康監(jiān)測、超高性能混凝土結構應用、橋梁智能建造技術。獲中國公路學會科技進步一等獎1項;四川省教學成果一等獎1項;參編地方標準3部;參編教材2本。 聯(lián)系郵箱:harveyhe@vip.163.com ![]() 張迅,男,博士,副教授,博士生導師。國家自然科學基金通訊評審專家、國際聲學與振動學會會員、中國鋼結構協(xié)會結構穩(wěn)定與疲勞分會會員、中國地震學會基礎設施防震減災青年委員會委員。主要研究方向:(1)橋梁結構車致振動與噪聲的預測、監(jiān)測和主/被動控制;(2)災害環(huán)境下(泥石流、落石、滑坡、洪水等)橋上行車安全性控制。相關研究成果被應用于成灌鐵路、秦沈客專、津秦高鐵、長沙中低速磁浮、廣州地鐵、杭長高鐵、深茂高鐵等重點工程中。主持國家自然科學基金3項、省部級課題3項,企業(yè)委托課題十余項。出版學術專著1部,發(fā)表SCI/EI收錄論文50余篇。 聯(lián)系電話:15902820405 郵箱:zhxunxun@swjtu.edu.cn ![]() 徐勛,男,博士,講師,碩士生導師。研究方向為橋梁結構行為、箱梁橋結構行為。完成科研項目20余項,發(fā)表論文30余篇。 聯(lián)系郵箱:370266573@qq.com。 ![]() 任偉平,男,博士,高級工程師。主要從事現(xiàn)代橋式及橋梁結構設計理論、橋梁鋼結構穩(wěn)定與疲勞等方向的研究及教學工作。近年來主持完成了20多座大中型橋梁的工程設計及技術咨詢;主持完成了鐵道部科技研究開發(fā)計劃1項;參與國家863項目1項,西部課題1項;參編教材專著2本、譯著1本。 聯(lián)系郵箱:renwp888@163.com 參考文獻 [1] 向正松, 郭玉龍, 李金陽, 等. BIM技術在赤水河懸索大橋中的應用[C]. 中國圖學學會.2020第九屆“龍圖杯”全國BIM大賽獲獎工程應用文集, 2020. [2] 陶龍, 徐國挺, 鄧亨長, 等. 赤水河紅軍大橋門式框架橋塔施工關鍵技術[J]. 世界橋梁, 2020(1): 30-34 [3] 何利, 向正松. 山區(qū)大跨徑懸索橋索塔設計與施工方案研究[J]. 公路交通技術, 2019(4): 60-69 [4] 唐賀強, 徐恭義, 劉漢順. 五峰山長江大橋橋主橋總體設計[J]. 橋梁建設, 2020(6): 1-6. [5] 劉銳. 五峰山過江通道建設方案研究[J]. 公路交通科技(應用技術版), 2018(6): 116-118. [6] 國家鐵路局. 連鎮(zhèn)鐵路五峰山長江特大橋[N]. 國家鐵路局, 2019-05-17. [7] 李小珍, 秦羽, 劉德軍. 側風作用下五峰山長江大橋列車行車安全控制[J]. 鐵道工程學報, 2018, 35(7): 58-64. [8] 劉斌, 馬健, 汪磊, 等. 云南金安金沙江大橋總體設計[J]. 橋梁建設, 2018(1): 82-87. [9] 劉斌, 馬健, 汪磊, 等. 金安金沙江大橋主橋設計關鍵技術[J]. 公路, 2020, 65(12): 31-36. [10] 張林, 李沖, 江鵬. 金安金沙江大橋地震響應及阻尼器減震耗能應用研究[J].公路, 2020, 65(12): 52-56. [11] 李永樂, 錢逸哲, 朱金, 等. 隨機風、車流聯(lián)合作用下大跨公路懸索橋縱向振動特性研究[J/OL]. 中國公路學報: 1-16 [2021-03-02]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1313.U.20210104.1416.012.html. [12] 李光玲, 蘇權科, 高文博, 等. 中央扣對懸索橋動力特性及短吊索車載激勵響應的影響[J/OL].