施工過程
開始
矮寨特大橋是壹座單跨鋼桁加勁梁懸索橋。這座橋的兩端都直接與隧道相連。采用雙向四車道高速公路標準。設計速度為每小時80公裏,設計車輛荷載為-1,橋面設計風速為34.9米/秒,地震動峰值加速度為0.05克,地震動反應譜特征周期為0.35秒,路基寬度為24.5米,橋體總長約為1073.65米,懸索橋主跨為1176米矮寨懸索橋工程開工預算7.9億元,實際完成造價654.38+0.5億元。
2007年6月,矮寨特大懸索橋開工建設。橋面路基寬度24.5米,主跨達到65,438+065,438+076米。它是吉茶高速公路的重點工程,是渝湘高速公路的大動脈。也是包頭至茂名高速公路和編號為G65的中國國家高速公路網的控制性工程。
建造
2010 3月28日9: 10,矮寨特大懸索橋的茶洞岸飛艇隨著矮寨特大懸索橋的領航索開始起飛,飛向峽谷的另壹側。15分鐘後,飛艇成功將引導纜拖至對岸的巨橋塔。雖然先導索的直徑只有1 mm,但卻能承受450公斤的重量。是壹級繩的導索。通過引導索,將牽引繩逐級放大,第二根繩的直徑為6 mm,之後依次是直徑為9 mm、16 mm、22 mm的鋼絲繩,將橋梁主體結構從壹岸牽引到另壹岸。飛艇成功穿越跨度為1176米的德杭大峽谷,將矮寨特大橋導索從茶澱岸引至吉首段,進入主纜施工階段。
2010年7月中旬,完成該橋貓道架設及驗收。
2010 10月20日,10,在建矮寨特大橋最後壹根索股架設完畢。
2065 438+01 8月20日上午,隨著最後壹顆鉚釘就位,被譽為“世界最長鋼桁架懸索橋”的湘西矮寨大橋鋼桁架正式合攏,標誌著該橋主體工程全部完工。
通車
2065438年3月31日矮寨大橋正式通車,長渝高速全線貫通。
2012年4月,架設第壹根鋼桁梁。9月底,橋面鋪設。
橋梁特征
世界第壹
壹、大橋主跨1176米,世界第壹。
二是首次采用塔梁完全分離的結構設計方案,為世界首創。
三是首次采用軌索滑移法架設鋼桁梁,為世界首創。
第四,首次采用巖錨吊索結構,采用碳纖維作為預應力鋼筋,為世界首創。
世界的問題
矮寨大峽谷是吉茶高速的必經之路,懸索橋方案成為最佳選擇,矮寨特大橋成為吉茶高速的控制性工程。
矮寨特大橋位於湖南省湘西州吉首市矮寨鎮。是在建的吉首至茶澱高速公路控制性工程,距吉首市區約20公裏,跨越德杭大峽谷,落差400多米。
懸索橋又稱吊橋,是壹種由橋塔懸掛纜索,錨固在兩側作為上部結構主要承重構件的橋梁。
矮寨特大懸索橋從壹開始就遇到了五大世界級難題-
地勢險要:橋面到峽谷底部高差355米,兩側索塔距離懸崖邊緣僅70至100米。
地質復雜:橋塔處存在巖堆、巖溶、裂縫、危巖體等不良地質現象。僅在吉首岸邊索塔基坑附近發現的大小洞穴就有18個,其中最大的洞穴體積近萬立方米。
天氣多變:峽谷多霧,瞬時最大風速每秒31.9米,嚴重影響施工測量和主纜架設。
吊裝難度大:主纜和鋼桁梁架設在300至400米高空,單件最大吊裝重量120噸。
運輸困難:土建運輸量大,僅鋼材、水泥、砂石總運輸量就達654.38+0.8萬噸。
建設方案
第壹,首次將塔梁結構完全分離。壹般懸索橋設計,塔與梁相連,但矮寨大橋塔距懸崖邊緣僅70-100米,底部數百米高,地形特殊。采用塔梁完全分離結構,可最大限度地減少山體開挖,縮短鋼桁梁長度,節省投資;實現了橋梁結構與自然景觀的完美融合。
二是首次在懸索橋上使用大型巖石錨吊索。由於選擇了塔梁分離的懸索橋結構,鋼桁梁長度小於主塔中心距,主纜中沒有吊索區,吊索卸載應力為零。而且鋼桁梁轉角位移較大,鋼桁梁上下弦應力超標,需要對鋼桁梁進行特殊設計。因此,設計采用增加豎向錨索,設置豎向錨索,通過預應力巖錨錨固在巖石上的方案。
矮寨大橋鋼桁架加勁梁包括鋼桁架和橋面系。鋼桁架由主桁架、主橫桁架、上下平行連接和抗風穩定板組成。主桁架為帶豎腹桿的滑輪結構,由上弦桿、下弦桿、豎腹桿和斜腹桿組成。上弦桿和下弦桿為箱形,除支座處的腹板外,其余為工字形。主桁架高7.5m,寬27m,節間長7.25m。標準節段長度為14.5米,由兩段組成,每段設置壹個主橫向桁架。
主橫向桁架采用單層桁架結構,由上、下橫梁和直腹桿組成,其中上、下橫梁采用箱形截面,腹桿采用工字形截面。上下平行接頭均采用K形系統和箱形截面。
加勁梁的架設采用軌道纜索移梁的方法。軌索移梁法是利用橋梁的永久吊索,在其下端安裝水平軌索,然後張拉水平軌索作為加勁梁的運梁軌道,實現橋梁鋼桁加勁梁從跨中向兩端拼裝。與橋面吊車拼裝方案相比,軌道纜索梁轉移方案可以大大減少鋼桁梁的高空拼裝工作,不僅可以節省工期和投資,而且有利於保證施工安全和質量。
第三,首次采用碳纖維預應力錨索錨固巖錨基礎。巖錨吊索的拉力傳遞到地面巖體。常規巖石錨索預應力鋼筋采用鋼絞線,矮寨大橋根據研究和試驗采用高性能碳纖維作為預應力鋼筋。與傳統的鋼絞線相比,碳纖維材料具有重量輕、強度高、耐腐蝕的特點,為橋梁的安全性提供了充分的保障。
4.矮寨大橋采用橋隧連接形式。在施工階段,隧道進口邊坡開挖、隧道開挖、塔基開挖、隧道式錨碇開挖都會影響山體的穩定性。在運營階段,索塔和錨碇的荷載以及端吊索的荷載將共同作用在山體上。設計人員利用FLAC-3D巖土工程分析軟件建立了巖體的本構模型,對山體的整體穩定性進行了分析計算。采取必要的加固保護措施,確保山體穩定和橋梁結構安全。
5.為了保證橋梁的抗風穩定性和安全性,湖南大學風工程試驗中心圍繞橋梁的抗風設計進行了系統的計算分析和風洞試驗研究。設計制作了全橋1:245氣動彈性模型,全面檢驗矮寨大橋抗風性能,完全滿足抗風設計要求。針對山區極其復雜的風環境,在橋址建立了新型遙控懸掛式風環境觀測系統,並已投入使用。長期觀測數據將豐富和修正現有的風環境研究成果。
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