矮寨大桥简介

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范文一:矮寨大桥简介

矮寨大桥工程简介

一、工程概况

矮寨大桥为吉茶高速公路的控制性工程,桥位距吉首市区约20KM,于K14+571.30KM处跨越矮寨镇附近的山谷,德夯河流经谷底,桥面设计标高与地面高差达330m左右,山谷两侧悬崖距离从900m到1300m之间变化。

矮寨大桥采用塔梁分离式悬索桥方案,主跨为单跨1176m简支钢桁加劲梁,主缆布置为242+1176+116m,主缆的矢跨比为1/9.6,两根主缆横桥向间距为27m。是目前“国内第一”的跨越峡谷的大跨径钢桁加劲梁悬索桥。

主要技术指标:

(1)公路等级:四车道高速公路

(2)设计行车速度:80km/h

(3)设计汽车荷载:公路-Ⅰ级

(4)桥面坡度:纵坡为0.8%,横坡2.0%

(5)钢桁梁:梁宽27m,梁高7.5m

(6)桥面宽度:0.5m(防撞护栏)+11.0m(行车道)+0.5m(防撞护

栏)+0.5m(中央分隔带)+0.5m(防撞护栏)+11.0m(行车道)+0.5m(防撞护栏),桥面全宽24.5m

(7)温度:桥址处极端最高温度38.0℃,极端最低温度-10.0℃,

最冷月月平均气温2.8℃,最热月月平均气温25.4℃

(8)峒河历史最高洪水位:H=236.78M

(9)设计基准风速:34.9m/s

(10)地震基本烈度:地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征

周期为0.35s

主要材料用量:

全桥浇注砼约13万方,使用各类钢材约3.6万吨。

二、主要结构

1、主塔

塔身采用双柱式门式框架结构。

吉首岸索塔自扩大基础顶以上高129.316m,塔顶中心距27m,塔底中心距41m。壁厚:上塔柱0.8m,中塔柱1.0m,下塔柱1.2m。分离式扩大基础高5m,C30钢筋砼结构,单侧基础纵向×横向分别为21m×18m。塔座高6m,底设3m实体段。塔柱横向等宽6m。混凝土量1.25万方。

茶洞岸索塔自扩大基础顶以上高61.924m。塔柱壁厚:上塔柱1.0m,下塔柱1.2m。分离式扩大基础高5m,C30钢筋砼结构,单侧基础纵向×横向分别为18m×20m。塔座高6m,底设3m实体段。塔柱横向等宽8m。混凝土量0.95万方。塔基下方为坡头隧道,坡头隧道顶部距塔基底部间距为52.4m。

塔座、塔柱为C55钢筋砼结构,上下横梁为C55预应力砼结构。

2、锚碇

吉首岸锚碇为重力式锚碇,分为锚块、散索鞍支墩及基础、前锚室、后锚室四部分。锚块、散索鞍支墩及基础分四块浇筑,各块之间设2m后浇段,采用微膨胀砼。开挖方量为8.1万方,混凝土量为7.4万方。

茶洞岸锚碇为隧道锚,分为锚塞体、散索鞍支墩及基础、前锚室、后锚室及明洞五部分。开挖方量为1.5万方。锚塞体轴线总长72m,倾角38℃,其中锚固段长43m。锚塞体采用聚丙烯纤维网抗渗微膨胀砼。后锚室左右洞最小净距12m。锚塞体浇筑砼量2.8万方,为大断面、小间距、陡倾角隧道锚。隧道锚下方为坡头隧道,坡头隧道顶部距隧道锚底部最小间距为m。

锚碇永久外露部分表面钢筋保护层内均设一层抗裂带肋钢筋焊网。大体积砼均应进行温控设计。三个方面应进行监控:隧道锚前锚室和支墩之间应力的分布,锚塞体与围岩之间的压应力和相对位移;重力前锚、后趾基底应力;预应力锚固系统检测。

3、索鞍

主索鞍鞍体采用铸焊结合的混合结构,由鞍头和鞍身两部分组成,两者组焊为一体。鞍体下设不锈钢板-聚四氟乙烯板滑板,吉首岸预偏量1000mm,茶洞岸预偏量373mm。鞍槽由铸钢铸造,底座由钢板焊成。主索鞍分两半制造,吊装后用高强螺栓联为一体。吉首岸主索鞍总成单件重180吨,共两件;茶洞岸主索鞍鞍体为组焊件,单件重85吨,共两件。

散索鞍采用铸焊结合的结构方案。鞍槽由铸钢铸造,鞍体由钢板焊成。吉首岸散索鞍总成单件重123吨,共两件;茶洞岸散索鞍总成单件重122.6吨,共两件。

4、缆索系统

(1)主缆:分跨242+1176+116m,主跨矢跨比为1/9.6,每根主缆各设169根通长索股;每根索由127丝直径为Ø5.25mm设计强度为1670Mpa的镀锌高强钢丝组成。主缆采用预制平行钢丝索股逐根架设的方法(PPWS)。主缆2根,横桥向间距27米。主缆直径中跨为844mm,吉首边跨为859mm,茶洞边跨为844mm。通长索股平均长1658m,重35.8吨,全桥共用钢丝1.2万吨。吉首岸边跨设12根背索索股,每根索股平均长度306米,重6.6吨。

(2)吊索:本桥为单跨钢桁架悬索桥,中间跨设置吊索,采用Ø62mm和Ø88mm设计强度为1870Mpa的镀锌钢芯钢丝绳,钢丝绳吊索采用骑跨式。吉首岸第一跨和茶洞岸第一、二跨吊索间距为29m,吊索采用Ø88mm钢丝绳,共24根;其它吊点间距为14.5m,吊索采用Ø62mm钢丝绳,共264根。每一吊点设两根吊索,与钢桁梁采用销铰式连接。全桥吊索共用钢丝绳418吨。吊索两端锚头采用叉形热铸锚,锚杯口设氯丁橡胶缓冲器。长度大于20米的吊索,需在悬吊长度的中央设置减振架。

(3)索夹:索夹材料采用ZG20SiMn低合金钢铸件。全桥索夹分三类:连接主缆与吊索的吊索索夹,共136个;用于主缆定型的紧箍索夹,共52个;主索鞍及其出口处防护密封的封闭索夹,共12个。

索夹按长度分为10类。采用左右对合型,半块索夹采用整体模型铸造而成,两半索夹用螺杆连接夹紧,接缝处设橡胶防水条防水。

(4)中央扣:为限制主缆和钢桁架的纵向水平位移,在主缆跨中设置三对柔性中央扣。中央扣斜拉索采用Ø88mm钢丝绳,钢丝绳两端设套筒式热铸锚,锚固于钢桁架的上弦杆上,中央扣共用钢丝绳

7.44吨。

5、钢桁加劲梁

钢桁加劲梁由主桁梁、主横桁梁和上下平联及抗风稳定板组成,钢桁梁全长为1000.5m,采用带竖腹杆的华伦式结构,钢桁梁两端均与隧道连接。主桁梁节间长7.25m,一个标准节段长14.5米,桁梁高

7.5m,宽27m。桥面系以上抗风稳定钢板高860mm,与两道内侧防撞栏结合在一起;桥面系以下抗风稳定钢板高1000mm,与主横桁架相连。共用钢材8千余吨。

主桁架每个节段由两个节间组成,全桥共69个节段,跨中设一合龙段。主横桁架每片为一个节段,共139个节段。钢桁加劲梁在两端各设抗风支座4个、竖向支座2个。

6、桥面系

桥面板采用C40钢筋混凝土板,桥面铺装为3cmAK-13A抗滑表层5cmAC-20改性沥青砼。共用钢材5千余吨。

桥面系采用纵向工字梁与混凝土桥面的钢-混组合形式。纵梁横向间距1.92m,梁高0.63~0.86m,理论跨径7.25m。桥面板采用预制砼板,板长7.21m,宽1.62m,厚0.16m,纵向接缝宽0.3m,桥面板

通过剪力钉与纵梁结合。桥面采用连续构造,每101.5m设一通缝并设无缝伸缩缝。纵向接缝采用微膨胀砼。纵梁与横梁之间设支座,共3872个。

三、不良地质情况

场地存在的不良地质主要为岩堆、危岩体和岩溶。岩堆、危岩体对工程影响较小,但岩溶对工程的影响较大。

1、吉首岸索塔处

塔基下发有溶蚀裂隙,需进行充填和灌浆,溶洞的规模有待基础开挖后进一步揭露。

2、茶洞岸索塔处

存在两组构造节理发育的溶蚀裂隙,且有多条裂隙延伸到下方公路隧道,并将对公路隧道产生影响,必须对裂隙进行充填,并应加强公路隧道的支护结构。还有一落水洞需进行灌浆回填。塔基下方为公路隧道,索塔加载后对公路隧道有一定影响,应加强隧道顶的支护。

3、茶洞岸锚碇处

(1)地表溶蚀裂隙发育且切割较深,破坏了围岩的整体性,降低了围岩结构面的强度,对隧道锚的抗拔稳定性有不利影响。

(2)勘探平硐表明锚碇锚固段顶部的围岩存在已泥化的层间错动面,对隧道锚的抗拔稳定性有不利影响,需采取工程措施。

(3)上方落水洞需回填处理。

4、边坡稳定性评价

(1)吉首岸主塔前方悬崖边坡发育有溶洞和落水洞,且切割深度大,部分岩块已处于不稳定状态,易发生崩塌。吉首岸索塔处路基开挖深度达43米,隧道洞口仰坡高约30米,边坡开挖后易产生掉块,应对坡面采取防护措施。吉首岸索塔处基坑开挖深度达46米,高陡边坡可能局部失稳,应对索塔基坑进行防护。

(2)茶洞岸索塔及散索鞍处,受强烈溶蚀带影响,基坑开挖后受爆破影响,易产生岩石掉块,应予清除或局部防护。茶洞岸桥隧连接处,隧道洞口开挖深度达46m,仰坡高度达62m,由于卸荷和溶蚀作用,桥隧搭接处的现有地面以下和15~20m范围为卸荷带和溶蚀裂隙发育带,索塔加载后应力对仰坡稳定不利,应采取加固措施。地下水的补给和排泄途径被破坏,对边坡的稳定性不利。

四、专题研究

1、抗风研究

(1)采用ANSYS分析软件进行了结构动力特性分析及钢桁梁高度对整体动力特性的影响,以确定主桁的高度。

(2)进行了1:50节段模型颤振试验,测定了不同角度下的颤振临界风速,表明存在静风扭转发散现象,但其临界风速均远高于设计风速与颤振检验风速,所以不考虑提高静风稳定性能的气动措施。

(3)进行了节段模型风洞试验,表明0~34m/s风速范围内无明显涡激共振现象。

(4)目前在施工现场正在进行风力与风向的测定工作。

2、抗震研究

(1)进行了动力特性分析

(2)进行了4种状态下的地震反应谱分析,对结构的最大位移响应及部位、塔底横向最大弯曲应力、塔底最大地震响应弯矩、加劲梁杆件最大地震响应弯矩及部位、主缆的最大在震响应轴力及部位进行了确定。