中國公路學報: 1-15 [2021-03-02]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1313.U.20201229.0939.002.html. [13] 永斌, 譚昌富, 霍志芳, 等. 板-桁結合新型加勁梁在山區(qū)懸索橋中的應用[J]. 公路, 2020, 65(5): 149-154. [14] 徐瑞豐, 韓大章, 單宏偉. 寬幅預制節(jié)段梁在五峰山長江大橋中的應用[J]. 上海公路, 2020(1): 54-56 67. [15] 陳旭, 王昕, 王晗, 等. 基于智能錨具的PC加勁梁懸索橋預應力測試[J]. 施工技術, 2020, 49(17): 27-31. [16] 石林澤, 程斌, 曹一山, 等. 基于機器學習的超大跨度懸索橋健康狀態(tài)評估[J]. 上海公路, 2020(3): 48-53 100. [17] 胡勇, 柴小鵬, 趙海威, 等. 滬蘇通長江公鐵大橋主航道橋斜拉索振動控制技術[J]. 橋梁建設, 2020, 50(4): 95-100. [18] 唐清華, 王鵬, 趙胤儒. 大跨徑空間索面懸索橋設計施工關鍵技術研究[J]. 中國市政工程, 2020(6): 88-92 116. [19] 李寧波, 周宇, 李程, 等. 基于懸吊系統(tǒng)材性的大跨懸索橋多因素敏感性分析[J]. 喀什大學學報, 2020, 41(6): 47-52. [20] 黃瑜, 羅天, 段佳宏, 等. 單主纜懸索橋抗傾覆穩(wěn)定性研究[J]. 世界橋梁, 2020, 48(4): 40-44. [21] 肖波, 汪正興. 懸索橋吊索高階渦激振動及擺錘式MTMD減振技術研究[J].橋梁建設, 2020, 50(2): 31-36. [22] 張彥玲, 張建林, 李運生. 柔性人行懸索橋在不同人流量下人致振動分析[J]. 西安建筑科技大學學報(自然科學版), 2020, 52(6): 779-787. [23] 華旭剛, 楊維青, 溫青, 等. 懸索橋并列雙吊索整體風振特性與氣動阻尼研究[J]. 鐵道科學與工程學報, 2020, 17(1): 102-109. [24] 黎子榮, 劉立鵬, 張楊怡, 等. 塔梁分離式懸索橋動力及抗震性能[J]. 沈陽工業(yè)大學學報, 2020, 42(6): 714-720. [25] 陽威, 郝憲武, 張鑫敏. 行波效應對大跨度懸索橋地震響應的影響分析[J]. 工程抗震與加固改造, 2020, 42(2): 100-106. [26] 梁龍騰, 封周權, 陳政清, 等. 大跨度懸索橋加勁梁縱向運動特性及其電渦流阻尼控制研究[J]. 地震工程與工程振動, 2020, 40(4): 118-127. [27] 雷虎軍, 劉偉, 黃炳坤. 地震作用下千米級高速鐵路懸索橋行車安全性研究[J]. 振動與沖擊, 2020, 39(10): 249-255. [28] 史良洪. 超大平面沉井基礎下沉施工全過程受力特性[J]. 鐵道工程學報, 2018, 35(9): 42-48. [29] 吳立柱, 游斌, 何超,等. 水下三維聲吶在錨碇沉井施工中的應用[J]. 中國港灣建設, 2018, 249(11): 72-74 85. [30] 韋慶冬, 馮傳寶, 劉漢順, 等. 懸索橋主纜自牽引式檢修車研究[J]. 城市道橋與防洪, 2020(4): 134-136. [31] 鄭康. 西江特大橋橋位及橋型方案研究分析[J]. 廣東交通職業(yè)技術學院學報, 2020, 19(1): 25-29 83. [32] 謝波. 西江特大橋鋼箱梁安裝施工關鍵技術及應用[J]. 公路交通科技(應用技術版), 2019, 15(1): 252-254. [33] 宋罡, 湯華, 袁從華, 等. 濤源金沙江大橋重力錨碇巖基原位試驗研究[J]. 建材世界, 2019, 40(2): 23-26. [34] 臧瑜, 戴建國, 邵長宇. 重慶鵝公巖軌道大橋設計關鍵技術[J]. 橋梁建設. 2020, 50(4): 82-87. |
|