(3)进行了4种状态下的非线性时程分析,对主梁跨中最大位移响应、塔顶最大位移响应、塔底最大地震响应弯矩、中、上横梁最大地震响应弯矩进行了确定。

(4)在非线性地震时程响应分析的基础上对阻尼参数进行了优化分析,确定在设置中央扣的条件下不再设置阻尼器。

3、茶洞岸山体稳定性研究

在考虑了不良地质影响的情况下,采用FLAC计算模型对茶洞岸山体进行了有边界条件的计算,分析表明:在施工和运营中,茶洞岸隧道锚碇基岩、公路隧道及塔基岩体的稳定性能满足要求,但锚洞、公路隧道围岩需进行适当支护;公路隧道顶部、桥台边坡及塔基之间的岩体通过加固措施,在工程荷载作用下,岩体的稳定性满足设计要求。

范文二:矮寨特大悬索大桥简介

矮寨特大悬索大桥简介

2012年3月31日创造了4个世界第一的矮寨大桥架南北 今日通车。

湘西矮寨悬索大桥位于湖南吉首矮寨镇,是长沙至重庆公路通道吉首至茶洞高速公路的控制性工程,桥面与谷底垂直高差达330余米,主跨跨径1176米,是首座塔梁分离式悬索桥,创造性地采用“轨索移桥”架设新工艺进行主梁的安装架设。

矮寨特大悬索桥是吉茶高速公路的控制性工程,距吉首市约20公里,在矮寨镇上空355米处跨越德夯大峡谷。大桥主跨1176米,是目前世界上跨峡谷跨径最大的钢桁梁悬索桥。主桥采用钢桁加劲梁,梁高为7.5米,梁宽27米,节段梁长14.5米,全桥共69节,主梁全长1000.5米。由于桥位地形险要,交通极为不便,使得大桥钢桁梁架设成为世界级的难题。

中国著名桥梁专家、北京工业大学高征铨教授在接受记者采访时称,矮寨特大悬索桥创“4个世界第一”:一是大桥主跨1176米,跨峡谷悬索桥创世界第一;二是首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案,创世界第一;三是首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材,创世界第一;四是首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁,创世界第一。在2011年5月18日召开的矮寨大桥技术研讨会上,国内十几位顶级桥梁专家对“轨索滑移法”给予高度评价,一致认为,这是一项由中国自主研发的、在国际桥梁界极具分量的原创型科技成果。

红网湘西8月21日讯(潇湘晨报滚动新闻记者 李柯夫 通讯员 龙浩)经过3个月的架设,矮寨大桥钢桁梁昨天成功合龙,这标志着大桥主体结构的完工,也意味着由中国人自主研发、在世界桥梁界极具分量的原创型科技成果——“轨索滑移法”取得成功。据介绍,大桥建成后将在钢桁梁中建设观光通道,届时游客不但能与这座世界级的大桥零距离接触,还能从350米的高空俯瞰矮寨公路和美丽的德夯大峡谷。

2011年底,矮寨大桥即将竣工,明年上半年将正式通车。到那时,深山峡谷也将顿显渺小和卑微;人们将读懂路桥人在这里用责任和信念丈量出来的另外一种力量和精神高度;感受到“路桥湘军”在创新这条路上的艰辛与顽强毅力。 矮寨大桥已经在2011年底竣工,创造了四个世界第一的大桥已经成为湘西一景。

矮寨特大悬索桥灯光设备投资600余万元,安装近2000盏照明彩灯,其中,主缆上有200余盏,钢衍梁上有1668盏,索塔上80盏。除了大型聚光射灯外其他主要采用的是LED节能光源。

矮寨大桥的建设得到了当地各族同胞的大力支持,应他们的要求,矮寨大桥在春节期间曾短暂开放,每天有万名群众上来参观,场面十分热

闹。

目前,大桥已重新封闭并做好清洁工作等待通车。估计2012年3月份会举行仪式。

据最新消息,吉首矮寨大桥将于3月31日举行通车仪式。

关于吉茶高速

吉茶高速公路起于吉首市西面老石岭北坡,接在建的常德至吉首高速公路,经曙光、矮寨、排碧 、麻 吉茶高速悬索桥效果图栗场、团结等地,终于湘黔渝三省(市)交界处的花垣县茶峒花垣河,全长64.3093公里。全线 采用双向四车道高速公路标准建设,设计时速每小时80公里,路基宽度24.5米,分离式路基212.25 米。全线包括1座特殊大桥(悬索桥),主跨1188米,其他桥梁39座,13座隧道、72道涵洞,75道通 道,4处互通式立交,6处分离式立交,1处服务区,5个收费站。

全线概算投资总金额近55.85亿元, 预计2010年建成通车。 另外,作为该线建设的重要组成部分,矮寨悬索桥是目前该州规划中最高、最长、最大的悬索桥,该桥跨径1188米,跨高达330米,主梁全长1022米,桥面净宽23.6米, 钢桁加劲梁全宽27米。采用两根主索,主索中心距为27米,全桥采用67对吊索,吊索标准间距为14.6 米,主跨梁高(主桁中心线处)7.5米。两个主塔分别立于矮寨峡谷两侧悬崖上部较为稳定的山体上 ,桥梁两端分别与隧道连接,真可谓是“天堑变通途”。

工程概算为7.9亿元。 吉茶高速公路是国家重点规划建设的长沙至重庆公路中的一段,是国家高速公路网中包头至茂名 高速公路的重要组成部分,也是湖南省规划的“五纵七横”高速公路网中的重要组成部分,也是湖南 省的重要旅游通道,连接西部少数民族、贫困人口地区的交通要道。

范文三:矮寨特大桥

矮寨特大桥方案研究

图片名称: 矮寨特大桥方案研究

类别: 桥梁论文集

简介: 矮寨特大桥方案研究 陈明宪 (湖南省交通厅 长沙市 410011) 摘要: 矮寨特大桥为吉茶高速公路的控制性工程。桥位距吉首市区约20公里,跨越德夯大峡谷。桥位紧邻德夯苗族文化风景区,自然环境优美,地形条件复杂,桥面设计标高与地面高差达330m左右,山谷两侧悬崖距离从900m到1300m之间变化。推荐方案为280m+1128m+124m的钢桁加劲梁单跨悬索桥,桥梁两端直接与隧道相连,锚碇分别采用重力式锚碇和隧道式锚碇。本文重点介绍了大桥方案设计、抗风抗震及岩石力学研究的阶段成果,并对施工工艺进行了探讨。关键词:特大桥;方案;研究 1. 项目背景长沙至重庆公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路位于湖南省西部,途经湘西土家族、苗族自治州的吉首市和花垣县,是长沙至重庆公路通道湖南省境内的最西段,也是地形、地质条件最为复杂的一段。路线起于湘西土家族苗族自治州首府——吉首市,与湖南省常德至吉首高速公路(正在建设)相接,终于湘黔渝三省(市)交界处的“边城”——茶洞镇花垣河,与重庆至长沙公路洪安至酉阳高速公路(初步设计阶段)相连。路线全长64.3093km。本项目勘察设计纳入了交通部勘察设计典型示范工程项目。矮寨特大桥为吉茶高速公路的控制性工程。桥位距吉首市区约20公里,跨越风景秀丽的德夯大峡谷和中国著名的公路奇观——矮寨盘山公路(旧川湘公路)。桥位紧邻德夯苗族文化风景区,自然环境优美,地形条件复杂,桥面设计标高与地面高差达330m左右,山谷两侧悬崖距离从900m到1300m之间变化。在“安全、舒适、环保、和谐”的设计原则下确定最佳的桥位及桥型方案是政府主管部门、业主和设计师共同关注的问题。 2. 自然条件 2.1 地形桥位区域从大的地貌上讲位于云贵高原的边缘,地貌单元为低山地貌,矮寨特大桥沿北西向横跨德夯大峡谷,沿桥轴线地形起伏极大。峡谷最低处地面标高为240m左右,最高处标高为660m~740m。山坡平均坡度约54°~49°。谷底宽约60m,地形较为平坦,有G209国道通过,沟内溪水自东向西流。山谷两侧悬崖距离从900m到1300m之间变化。在茶洞岸侧有一巨大的岩堆,岩堆上下高差达270m。 2.2 气象亚热带季风性湿润气候,平均气温16.6℃,年平均降雨量1400mm,无霜期长,历年平均为282天。最冷月月平均气温2.8°C、最热月月平均气温25.4°C、极端最低气温-10.0°C、极端最高气温38.0°C;矮寨地区年平均冰冻天数为13天;矮寨地区年平均雾日为45天;吉首NNE向10分钟平均风速13.3m/s、吉首NW向瞬间风速25m/s、花垣NW向瞬间风速31.9m/s。 2.3 地质根据地质调查及钻孔资料,勘察场地发育的地层主要为第四系的粘土、块石和寒武系中统的灰岩和下统的灰岩、砂质页岩。岩层倾角平缓,一般在15°以内。受桥位地质构造及地形的影响,峡谷两岸发育有构造裂隙和卸荷裂隙。 2.4 地震湖南省防震减灾工程研究中心《吉茶高速矮寨悬索桥工程场地地震安全性评价报告》分析认为:该工程场地所处的区域和近场区地震地质构造环境相对稳定,未来一百年内发生5.5级以上地震的可能性较小,场地工程地质条件简单,地基稳定,未发现全新世的活动断裂,在遭受设防概率水准下的地震活动时发生地震地质灾害的可能性较小,适宜拟建工程项目的建设。工程拟按100年基准期、2%超越概率水平设防,可取地震动峰值加速度0.05g、地震动反应谱特征周期为0.35s(对应于原地震基本烈度小于Ⅵ 度区)进行抗震设计。 3. 桥隧方案比选吉首至茶洞高速公路面对德夯大峡谷高差达500m的悬崖绝壁和横亘其身后绵延数十公里的排碧台地,在最初的工可方案设计中,几乎让大家认为特大隧道方案是唯一选择,但是设计者们发现,特长隧道不但修建管养复杂、建设费用和管理费用昂贵,而且社会资源和能源消耗巨大、行车舒适度和安全性极差、隧道产生的大量废方和废汽严重污染环境等问题又让每个人心存隐忧,于是有了长达四年的漫长探索路,有了一桥飞跨德夯大峡谷的矮寨梦之桥。初步设计的悬索桥方案在工可隧道方案基础上产生了质的飞跃:(1)避开了不良地质的影响。 矮寨悬索桥位置基岩裸露,岩石坚硬,产状平缓,地质稳定,无活动断层,有利于特大桥修建。如此同时,现场调查、遥感解译和地质勘探均标明,排碧特长隧道施工和运营期间极有可能引起隧道内大规模高水头涌水(或突泥)、隧道顶地表水源枯竭等环境地质灾害,应尽可能绕避。悬索桥方案所经地段,岩性变化较小,路堑边坡稳定性较好。特长隧道方案走向大致与一条NE向断裂带走向一致,边坡稳定性较差。(2)改善了公路的安全性能。 由于特长隧道所处的特殊的水文、地质条件、其施工安全、运营安全存在极大的隐患;相对而言,悬索桥方案对各种安全隐患的可预测性、易抢救性和可修复性

均优于特长隧道方案。隧道内部不设置硬路肩,也无法设置爬坡车道,安全性能也打了折扣。(3)减小了对自然环境的影响。排碧特长隧道将产生多达180万m3 的废方,沿线高山峡谷、弃渣困难,其需大量占用耕地,在峡谷中大量弃方还可能诱发新的地质灾害;而明线方案弃渣量小且废渣场地可靠,对自然环境影响极小。特长隧道方案沿峒河展线,反复跨越峒河10余次,施工开挖的泥沙、运营期间的污水排放对峒河的水质影响较大。同时汽车噪声和废气对生活在峒河两侧山脚的居民带来较大的影响。悬索桥方案走山脊线,路线附近人烟稀少,耕地占用量极小,对周边少数民族居民影响不大;特长隧道产生的大量废汽和噪音,对隧道内的司乘人员不利。 (4)增强了公路的景观。 特长隧道方案在一个狭长的峡谷内反复穿越峒河和湘川公路,对峒河风光带破坏较大;矮寨悬索桥与独特的自然景观相得益彰,为矮寨的旅游盘山公路增添了新的人文景观;悬索桥方案从风景区旁通过,充分结合地形设置了多处观景平台,增加了公路景观。 (5)提高了社会服务能力。特长隧道方案技术指标低,局部无法满足80Km/h的设计速度要求,安全隐患多,服务水平低;而悬索桥方案平纵面指标均衡,与地形条件结合协调,行车相对较舒适;悬索桥方案在排碧台地增设矮寨互通,将有力带动周边乡镇的经济发展,方便台地上的居民出行,同时有利于湘西旅游发展;而隧道方案从吉首西至排碧没有设置互通的条件,服务沿线经济能力较差。湘西山多田少,特长隧道方案沿峒河展线,占用耕地多,居民拆迁量大,安置工作十分困难;悬索桥方案符合当地政府部门的要求,切合地方群众的利益。(6)降低了全寿命周期成本。悬索桥方案较特长隧道方案每年可节约运营成本约1亿元,同时每年节约管理养护费约5000万元;特长隧道方案沿国道展线,施工工期对国道正常运行和地方群众出行干扰大;悬索桥方案路线长度缩短约11km,节约了工程投资,提高了运行效益。更值一提的是,一桥飞架矮寨公路奇观,显示出磅礴的气势,并与独特的自然景观相辉映,为矮寨的旅游盘山公路增添新的人文景观,进一部提升矮寨的旅游价值。 4. 桥型研究 4.1总体原则由于矮寨特大桥独特的地形条件(桥面与谷底高差达330m,山顶与谷底的最大高差达500m,山谷两侧悬崖距离从900m到1300m之间变化。在茶洞岸侧有一巨大的岩堆,岩堆上下高差高达270m),按照“安全、舒适、环保、和谐”的设计原则,梁桥、拱桥、斜拉桥对于本桥明显不合适。悬索桥目前的最大跨径约2000m,在本桥桥址处修建跨径1200m左右的悬索桥,索塔可以置于峡谷两侧的山体上,大大地降低索塔高度,同时避开茶洞岸侧的巨大岩堆。综上所述:采用悬索桥为唯一可行的方案。 4.2 方案比选根据桥位区域的自然条件,综合考虑路线的总体走向,就正线、M线、N线、S线、P线、C线、Q线共七个线位方案进行了深入比较,主要考虑桥梁两端接线、索塔及锚碇的布置、两岸隧道断面形式等因素。下面就正线、M线、C线、Q线四个线位方案分述如下: 4.2.1 正线方案正线方案悬索桥以290度(右交角)与德夯大峡谷相交,主缆的孔跨布置为:406m+1300m+73m,钢桁加劲梁全宽27m,主索垂跨比F/L=1/9.2,全桥采用88对吊索,吊索标准间距为12.8m,主跨梁高(主桁中心线处)6.5m;主梁桥台处设竖向支座、水平弹性支座及横向抗风支座。两岸锚碇均为隧道式锚碇;吉首岸索塔采用钢—混凝土组合结构,茶洞岸采用钢筋混凝土结构;单根主缆由234束91丝ф5.1平行镀锌钢丝组成;吊索选用骑跨式钢丝绳吊索(8X36SW+IWR,公称抗拉强度1870MPa)。 图4.2.1 正线方案桥型图吉首岸索塔布置在悬崖及矮寨三号隧道上端,山体较单薄;两岸索塔间距1300m。主梁两端分别与矮寨三号隧道和坡头隧道连接。吉首岸锚碇处位于主塔以外的山体内,距主塔约406m,锚碇处山体巨大。茶洞岸边跨较短,约73m。该方案两岸均采用隧道式锚碇,较其它形式锚碇造价便宜。但存在以下弊端: ①两边跨跨径相差太大,吉首岸边跨主缆刚度太小,结构布置形式不合理。 ②吉首岸索塔由于立在山体上方,抗推刚度大,采用常规高标号混凝土索塔无法满足设计要求,需设计成钢索塔。由于运输及地形条件限制,施工极端困难。 ③全桥造价偏高。 4.2.2 M线方案主缆的孔跨布置为:113m+1228m+73m,钢桁加劲梁全宽27m。主索垂跨比F/L=1/9.2;全桥采用86对吊索,吊索标准间距为12.8m,主跨梁高(主桁中心线处)6.5m;主梁桥台处设竖向支座、水平弹性支座及横向抗风支座。吉首岸锚碇采用重力式锚碇,茶洞岸锚碇为隧道式锚碇。索塔均采用钢筋混凝土结构。单根主缆由200束91丝ф5.1平行镀锌钢丝组成。吊索选用骑跨式钢丝绳吊索(8X36SW+IWR,公称抗拉强度1870MPa)。 吉首岸索塔布置在悬崖下部,距悬崖底部约50m。相对正线线位方案索塔间跨径减少约80m,主跨1228m,但由于索塔布置在悬崖下方的较陡的边坡上(其坡度约51度),索塔高度增加至约200m;吉首岸锚碇布置在矮寨三号隧道上端的山体上,采用重力式锚碇。M线方案克服了正线方案结构布置不合理的缺点,吉首岸索塔采用钢筋混凝土混凝土结构就能满足设计要求,但由于索塔位置下移,需额外增设一条施工便道,

施工极为困难,而且吉首岸重力式锚碇对山体稳定存在一定影响。 4.2.3 C线方案 C线方案悬索桥以280度(右交角)与德夯大峡谷相交,该方案在谷底距正线桥位约250m,地形地貌与正线大体一致,吉首岸山体完整性较差,受平行坡面的一组裂隙控制,桥台处有危岩。茶洞岸山体较完整,悬崖处无危岩,但山体地表岩溶(溶沟、溶槽)与地下溶蚀裂隙较发育。主缆的孔跨布置为:133m+1100m+112m,钢桁加劲梁全宽27m。主索垂跨比F/L=1/10,全桥采用83对吊索,吊索标准间距为10.5m,主跨梁高(主桁中心线处)

9.5m;主梁桥台处设竖向支座、水平弹性支座及横向抗风支座。单根主缆由161束91丝ф5.1平行镀锌钢丝组成,两岸均采用钢筋混凝土索塔及隧道式锚碇。通过对C线方案的仔细研究,可以得出如下结论: ①吉首岸主塔位于体积约500000m3的危岩体上,对主塔及下部隧道洞口的稳定性将产生不利影响。 ②由于锚碇下端与矮寨三号隧道上端距离太小,在设计主缆力作用下,吉首岸锚洞下方与公路隧道相连的围岩出现部分贯通塑性区,当主缆力超载3倍时,下方公路隧道顶拱岩体的稳定性严重恶化而难以自稳。 ③桥型布置受地形限制,吉首岸侧隧道式锚碇的位置难以调整。 4.2.4 Q线方案 Q线线位位于C线线位的左侧(前进方向),两个线位方案相距8~40m。Q线的吉首岸索塔位置较C线后移约20米,吉首岸锚碇由隧道式锚碇改为重力式锚碇,布置位置后移。主缆的孔跨布置为:280m+1128m+114m,钢桁加劲梁全宽27m。主索垂跨比F/L=1/9.6,全桥采用67对吊索,吊索标准间距为14.5m,主跨梁高(主桁中心线处)7.5m;主梁桥台处设竖向支座、水平弹性支座及横向抗风支座。索塔均采用钢筋混凝土门式索塔;吉首岸塔高136m,茶洞岸塔高52m,基础采用扩大基础,底面距隧道顶部距离约44m,以微风化灰岩作为持力层。主缆索股束数为209束。单束索股由91丝ф5.1镀锌钢丝组成。吉首岸锚碇采用重力式锚碇,锚体长度25m,水平交角43°。茶洞岸锚碇为隧道式锚碇,水平交角32°,锚体长度45m。两岸桥台均与隧道直接相连。桥台位置地势陡峭,为增强桥台与隧道山体的联系,桥台基础、背墙、侧墙均与山体岩石用预应力锚杆加强连接。经过认真比较研究,Q线线位具有非常明显的优势: ① 避开了吉首岸危岩体对索塔的影响。 ② 避开了吉首岸锚碇与隧道之间的相互影响,索塔、隧道、锚碇相互独立。 ③ 吉首岸索塔、锚碇、隧道可共有一条便道,较M线便道的长度、规模、造价均可节省。 ④ 造价最低。 弊端是:Q线为避开吉首岸山体裂隙和危岩体对索塔的影响,土石方开挖量较大,约20万方。可通过因地制宜地布置观景平台和对弃方采取合理环保的处理措施,避免其对环境的影响。通过以上方案比较,Q线方案结构布置合理、施工相对方便、造价低,作为推荐方案。 4.3 加劲梁结构形式大跨度现代悬索一般采用钢箱加劲梁或者钢桁加劲梁。在矮寨桥初步设计过程中,曾就其加劲梁究竟选用钢桁梁或钢箱梁为宜进行了深入细致的比选,最后确定采用钢桁梁形式。世界长大跨悬索桥加劲梁形式一览表见表4.3。(表中主跨单位为;m)表4.3 世界长大跨悬索桥劲梁形式一览表顺序 桥名 加劲梁 主跨 国家 竣工年 顺序 桥名 加劲梁 主跨 国家 竣工年 1 明石海峡大桥 钢桁梁 1991 日本 1998 12 博斯普鲁斯一桥 钢箱梁 1074 土耳其 1973 2 大贝尔特东桥 钢箱梁 1624 丹麦 1998 13 乔治•华盛顿桥 钢桁梁 1067 美国 1931 3 恒比尔桥 钢箱梁 1410 英国 1981 14 来岛第三大桥 钢箱梁 1030 日本 1999 4 江阴长江大桥 钢箱梁 1385 中国 1999 15 4月25日桥 钢桁梁 1013 葡萄牙 1966 5 香港青马大桥 钢箱梁 1350 中国 1997 16 来岛第二大桥 钢箱梁 1010 日本 1999 6 维拉扎诺桥 钢桁梁 1298 美国 1964 17 福斯公路桥 钢桁梁 1006 英国 1964 7 金门大桥 钢桁梁 1280 美国 1937 18 北备赞濑户桥 钢桁梁 990 日本 1988 8 霍加库斯腾桥 钢箱梁 1210 瑞典 1997 19 塞文桥 钢箱梁 988 英国 1966 9 麦基纳大桥 钢桁梁 1158 美国 1957 20 下津井濑户桥 钢桁梁 940 日本 1988 10 南备赞濑户桥 钢桁梁 1100 日本 1988 21 西陵长江大桥 钢箱梁 900 中国 1995 11 博斯普鲁斯二桥 钢箱梁 1090 土耳其 1988 22 广州虎门大桥 钢箱梁 888 中国 1997 4.3.1 钢箱加劲梁钢箱加劲梁一般采用流线型的扁平箱型截面,抗风稳定性能好,用钢量较低。但箱梁的制造和运输条件要求较高。因矮寨桥地处湖南西部的山岭重丘区,跨越峡谷,地形条件极其复杂,其对外联系的G209公路线型较差,根本无法将单一节段的钢箱梁运至现场。主梁若采用钢箱加劲梁方案,必须将钢箱梁节段化整为零,钢箱梁板单元运至工地现场加工。因此,需解决现场组拼工厂的场地、工厂的建设、设备的运输等问题。钢箱梁拼装场应由以下几个部分组成:存梁场、整体拼装胎架、板单元存放场、涂装场地、梁段倒运通道等。基于悬索桥的大变形问题,一般悬索桥梁段间焊接是在全部梁段吊装后(或至少吊装2/3梁段后)进行。因此,吊梁时间是在钢箱梁段制造完成后(或完成2/3梁段数量后),这就要求拼装场有足够的存梁面积。根据计算,本桥需要约6万平方米的场地,而桥位处峡谷底部根本没有这么大的平整场地。

即使强行建设场地,费用将非常高,且对峡谷两侧山体和周边环境造成严重破坏。影响钢箱梁制造的另一个主要因素是大型设备,如龙门吊、场地梁段转运平车等。需场地梁段转运320t自行平车组2台,如此大型的设备根据现有的运输条件,很难到达现场。 4.3.2 钢桁加劲梁钢桁加劲梁虽然用钢量略高于钢箱加劲梁,但其主要杆件、节点在工厂加工完成并进行试拼装后,可拆分运到施工现场,现有的运输条件能够满足要求。同时,场地及设备要求均能实现。钢桁加劲梁由主桁架、上下平联、横向桁架组成。桁高7.5m,桁宽27m,小节间长度7.3m,大节间(即一个标准节段)长度14.6m,在每小节处均设横向桁架。上下平联采用K形体系。主桁片上、下弦杆、横梁上、下弦杆采用箱形截面,腹杆及上、下平联均采用工字型截面。钢桁架各杆件均为工厂组焊件,为减少钢桁梁杆件的现场拼装连接,将弦杆连同一个或两个节点在工厂焊接成整体,现场用高强螺栓连接成桁架。但钢桁梁抗扭刚度及临界风速较低,设计时应引起足够重视。根据大桥建设条件,主梁采用钢桁加劲梁是最佳选择。 4.4 锚碇方案悬索桥的锚碇常采用重力式锚碇和隧道式锚碇2种形式。重力式锚适应在各种地质条件下建造,因此应用最为广泛。国内外大多数悬索桥,如日本的明石海峡大桥、香港的青马大桥、我国的江阴长江大桥及虎门大桥等均采用重力式锚碇。当锚碇处的地形、地质等自然条件较好时,隧道式锚碇结构应是首选方案。如:美国的乔治•华盛顿大桥、旧金山奥克兰海湾大桥、英国的福斯大桥和日本的下津井濑户桥等悬索桥及我国的丰都长江大桥、重庆鹅公岩大桥和四渡河大桥的全部或一侧锚碇均采用隧道式锚碇。隧道式锚把围岩作为锚碇的一部分,共同承受大缆的拉力,具有突出的造价优势,如美国的华盛顿桥,其新泽西岸隧道锚与纽约岸重力锚混凝土用量比为1:8,我国的四渡河桥,隧道锚与重力式锚土石方开挖量之比为1:5。根据矮寨桥地形、地貌、地质等自然条件、总体设计要求、工程经济性、工期等综合考虑。吉首岸锚碇采用重力式锚,茶洞岸锚碇采用隧道式锚。 4.5 桥面系方案悬索桥为缆索支承体系桥梁,桥面系的重量对悬索桥的主缆、吊索、索鞍的用量和锚碇、索塔的规模影响非常大。同时,桥面布置尤其是中央分隔带的宽度对于主桥两端连接的隧道形式和造价有决定性影响。因此,在规范允许和满足行车能力的前提下,选择合理的桥梁横断面布置方案对于降低主桥以及两端接线的造价至关重要。 4.5.1 正交异性钢桥面方案采用纵向工字梁与正交异性桥面板的结合形式。纵梁横向间距2.4m~3m,梁高1.2m,简支在主桁横梁上弦杆上,理论跨径10.5m。横梁设置间距2.6m~2.65m,梁高0.7m。桥面板采用正交异性钢桥面板,U形肋加劲。桥面铺装采用6cm厚环氧沥青。该方案的优点是重量轻、桥面系的变形追随性好;缺点是用钢量大、对桥面铺装技术要求高,造价昂贵。 4.5.2 混凝土桥面板方案采用纵向工字梁与混凝土桥面板的结合形式,纵梁横向间距1.89m,梁高0.66m,简支在主桁横梁上弦杆上,理论跨径7.3m。桥面板采预制混凝土板,预制板长7.26m、宽1.59m、厚0.16m。纵向接缝宽0.3m,桥面板通过接缝处纵梁上的剪力钉与纵梁相结合。各跨桥面板间采用桥面连续结构,每116.8m间距桥面板设一道通缝断开,通缝设无缝式伸缩缝保证桥面美观和行车顺畅。桥面铺装采用8cm厚改性沥青混凝土。该方案的优点是施工简单,可就地取材,造价经济;缺点是桥面系恒载大,主缆用量增加约10%,但同时桥梁的重力刚度也增大,最终推荐采用。 5. 环保措施新思路及景观研究 5.1环保措施新思路 吉茶高速公路所经地区为山区,土地资源十分珍贵,设计中遵循了最严格地保护耕地、最大限度地保护自然环境的原则,为尽可能地保留好吉茶高速周边的每一寸林木水草和耕植土壤,本项目勘察设计还首次提出了环保绿线概念和保护沿线树木计划。吉茶高速公路在整个设计过程中,充分体现了环保设计新概念,尊重自然、尊重地区特性,树立“不破坏就是最大的保护”的概念,坚持最大限度地保护、最小程度地破坏、最强力度地恢复,使工程建设顺应自然、融入自然。 5.2景观设计原则吉茶高速公路沿线山势跌宕、绝壁高耸、溪瀑交错,伴随筒车、水辗、古渡、小舟和苗家吊脚楼,聚山水之灵秀,扼湘川之险要,揽苗土之奇风,满目充盈的是一幅幅山乡画卷,到处洋溢的是一派派田园诗情。景观设计是桥梁设计中的一个重要方面,有利于保护和合理利用沿线的自然资源,恢复桥梁在建设期间破坏的土地的经济及美学价值。本项目的景观有其独特的特点:是一种带状的动态景观,合围性弱、视域宽广。它的景观设计必须具备三个功能:交通功能、环境生态功能和景观形象功能三个方面。 5.3 景观概念设计 5.3.1 与周边秀丽的自然景观协调一致。矮寨特大桥独特的主体结构艺术造型:两侧山头依势而建的索塔、加劲钢桁梁直接与悬崖上的隧道相连、依地质地形条件巧妙设计的隧道锚及重力锚均与周边秀丽的自然景观非常协调。 5.3.2 桥塔设计的象征义牛头图案是当地民族的崇拜物和吉祥物,象征着人民的谦和与善良,坚强与上进。两山 图5.3.2 桥塔设计的象征意义对峙的牛角状桥塔与张拉的弧形悬索浑然一体,形成当地的标志性建筑物。也可采用

吊脚楼式的索塔建造风格。 5.3.3 观景平台矮寨悬索桥两侧设立观景平台为游人提供了既能领略悬索桥雄伟风姿,又能俯瞰矮寨公路奇观的绝佳场所。观景台靠近悬崖边选址,使人感受到“一览众山小”的豪情;同时更为欣赏桥梁、峡谷夜景和鸟瞰德夯峡谷篝火晚会盛况提供了全新的视角。 6. 施工方案研究 6.1 施工便道两岸隧道、索塔及锚碇的施工均需设置施工便道。茶洞岸充分利用原有的矮寨盘山公路,并通过坡头隧道分别至锚碇及桥塔位置。吉首岸由于无任何道路,必须以峪底原有公路为起点,依山地实际地形新建施工便道分别至索塔位置、锚碇位置。施工便道的设置考虑大型施工设备,特别是运输主、散索鞍(重达50T)及索股盘(直径大)的特种车辆平顺行驶的要求。便道采用双向车道山岭重丘四级公路标准,全长6.14km,估计造价达2000万元。 6.2 加劲梁施工方案矮寨特大桥推荐方案为跨径1188米的双塔单跨钢桁架悬索桥,由于垂直高差大、地形复杂,钢桁架梁安装是本项目施工的关键难点工程。拟订下列两种方案进行施工:方案一:从大桥两端向跨中方向依次分节段拼装施工,在两端隧道口分别搭设支架,作钢桁架拼装平台,进行第一、二段梁段拼装后,用轨道车运输钢桁梁组件至各安装梁段位置进行现场拼装。方案二:从跨中向两端方向对称分节段拼装加劲梁施工。拼装平台设于峡峪底,第一、二段钢桁梁在组拼平台拼装完毕后,整体通过主缆上的跨缆吊机吊安。其它梁段组件单构件起吊至桥面,经桥面轨道车运至拼装梁段,现场悬拼。方案一对施工设备要求底,稳妥可靠,缺点是桁梁架设前隧道必须打通;方案二与隧道施工相互独立,互不干涉,但由于高差达350m,桁梁架设技术难度高。施工方案有待进一步研究。 7. 专题研究 7.1抗震研究根据《吉茶高速矮寨悬索桥工程场地地震安全性评价报告》,本工程拟按100年基准期、2%超越概率水平设防,可取峰值加速度值0.05g(相当于地震烈度Ⅵ度)进行抗震设计。矮寨悬索桥地震反应谱计算主要参数:地震基本烈度:7度(偏安全取值);水平地震系数:0.1;场地特性:I类场地;地震波激励方向:顺桥向一致激励;计算模态:第1阶至250阶;组合方法:SRSS法。 ①吉首岸桥塔地震反应谱计算结果吉首岸索塔最大位移是0.682cm(顺桥向),塔底最大弯矩为36200kN.m。 ②茶洞岸桥塔地震反应谱计算结果茶洞吉首岸索塔最大位移是0.137cm(顺桥向),塔底最大弯矩为15800kN.m。 ③主缆地震反应谱计算结果主缆的最大地震响应轴向力为1412.7kN,主缆的最大位移响应为3.138cm。 ④加劲梁地震反应谱计算结果加劲梁顺桥向最大位移响应为3.638cm,竖向最大位移响应为3.04cm,最大合成位移响应为4.519cm。 7.2 抗风研究 7.2.1 风速统计分析根据湘西自治州气象局专业气象台提供的《1971~2003年逐日10分钟最大风速及逐日最多风向频率资料》,采用极值I型概率分布函数进行统计分析,得出颤振检验风速为41.4m/s;根据交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),推算出颤振检验风速为51.5m/s。为安全起见,在矮寨大桥的抗风设计研究中,取颤振检验风速为51.5 m/s。 7.2.2 节段模型风洞试验成桥运营状态一阶反对称竖弯和一阶对称扭转振型频率分别为0.1002Hz和0.2545Hz,一阶反对称扭弯频率比为2.54;试验模型根据一阶反对称竖弯和一阶反对称扭转振型频率设计。试验采用弹簧悬挂二元刚体节段模型试验方法,节段模型的几何缩尺比为1/50。表7.2.2-1 节段模型颤振临界风速试验结果工况 攻角(º) 试验颤振风速(m/s) 风速比 实桥颤振临界风速(m/s) Ⅰ +3 11.8 3.39 40.0 Ⅱ 0 12 40.7 Ⅲ -3 9.6 32.5 不能满足颤振稳定性要求,故须采取措施来提高桥梁的颤振稳定性。从经济、有效、实用的角度考虑,决定采用中央稳定板的措施来提高桥梁的颤振稳定性。中央稳定板的顶部与混凝土桥面底部在同一高度。增加中央稳定板的高度有利于桥梁颤振稳定性的提高。建议取中央稳定板高度为4m(实桥),稳定板上端与桥面板下缘同高。攻角 时为该方案桥梁的最低颤振临界风速工况,临界风速值为 ,大于颤振检验风速 =51.5m/s。满足颤振稳定性的要求。试验结果见下表。表7.2.2-2 设置80mm高稳定板中心开槽断面颤振临界风速试验结果工况 攻角(º) 试验颤振风速(m/s) 风速比 实桥颤振临界风速(m/s) Ⅰ +3 16.5 3.39 55.9 Ⅱ 0 16.0 54.2 Ⅲ -3 17.5 59.3 由于矮寨大桥跨越大峡谷,风致振动必需给予足够的重视。目前正进行风场模拟试验及现场风环境实测,还将开展全桥气弹模型风洞试验。 7.3 隧道锚碇与塔基岩体稳定性研究矮寨大桥茶洞岸锚碇采用隧道锚的形式,设计载荷双索高达5.8×105kN,由于山体地形的限制,悬索桥主塔布置在山坡浅表部位,下部有跨度达24m的公路隧道穿越;主塔和锚碇承受的巨大主缆力通过塔基和锚体与围岩接触面传递到周围岩体上,隧道锚碇、主塔与山体形成一个联合受力系统,该体系的整体稳定性是悬索桥建设中的关键技术问题之一,决定着大桥的长期运行安全。 7.3.1锚碇可能的破坏模式研究桥址区岩体结构以中厚层夹薄层状结构为主,节理裂隙发育程度一般(局部较发育),将岩体切割成次块状结构。因此,围岩的变形破坏性质应介于结构面发育~不发育时的模式之间。图7.3.1给出

了矮寨大桥锚碇围岩可能的破坏模式。在主缆力作用下,锚碇后部围岩产生拉或拉剪破坏,破坏面可以追踪层面(尤其是层间剪切面)和陡倾角的节理裂隙而形成,因此表现为非连续岩体的变形破坏模式;锚碇后端面以外的围岩主要处于压剪应力状态,受变形空间限制,破坏面一般不易沿着结构面形成,将主要切穿岩层(可能部分追踪层面)而形成向外扩大的锥形破坏面,因此近似表现为连续岩体的破坏模式。 7.3.2隧道锚碇的长度及倾角优化采用国际上通用的岩土工程三维显式有限差分法FLAC-3D分析软件,以隧道锚碇的变形及稳定性最优为目标,用数值分析方法对锚碇进行优化分析,合理确定锚体的设计长度和主缆倾角,使隧道锚碇能够满足桥梁系统的高承载要求。表7.3.2给出了不同分析方案及最大位移与塑性区量值。 表7.3.2 不同分析方案与部分成果分析方案 锚体长度(m) 锚碇倾角(°) 结构部位 最大位移增量(mm) 塑性区体积(×104m3) 1 30 40 左锚碇后端 0.49 9.67 2 35 40 左锚碇后端 0.48 9.85 3 40 40 左锚碇后端 0.47 9.50 4 30 30 左锚碇后端 0.48 10.31 5 35 30 左锚碇后端 0.47 10.32 6 40 30 左锚碇后端 0.47 9.66 综合考虑围岩变形、塑性区分布以及锚碇对工程长期安全稳定的重要性,建议锚体长度取40m,锚碇倾角取为40°。 7.3.3 隧道锚碇围岩、塔基等系统的整体稳定性以及相互影响关系 针对茶洞岸隧道锚碇和塔基的稳定性进行三维数值分析。根据地质资料,计算域内模拟了山体的∈2~∈3灰岩白云岩岩层,断层F2;在岩体中划分了风化卸荷带。基于模型三维弹塑性数值分析结果:锚碇与塔基岩体在设计荷载下的稳定性较好,公路隧道围岩需进行必要的支护或处理,各构筑物之间的相互作用和影响不太明显。 8 结束语 矮寨特大桥的方案研究工作得到了长江科学研究院、同济大学和湖南大学等科研机构的大力支持,目前更深入的工作正在展开,笔者在此深表谢意。该项目工可已得到国家发改委的批复,初步设计预审已经完成,相信经过进一步的方案研究和试验,桥梁方案将会更加成熟与完美,数年后,一座令世人瞩目的特大悬索桥将横跨在矮寨大峡谷之上。

范文四:矮寨大桥旅游

巍巍群山大峡谷,沉沉一线串南北。矮寨大桥似一道腾空而起的彩虹,矗立在群山之巅,龙腾峡谷,意气勃发,恢宏沉稳的气势与峡谷山涧一脉相融。矮寨大桥是为世人所知的湘西旅游景点,因为它是连接长沙与重庆的纽带,是谱写在群山之的传奇,是世界级的人类工程奇迹,现代工程技术与峡谷风光交相辉映,独有的矮寨大桥“四个世界第一”震撼宇内,吸引了来自世界各地的矮寨大桥旅游游客。

矮寨景区是典型的喀斯特地貌区域,峡谷崖壁、高崖瀑布,是户外休闲旅游活动的天堂。漫步矮寨大桥宛如云中漫步,身临仙境,而矮寨天险,矮寨公路奇观称奇于世,开路先锋再现当年湘川公路建设者们奋勇不屈的精神风貌。

矮寨大桥景观:

云中漫步

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矮寨大桥桥身下层是观光通道,置身其上,俯瞰峡谷群山,享受一览众山小的广阔意境。若遇云雾,只见山在云中浮,雾从桥下过,行走其上,宛如云中漫步,身临仙境。 矮寨公路奇观

险道蜿蜒天上山,径通南北一要关。人称:“矮寨天险”。矮寨盘山公路始建于1936年,为抗战时期中华民族救亡图存的生命之路,也是当年中原通往大西南的唯一公路干线。湘川公路上最险的关卡,其地势之险、工程设计之巧妙居全国公路之冠。它长约6公里,修筑于水平纵深不足100米,垂直高度440米,坡度为70-90度的斜面上,公路转折13道急弯,形成26截近乎平行的路面。被谓之世界公路史上的奇观。

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开路先锋

史料记载,为修建矮寨破公路,当年2000多名民工栉风沐雨奋战了七个月,因地势险峻,死亡民工近2000多人。为追怀死难者的功绩,传承勇于开拓精神,人们修筑了一尊“开路先锋”铜像,并立巨型石碑以示纪念。“开路先锋铜像”高5.7米,重0.9吨,矗立于云雾山巅。铜像脚踏实地,头顶蓝天,气冲霄汉;其手挥钢钎铁锤,坚毅沉着开山凿石,迎战一切困难的姿态,再现了当年湘川公路建设者们奋勇不屈的精神风貌。

户外天堂

矮寨奇观景区居典型的喀斯特地貌区域,景区内峡谷崖壁、高崖瀑布,山林、台地等星罗棋布,户外体验探险资源十分丰富,更兼矮寨大桥的雄伟,公路奇观的险峻。置身其间,使之天然生成得天独厚的低空跳伞、滑翔、攀岩、山地自行车等户外休闲活动的天堂。

(资料图文来源于网络,长沙中青年旅行网小编青旅君负责收集整理)

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范文五:矮寨特大悬索桥

四项世界第一

1 大桥主跨1176米,为目前世界峡谷跨径最大悬索桥;

2 首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案;

3 首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁;

4 首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材。

本报吉首专电(特派记者 陈暄)一桥飞架德夯大峡谷,天堑变通途!历时4年多的紧张建设,吉(吉首)茶(茶峒)高速公路暨矮寨特大悬索桥今日正式通车。意味着全长800余公里的渝湘高速公路全线贯通。届时,从长沙开车至重庆主城只需要8个小时左右,湘西更好地融入全省4小时经济圈。昨日,记者驱车来到现场,探访大桥通车前的紧张和喜悦。

1分钟跨过30分钟绕山路

昨日下午6时,大桥上已挂满了五色彩旗,工人们正在进行最后的路面清洗,热情的苗家人早早在大桥旁架好了苗鼓,迎接通车的到来。“我们盼了4年,一点点地看着大桥从构想成为现实,如此气势宏伟地展现在我们的眼前,太高兴了!”家住桥下苗寨的刘志明满脸喜悦,“几十年来,人们途经此处,都要走蜿蜒崎岖的矮寨盘山公路,而现在只要轻松过大桥就可以了。”

刘志明告诉记者,矮寨盘山公路虽然只有6公里,却修筑在坡度为70度到90度的陡峭山崖上,迫使公路转折13道急弯,形成了26节几乎平行、上下重叠的路面。不堵车的情况下,车辆盘旋而上至少需要30分钟。而矮寨大桥通车后,只需要1分钟便可完成30分钟的绕山路。

晚7时,大桥2000盏照明彩灯亮起,宛如一条明亮的橘色长龙飞跃天堑,煞是壮观。

吉茶高速桥隧比例近40%

渝湘高速公路起于重庆巴南,在湖南境内400多公里,穿过边城茶峒,再经吉首、常德通往长沙。渝湘高速公路湖南段常吉段、重庆段已分别于2008年和2010年建成通车。但连接湖南段和重庆段、全长65公里的吉茶高速(吉首市-边城茶峒)因地形险峻复杂、施工难度大,施工期长达4年。

由于地处我省湘西山岭重丘区,属典型的山区高速公路,吉茶高速桥隧比例大。全线共有各种类型桥梁62座,其中大桥36座、特大桥5座。全线共有隧道10座,其中长隧道1座(麻栗场隧道),长1161.8米,桥隧比达到了近40%。

1176米大桥创“四项世界第一”

矮寨特大悬索桥是长沙至重庆公路通道吉茶高速公路的控制性工程,距吉首市约20公里,在矮寨镇上空355米处跨越德夯大峡谷,主跨跨径1176米,是目前世界上跨峡谷跨径最大的钢桁梁悬索桥。大桥地处峡谷,峡谷总体呈V字型,两侧悬崖距离从900m到1300m变化,平均坡度达40度,最陡处悬崖直立,施工场地十分狭小,而且桥面与谷底垂直高差达330余米,施工难度大,也由此创下“四项世界第一”。

大桥通车后,长沙市民如想自驾车去重庆,可先上长常高速,然后走常吉高速到吉首,再经过茶吉段的矮寨大桥,不远即进入重庆境内。

范文六:矮寨特大悬索桥

矮寨大桥

矮寨特大悬索桥位于湖南湘西矮寨镇境内,距吉首市区约20公里,跨越矮寨镇附近的山谷,德夯河流经谷底,中国公路奇观——矮寨盘山公路6次从大桥下面经过。大桥横越矮寨大峡谷,矮寨大峡谷谷深坡陡,高差达500多米,桥面标高与地面高差达355米。

一、方案的确定

用了三年确定设计方案

由于矮寨所处的地理位置特殊,到底是选择通过桥飞越大峡谷,还是采用隧穿越群山,设计单位接手设计之初就做了比选。如果选择建隧道,那隧道会有七八公里长,工程造价上会比悬索桥高2亿元;同时,隧道日常运营过程中需要照明、通风,要配备消防、紧急救援等方面设施,从管养方面而言,桥梁比隧道每年可以节约3000万左右。从这两个方面考虑,经济方面桥梁的优势更明显。 其次,从环保方面来讲,桥梁方案比隧道方案少产生180万立方的废方,“无论把这180万立方堆在什么地方,对环保会造成很大的影响,尤其在湘西,对自然景观也有很大的破坏。”再者,桥梁方案比隧道方案的路线缩短约11km,施工工期对国道正常运行和地方群众出行干扰小得多。

据悉,在设计过程中,省交通规划勘察设计院前期做了很多工作,在方案论证过程,从2004年至2007年矮寨桥的设计方案差不多做了三年。当时在路线跨越峡谷的几公里范围内,先后选择了7个桥位和8个线位综合比选。通过严格选拔、计算、现场勘探等工作,最终确定现在的桥位方案。现在桥梁所处位置地质条件比较好,跨度在900米至1300米范围,是峡谷最窄的一个区域。

二、几大亮点:

(1)、抗风 大桥模型经历了风洞实验

矮寨特大悬索桥飞越千余米大峡谷,如若遇上狂风,大桥的稳定性和安全性如何?

由矮寨大桥设计团队主设计人员、省交通规划勘察设计院桥梁勘察设计处主任工程师介绍,矮寨大桥是按百年一遇抗风标准进行设计的,矮寨大桥的设计标准是最高能抵抗55米/秒的风速,而风速达到50米/秒(180公里/小时)就是灾难性的飓风了。据了解,陆地上出现的风力一般多是在0-9级之间,10-12级的风陆上比较少见,十二级飓风风速在35米/秒左右,也小于设计的最高风速。 由于大桥所处位置很高,因此抗风性是设计时最主要考虑的问题。设计时专门做了抗风模型实验,既做了截断的实验,也做了全桥的模型实验。为了更好地反映峡谷地貌,设计者把整个几公里范围内的峡谷地型全部都做了模型,放到风洞实验实去吹。

从大桥施工前,设计者就在桥位现场设计了自动监测的风观测仪,到目前已是几年了。从这几年风观测仪现场实测风力数据显示,在桥位位置监测到的瞬间最大风速为20米/秒,也远低于设计的临界值。

(2)、抗振 恒载90%,桥不易振动

一般情况下大跨度悬索桥的特点是刚度小,在荷载作用下可能产生较大的振动。但由于矮寨大桥整个恒载占90%,活载仅占近10%。恒载为大桥整个桥面系、主缆、吊杆、钢桁梁等上部结构的重量总和,约重4万吨;活载即承重的重量接近3000吨,汽车荷载产生的振动较小。且在钢桁梁的两头,还设置了减振的阻尼器,以有效地减少钢桁梁的振动,保持桥的稳定性。因此,在矮寨大桥上行车,几乎感觉不到晃动,与在陆地上差不多。这也是和普通桥最大的区别之处。

(3)、抗压 能同时承受200辆普通小车重量

在抗压方面,矮寨大桥的荷载规格为公路Ⅰ级,相当于每个车道在1米距离内可承载1吨的重量。折减系数后,4条车道共计能承载近3000吨的压力,也就是说,能够同时承受200辆左右的普通小车的重量。同时为防止超载车辆破坏路面及桥面板,大桥桥头还装有称重系统,以55吨/辆为限,一旦超重,将限制该车辆通行。

(4)、防雷防蚀 前期选材,后期维护

湖南路桥集团公司副总经理兼矮寨大桥项目部经理盛希介绍,在矮寨大桥建设过程中,有一次正在索塔上打混凝土,突然,一个暴雷下来,施工设备全被打坏了。据了解,矮寨一年有7个月雷雨期,那么屹立矮寨山头的特大悬索桥,在防雷击方面,有保障吗?

“全桥都有永久防雷系统,就是为了避免大桥遭雷击。”湖南路桥建设集团矮寨特大悬索桥项目部总工程师张念来介绍,由于矮寨大桥特殊的地理位置,参建的所有单位都是以“百年工程”的标准来严格确保矮寨大桥工程质量的,工程质量要管100年。比如大桥承重的主缆及吊索等系统,除了本身是高强度的镀锌材质外,外面还有7层防护层,分别是镀锌、底漆、密封膏、缠丝、密封剂、中间漆和面漆。“这些防护工艺,就是为了保护缆索系统,使其被腐蚀的程度异常缓慢,并且大桥投入运营后,大桥管理单位平时肯定还会对各个关键部位进行重点的日常维护,以确保大桥安全。”

三、五大世界建桥难题

在德夯大峡谷上空建悬索桥,一开始就与五大世界级难题狭路相逢: a地形险要:桥面到峡谷底高差达355米,两岸索塔位置距悬崖边缘仅70-100米;

b地质复杂:桥位处存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩体等不良地质现象;

c气象多变:峡谷多雾,瞬间最大风速极大,严重影响施工测量和主缆架设;

d吊装难:主缆及钢桁梁在355-400余米高空架设,单件吊装总量近两万吨; e运输难:土建工程运量大,仅钢材、水泥、砂石等材料与施工设备等运输总量就达四十多万吨。

除了五大世界建桥难题外,还有一个挑战。大桥桥位正下方是人口密集的矮寨镇,矮寨盘山公路6次通过大桥下方,德夯路也从桥下过,每天还有巨大的车流在桥下的盘山公路上通行,如果没有任何防范,只要从300多米高的桥上掉一颗螺丝下去,就能够打穿车顶的钢板,威力丝毫不亚于子弹。

四、突破

成功自主研发“轨索滑移法”

“一千多米的跨度,中间设个五百多米高的墩,那是开玩笑。只有悬索桥能解决这个问题。”矮寨特大悬索桥建设指挥部指挥长陈明宪介绍,设计方案确定后,由于矮寨大桥共有69节钢桁梁,最重一节重达192吨,桥下并无水路可利用,且沟底距离桥面高差达330米,大桥主体结构之一的钢桁梁架设又成为摆在面前的一个世界级难题。“当时世界上存在三种悬索桥加劲梁安装工艺,即以日本的明石海峡桥为代表的‘桥面吊机悬拼法’、以中国湖北四渡河桥为代表的‘缆索吊拼装法’和当前运用最普遍的‘跨缆吊机拼装法’均有其局限性。”

最终矮寨建设团队基于湖南运用较多的柔性墩多点顶推连续梁的技术,大胆提出了“轨索滑移法”。而此方案经过众多院士、专家多次论证后,“轨索滑移法”运送钢桁梁施工工艺创造性地在矮寨特大桥首次使用,中国创造由此诞生。国内近30位顶尖的桥梁专家在现场一致认定,矮寨特大悬索桥采用“轨索滑移法”架设钢桁梁,为悬索桥主梁架设施工提供了一套新的工法,属世界首创。

五、成就

矮寨特大桥在建设过程中创下了4个世界第一,分别是:

1.大桥主跨1176米,跨峡谷悬索桥创世界第一。

2.受地形限制,大桥两端直接与隧道相连,在世界上首次创造性地采用塔、梁完全分离的结构,创世界第一。

3.峡谷山势复杂,首次创造性采用岩锚吊索结构,并使用碳纤维作为预应力筋材,创世界第一。

4.首次创造发明并使用“轨索滑移法”架设钢桁梁,创世界第一。

范文七:矮寨特大悬索桥

矮寨特大悬索桥

百科名片

矮寨特大悬索桥

矮寨特大悬索桥,位于湖南湘西矮寨镇境内。矮寨悬索桥,距吉首市区约20公里,跨越矮寨镇附近的山谷,德夯河流经谷底,桥面设计标高与地面高差达330米左右。桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥,全1073.65m,悬索桥的主跨为1176m。该桥跨越矮寨大峡谷,主跨居世界第三、亚洲第一。工程计划投入7.2亿元,占吉茶高速公路计划总投资的15%。2012年3月底,创4项世界第一的湖南矮寨特大悬索桥正式通车。

目录

简介

技术标准

四项世界第一

施工难题

世界第一

轨索移梁

塔梁分离

技术难度

岩锚吊索

碳纤维预应力索

工程进度

启动

施工

通车

索桥意义

大桥特色

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简介

技术标准

四项世界第一

施工难题

世界第一

轨索移梁

塔梁分离

技术难度

岩锚吊索

碳纤维预应力索

工程进度

启动

施工

通车

索桥意义

大桥特色

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编辑本段简介

矮寨特大悬索桥位于湖南湘西。矮寨悬索桥桥距吉首市区约20公里,跨越矮寨镇附近的山谷,德夯河流经谷底,桥面设计标高与地面高差达330米左右。桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥,全

矮寨特大悬索桥

1073.65m,悬索桥的主跨为1176m。该桥跨越矮寨大峡谷,主跨居世界第3、亚洲第1。渝湘高速于2012年3月31日正式通车。

矮寨特大悬索桥:世界上跨峡谷跨径最大的钢桁梁悬索桥,毫米粗导绳将拉通万吨钢缆据。

编辑本段技术标准

矮寨大桥为四车道高速公路特大桥,设计车速80km/h,设计汽车荷载为公路-1级,桥面设计风速34.9m/s。地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。 编辑本段四项世界第一

一是大桥主跨1176米,跨峡谷悬索桥创世界第一;

矮寨大桥图片(3张)

二是首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案,创世界第一;

三是首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁,创世界第一;

四是首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材,创世界第一。

编辑本段施工难题

矮寨特大悬索桥位于湖南湘西州吉首市矮寨镇,系在建的吉首至茶洞高速公路的控制性

工程,距吉首市约20公里,横跨德夯大峡谷,落差达400多米。

矮寨大桥图片

特殊的地形地貌让这座世界级的峡谷大桥面临五大“世界级”施工难题:

一、地形险要。桥面到峡谷底高差达330米,两岸索塔位置距离悬崖边缘仅70至100米;

二、地质复杂。桥位处存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩体等不良地质现象;

三、峡谷多雾。据统计,瞬间最大风速为31.9米/秒;

四、吊装难。主缆及钢桁梁在300至400米高空架设,单件吊装最大重量达120吨;

五、运输难。土建工程运量大,仅钢材、水泥、砂石的材料运输总量就达18万吨。 编辑本段世界第一

轨索移梁

首次采用轨索移梁工艺进行主桁梁架设。轨索移梁法即利用大桥永久吊索,在其下端安装水平轨索,再将水平轨索张紧作为加劲梁的运梁轨道,实现由跨中往两端节段拼装大桥的钢桁加劲梁。相对于桥面吊机拼装方案,轨索移梁方案可大大减少钢桁梁的高空拼装作业,既可节省工期和节约投资,又有利于保证施工安全及施工质量。

矮寨大桥图片

塔梁分离

首次采用塔梁完全分离结构。一般悬索桥设计中,塔与梁相接,但矮寨大桥索塔位置距悬崖边缘仅70-100米,下面即是数百米高的谷底,地形比较特殊。使用塔梁完全分离结构可以最大限度减少对山体的开挖,缩短钢桁梁长度,节省投资。

编辑本段技术难度

矮寨大峡谷是吉茶高速公路的必经之地,悬索桥方案成为最佳选择,矮寨特大悬索桥成为吉茶高速公路控制性工程。

悬索桥,又名吊桥,即以通过索塔悬挂并锚固于两岸的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁。矮寨特大悬索桥一开始就与五大世界级难题狭路相逢——

地形险要:桥面到峡谷底高差达355米,两岸索塔位置距悬崖边缘仅70至100米。 地质复杂:索塔处存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩体等不良地质现象。仅在吉首岸索塔基坑附近就发现大小溶洞18个,其中最大的溶洞体积近万立方米。

气象多变:峡谷多雾,瞬间最大风速为31.9米每秒,严重影响施工测量和主缆架设。 吊装难:主缆及钢桁梁在300至400米高空架设,单件吊装最大重量达120吨。 运输难:土建工程运量大,仅钢材、水泥、砂石等材料运输总量就达18万吨…… 矮寨特大悬索桥由湖南交通规划勘察设计院设计。设计方案中,桥的两端直接与隧道相

连,主线采用双向4车道高速公路标准,梁宽27米,路基宽度24.5米,设计车速为每小时80公里。

矮寨特大悬索桥的施工单位,是曾被国家交通部授予“中国桥梁十大英雄团队”的湖南省路桥集团公司。

岩锚吊索

首次在悬索桥上使用大型岩锚吊索。由于使用了塔梁分离式悬索桥结构,使钢桁梁长度小于主塔中心距,主缆存在无吊索区,吊索卸载应力为零的情况就会出现,并且对大桥的钢桁梁受力也有不利影响。因而,大桥采用岩锚吊索结构。在吉首岸设置1对岩锚吊索,茶峒岸设置2对岩锚吊索。岩锚吊索作为调节器,让主梁受力平衡。

碳纤维预应力索

首次采用碳纤维预应力索对岩锚底座进行锚固。将岩锚吊索所受的拉力传至地面岩体上,常规岩锚索预应力筋材采用钢绞线,矮寨大桥根据研究试验后采用了高性能的碳纤维作为预应力筋材,与传统钢绞线相比,碳纤维材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀的特点,为桥梁的安全提供充分的保障。

编辑本段工程进度

启动

2007年10月,启动建设,桥面路基宽度24.5米,主跨达1176米。它是吉(首)茶(峒)高速公路的关键性

悬索桥建设

工程,也是渝湘高速公路大动脉 。

施工

2010年3月28日 通过氦气飞艇,成功将先导索从茶峒段牵引至德夯大峡谷对岸的吉首段,进入主索缆施工阶段。

1.索桥调装

飞艇把先导索从茶洞岸索塔牵引到吉首岸索塔

2010年3月28日上午9时许,矮寨特大悬索桥茶洞岸端的施工现场,飞艇起飞前,工作人员做着最后的准备工作。9时10分,飞艇牵引着矮寨特大悬索桥先导索开始起飞升空,飞向峡谷对岸,而现场技术人员通过手中遥控装置准确地控制着飞艇飞行方向和高度。15分钟后,飞艇成功将先导索牵引到了对岸的巨型桥塔。“这标志着矮寨特大悬索桥正式进入

上部构造施工阶段”湖南路桥建设集团矮寨特大悬索桥项目部总工程师张念来说,先导索虽然直径仅1毫米但承受的重量可达450公斤。据张念来介绍,“它是第一级绳的引导索。通过先导索再逐级把牵引绳放大,第二级绳直径将放到6毫米,接着是依次是直径为9毫、16毫米、22毫米的钢丝绳,一级一级加大,这样将桥主体结构从桥的一岸牵引到另一岸。矮寨特大悬索桥的主缆直径有85公分,分成169股,主缆预计在6月初施工,而桥面吊装预计要到2011年年初。

2.飞艇牵引

飞艇把先导索从茶洞岸索塔牵引到吉首岸索塔飞艇牵引比直升飞机牵引节约48万元 “用飞艇的方式是比较高效、经济、安全的牵引方法。”张念来介绍,“因为所处位置是一个峡谷,风向多变,用直升飞对起飞场地比较苛刻,而飞艇体积比较小,对场地要求不高,只要有一块小空坪就行了,并飞艇牵引比较经济,直升飞机要60万,飞艇只要12万。飞艇引牵速度也比较快,15分钟就行了。”

矮寨特大悬索桥是吉茶高速公路项目关键控制性工程。吉首至茶洞高速公路是(渝湘高速)重庆高速公路至湖南长沙境内的一段,也是包头—茂名高速公路,简称包茂高速,中国国家高速公路网编号为G65的控制性工程。

矮寨特大悬索桥(22张)

吉首至茶洞高速起于吉首市,终于湘黔渝三省(市)交界处的茶洞镇,路线全长64.3公里。作为该项目关键工程,矮寨特大悬索桥桥址距吉首市区约20公里,地处山区,桥位处山高谷深,跨越德夯大峡谷。桥面设计标高与地面高差达335米左右,山谷两侧悬崖距离在900米到1300米之间变化,地形地质条件复杂,施工难度大。

按照矮寨悬索桥设计方案,桥梁两端直接与隧道相连,主线采用双向4车道高速公路标准,设计车速为每小时80公里,路基宽度24.5米,悬索桥的主跨达1176米。

注解1: 包头—茂名高速公路,简称包茂高速,中国国家高速公路网编号为G65,起点在包头,途经鄂尔多斯、榆林、延安、富县、铜川、西安、安康、达州、重庆、南川、黔江、酉阳、秀山、吉首、怀化、桂林、钟山、梧州、岑溪、信宜、高州,

建设中的矮寨大桥(远景)

[1]

终点在茂名,全长3130公里。

注解2:渝湘高速公路起于重庆巴南,经南川、彭水、黔江、酉阳、秀山等区县,最后

到达湖南长沙,全长848公里,总投资477亿元,其中重庆段413.6公里,总投资超过300亿元。全线按四车道高速公路标准建设,设计时速80公里。渝湘高速路坐拥景色醉人的“乌江画廊”、“酉阳桃花源”“郁江画廊”,如一条银灰色的纽带,“串”起石林、金佛山、仙女山、芙蓉洞、龚滩古镇、洪安边城、凤凰古城等,在湖南境内接京珠高速,向南直抵珠江三角洲。 飞艇成功跨越跨度1176米的德夯大峡谷将矮寨特大悬索桥先导索从茶洞岸引牵到了吉 猫道飞架矮寨大峡谷,“天堑已然变通途”首岸,这标志着矮寨特大悬索桥正式进入上部构造施工阶段。

3. 2010年7月中旬, 完成猫道架设和验收;

4. 2010年10月20日,建设中的矮寨特大悬索桥的主缆完成了最后一根索股的架设,标志着大桥的索塔、主缆、钢桁梁三大主体工程完成了两项。矮寨特大悬索桥是国家高速公路重点规划的8条西部通道之一的长沙至重庆通道,湖南段的吉(首)茶(峒)高速公路中的重点工程,在吉首市矮寨

架通后照片

镇上空330米处横跨德夯大峡谷。桥身全长约1073.65米,其中悬索桥的主跨1176米。矮寨悬索大桥项目启动预算7.9亿元,实际完工造价15亿元。,预计2011年年底建成通车。

5. 2011年8月20上午,随着最后一颗铆钉装嵌到位,被誉为“世界峡谷跨径最大钢桁梁悬索桥”的湘西矮寨大桥的钢桁梁正式合龙,标志着大桥的全部主体工程建设完工。[2] 通车

2012年3月31日,创造了4个世界第一的矮寨大桥正式通车,意味着长沙至重庆高速公路的

矮寨大桥架南北(2张)

全线贯通,将改变湘西落后的交通状况,加强与渝、黔等西部各省市的联系,使湘西能够很好的融合在全省4小时经济圈之内。[3]

2012年4月,第一个钢桁梁架设完毕。9月底,完成桥面板的铺设。

编辑本段索桥意义

大桥建成后,矮寨公路堵车的现状将成为历史,而长沙到重庆、成都之间,再也不需要经历这惊心动魄 矮寨特大悬索桥的“公路奇观”了。不过,那时候,当汽车在世界第一峡谷钢拉悬索桥

架通后照片

上行走时,那种感觉也足以让人心颤的。作为吉茶高速公路关键控制性工程,该桥的历史意义和现实意义也非常重大。吉茶高速公路是国家规划的八条西部公路大通道之一 ――长沙至重庆高速公路中的一段,是湘西北的重要出口。作为该线建设的重要组成部分,矮寨大桥的作用真可谓是“天堑变通途”。矮寨大桥的建设,将极大地改善目前湘渝两省市的交通现状,对两省市乃至中西部的对接具有极其重要的意义。

编辑本段大桥特色

矮寨桥首次采用塔梁分离式悬索桥结构体系

矮寨大桥索塔主跨1176m,加劲梁长1000.5m。吉首岸无索区长95m,主梁通过部分路基与隧道相连;

矮寨大桥结构示意图

[4]

茶洞岸无索区长109.5m,主梁直接与隧道连接。

结合两岸地形及地质条件,采用塔梁分离式悬索桥结构体系减小了主梁长度,最大限度减少了对山体的开挖,节省了投资;实现了桥梁结构与自然景观的完美融合。

由于选用了塔梁分离式悬索桥结构,钢桁梁长度小于主塔中心距,主缆存在无吊索区,会出现吊索卸载应力为零的情况,且钢桁梁转角位移大,钢桁梁的上、下弦应力超标,需对钢桁梁作特殊设计。设计采用的是增加竖向锚固拉索方案,设竖向锚固拉索,通过预应力岩锚将其锚固于岩石上。

矮寨桥钢桁加劲梁的设计

矮寨大桥的钢桁加劲梁包括钢桁架和桥面系。钢桁架由主桁架、主横桁架、上下平联及抗风稳定板组成。主桁架为带竖腹杆的华伦式结构,由上弦杆、下弦杆、竖腹杆和斜腹杆组成。上弦杆、下弦杆采用箱形截面,除支座处腹杆采用箱型断面外其余均采用工字型截面。主桁桁高7.5m,桁宽27m,节间长度7.25m。一个标准节段长度14.5m,由2个节间组成,在每节间处设置一道主横桁架。

主横桁架采用单层桁架结构,由上、下横梁及竖、直腹杆组成,其中上下横梁采用箱形截面,腹杆均采用工字型截面。上、下平联均采用K形体系、箱型截面。

加劲梁的架设采用轨索移梁法,利用大桥永久吊索在其下端安装临时吊鞍,然后在临时吊鞍上安装水平轨索,再将水平轨索张紧作为加劲梁的运梁轨道,实现由跨中往两端拼装大

桥的钢桁加劲梁。

矮寨桥索塔、隧道锚、公路隧道相互影响

矮寨桥索塔、隧道锚、公路隧道相互影响的处理。

矮寨大桥采用了桥隧相联的形式,设计者通过巧妙设计,解决了一系列影响山体稳定和桥梁结构的问题。

施工阶段,隧道入口仰(边)坡开挖、隧道掘进、塔基开挖、隧道式锚碇开挖均会对山体稳定造成一定影响;运营阶段,索塔与锚碇的荷载、端吊索的荷载将共同作用于山体。 设计者运用了FLAC-3D岩土工程分析软件建立岩体的本构模型,对山体的整体稳定性进行了分析计算。对山体进行了必要的加固防护措施,以确保山体的稳定和桥梁结构安全。 矮寨大桥抗风性能研究

矮寨大桥地处山地峡谷,抗风稳定性研究成为大桥建设中的一大课题。

地形模型风洞试验布置图

[5]

根据风洞试验结果,稳定板的设置,对提高矮寨大桥的气动稳定性能起着至关重要的作用,在该措施下各攻角均满足了颤振检验风速的要求。由于稳定板的增加会加大结构所受的静气动荷载,因此稳定板的高度不宜过高。

最终确定,在桥面系以上和桥面系以下分别布置上、下纵向抗风稳定板。上抗风稳定钢板高860mm,与两道内侧防撞栏结合,下抗风稳定板与主横桁架相连,由高1000mm、带纵向加劲肋钢板组成。

范文八:湖南矮寨大桥

湖南矮大寨 桥矮寨大桥地处峡谷峡谷总 体呈V’‘字型侧两悬崖距离从90m0到1030变化m平均度达坡0度4最处悬陡崖直立施场地十分工狭小而桥且与谷底垂面高差直33达余米0施工过程的中安风险全常大。非”矮大桥监寨理位单汉桥梁建武筑工程理监司公副经总、大理桥总监张平建说“2自07年4月进场0来以0余2监名理术技员坚人守大桥工地充依托分铁大铁局中科院桥梁专家的桥术支撑技在监理程过坚持走科中技新之创路提了多创新许性建议的科以研关促攻进项建设目以研成果指导科工实程践确保工程了质、量安全和进。度 矮寨桥大面就是2下9国0道‘’之型字盘山的路公大与桥六处交有叉施工程中过没封过有一路次”。监理汪部磊工师程诉记者“告大钢桥桁杆梁件节因点多拼、口、孔群多多、连结系复关尺杂寸细长为保确后在今位桥谷峡空高顺架利设监处要理求须进行整体必试装而索滑轨法移梁又是首创架我监理与施们单工位一起讨不断改探工进艺全47万桥套强螺高栓中由大桥铁桥局科院行工进指导艺质量控制和保确施了质工量和安全。矮寨 大悬索特是桥沙长至重庆路通道公茶吉速公路高控的制工程性距吉首约20公里在矮寨镇市空355上米跨处越夯大德峡。大桥主跨谷径1176米跨目是前界世跨峡谷上径跨大的最桁梁悬钢桥索。 矮寨特大索桥创悬四项世“界一” 第是一桥大主跨176米1跨峡谷悬索桥创世界第一二是次采首塔用、完全梁离分结构的计方设创世案界一第三是次首采用“轨滑移索”法架设钢桁创世界第一梁四是次采用岩锚首索结吊构用碳纤并维为作应力筋材预创世界第 一

范文九:矮寨大桥游记

一根铁索,承载起了一座桥的重量,也承载起了千万人的心愿;一座大桥,连接起了峡谷的两岸,更创造了世界桥梁建筑史上的奇迹。这,就是矮寨大桥。(类似排比的句式,气势磅礴,震撼人心。)

  早就听闻矮寨大桥的盛名了,今年国庆节,我终于来到了这个令我心驰神往的地方。

  仰望矮寨大桥,第一感觉就是险。要接近矮寨大桥,车子就必须沿盘山公路蜿蜒而上。我们一行人到达山脚时,雨已经淅淅沥沥地落了下来,原本崎岖的山路也就更加难走了。车子缓慢地向前行驶,随着路面向上倾斜的角度越来越大,车子拐的弯也就越来越多。从车窗向外望,公路的旁边就是万丈深渊,仿佛一不小心就会掉下去似的,让我们的心都提到了嗓子眼上;但一抬头,就见矮寨大桥高高地耸立在云端上,下面没有任何的桥墩支撑它。为了矮寨大桥而辛勤工作过的人们,你们倾注了多少心血,才铸就了这样一座举世罕见的大桥啊!(关于山路崎岖的描写生动、细致,既为矮寨大桥的出现铺设了背景,又侧面凸显出矮寨大桥罕见的特点)

  接近矮寨大桥,最深的感触就是摄人心魄。由于国庆期间参观者太多,矮寨大桥已经禁止行人通行了,所以我们只能站在桥边观看,但矮寨大桥带给我心灵的震撼仍旧是我所始料不及的。因为天气的原因,大桥已深深地被浓雾所笼罩,就算是站在桥边,也只能看到大桥周围白茫茫的一片。我们恍若置身仙境,而大桥仿佛就是一座仙桥,漂浮在云雾之中,想想传说中牛郎织女相会的鹊桥,虽与矮寨大桥一样凌空耸立,却总是少了一份壮美,而这壮美的矮寨大桥,却让“天堑”变成了通途。(将矮寨大桥与传说中的“鹊桥”进行对比,突出了矮寨大桥壮美的特征。)

  观看矮寨大桥,我的心中多了一份感慨。离开观景台,我们驾车上了途经矮寨大桥的高速公路。车子行驶在矮寨大桥上,高速公路跟以往的没有两样,唯一不同的是,以往的高速公路下是坚实的土地,而矮寨大桥下却是幽深的峡谷。在科技不发达的古代,想必要穿过这样的峡谷就只能步行了,不知道要历经多少艰险啊。是人类的智慧征服了自然,才有了今天的矮寨大桥。从古到今,人们一直在不断探索,不断征服,才造就了一个个永恒的传奇!(作者通过古今对比,抒发了自己对科技和现代文明的自豪感,升华了文章主题。)

  游矮寨大桥,和文明对话;观神奇之景,与心灵交流。这是多么难忘的一次旅行啊!

  【指导教师:李华】

  点评

  作者按照空间顺序,有条不紊地介绍了游览矮寨大桥的过程。文中先写矮寨大桥的险,然后围绕“险”这一特征介绍了矮寨大桥所处背景和地势。值得一提的是,作者通过古今对比,抒发对现代科技和现代文明的自豪感,升华了主题,其立意高出一般游记。

范文十:桥——为矮寨特大悬索桥而作

多少年梦想彼 此深情 呼唤 

多少风雨岁月编织创业乐章 

多少乡亲的期待伴着喜悦到来

亍 乞 

青山 雕塑你奔驰的 形象  江河 铸造你奉献的 情怀

我们是 三沲高速 飞天速度书写跨越诗篇  超  口  宽广大道展现 中国气派  7  

槽  地 

‘  

多少亲人的嘱托化作拼搏豪迈 

人 

你 起 地 翔 托 大 飞  

神州万里春潮澎湃

你 托起大地飞翔 

仲  祖 国明天花 开如海  世界 因你更 精彩 

感谢你新世纪的 筑路人

时代 因你更精彩 

辜  池  赞美你新世 纪的筑路 人  弱

(10 5 湖 南省 政 协 ) 40 0  

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高 速 公 路 

谁把长虹铺在大地上 

谁给车轮插上翅膀  谁挽彩霞编织红地毯 

佘 致 迪 

跨峡谷穿隧道搬走荒凉 

高速的山水扑来亲吻脸庞  啊 

谁将平安装满行囊  啊 

经风雨耐寂寞心地坦荡  高速的旋律在天地间飞扬 

(1 05 湖 南 省 长 沙 市德雅 路 5 2号 湖 南省 广 播 电视 乐 团) 40 1 4  

7 / 乐 教 意 与 包  ̄/ 096 8音  ̄ 2 0 .