
紅楓湖大橋
在改革開放的大潮中,貴州一路搏擊、不甘落后、奮勇爭先,創(chuàng)造了“西部樣本”。特別是40年來,貴州交通建設者在喀斯特高原上架起2萬余座橋梁,打造了數(shù)量多、類型全、技術復雜、難度極大的“橋梁博物館”,創(chuàng)造了數(shù)十個“世界第一”。
貴州是全國唯一沒有平原的省份,高山峽谷成為天然屏障,阻隔了人與人之間的距離,“隔山喊得應,見面要半天”。架橋,成為連通外界的關鍵。要致富先修路,修路必修橋,這就促使貴州人民產生了強烈的“橋梁意識”,渴望以“橋”為窗口,讓貴州與外界的聯(lián)系越來越密切。
橋梁是貴州改革開放40年來經驗、成就的重要體現(xiàn),也是貴州交通發(fā)展成就的典型代表。到貴州去看橋,可以領略貴州山水,更能感受交通先行的重要作用。本期雜志特地選擇貴州橋梁的幾組數(shù)據(jù),以及當前最具代表性的幾座橋梁,管中窺豹,瞧瞧貴州交通發(fā)展的成果,看看中國人的橋梁建設技術有多“牛”。
貴州是世界上特大峽谷橋最密集、數(shù)量最多的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計,截至目前,貴州已建成公路橋梁2.1萬座、單幅總長約2500公里,其中高速公路橋梁占三分之一以上;在建橋梁5000多座、單幅總長1000多公里,其中高速公路橋梁1400多座、單幅總長900多公里。
據(jù)統(tǒng)計,截至2018年年底,世界最高橋前100名中,有40多座在貴州,而前10名中,貴州橋梁占了4座。
貴州的橋不但橋面離谷底高,橋墩和橋塔也特別高。比如,畢威寧高速公路上的赫章特大橋,其主橋墩高195米,截至目前為“亞洲第一高墩”。又如,正在建設中的平羅高速公路平塘特大橋,為三塔雙索面組合梁斜拉橋,三座主塔的高度分別為320米、332米和298米,相當于在峽谷之中修建了三座100多層高的大樓。其中,332米高的主塔,是目前世界最高混凝土橋塔。還有,正在建設中的江習古高速公路赤水河大橋,為雙塔單跨鋼桁梁懸索橋,其貴州一側塔柱高228米,相當于約70層樓的高度。

貴州橋梁在世界高橋中的排名

貴州長橋的典型代表
貴州的高山深谷不僅造就了貴州的高橋,也造就了貴州的長橋,“一橋飛架南北,千溝萬壑變通途”,跨越了天塹,風姿卓越。按照橋型分類統(tǒng)計,不難發(fā)現(xiàn)貴州長橋的典型代表,既有世界之最,也有世界首創(chuàng),令人自豪。
· 使用1200米大跨徑的纜索吊裝工藝——江習古高速赤水河大橋
江習古高速赤水河大橋連接貴州習水縣習酒鎮(zhèn)與四川古藺縣太平鎮(zhèn),全長2009米,主跨1200米,主塔高243.5米,是目前世界上同類型橋梁中跨徑第二、主塔高度第二的峽谷鋼桁梁懸索橋。
大橋為325米+1200米+205米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。大橋的主要工程特點體現(xiàn)為“大”“難”“險”三個字。大:主跨1200米,在目前世界上同類型橋梁中跨徑排第二;難:一是超高索塔施工難(索塔最大高度243.5米),二是主梁吊裝難(采用1200米大跨徑的纜索吊裝工藝),三是地勢險要,施工運輸難。險:橋位地處50°至75°近乎垂直的陡坡上,施工十分驚險。
大橋施工過程中,為保護自然環(huán)境、提高施工進度,開鑿了一條施工隧道,這在全國工程建設中并不多見。同時,為克服長距離、塔柱高、風力大等困難,開創(chuàng)性地使用了無人機成功牽引先導索過江。

建設中的江習古高速赤水河大橋

江習古高速赤水河大橋效果圖,大橋將于2019年建成。

貴甕高速清水河大橋
· 國內首創(chuàng)千米級纜索吊——貴甕高速清水河大橋
貴甕高速清水河大橋,位于貴州省開陽縣與甕安縣交界處。大橋全長2171.4米,主跨1130米。
清水河大橋在科技創(chuàng)新上亮點突出,一是大膽的板桁結合設計,二是首次使用了超千米、大噸位纜索吊設備。這樣的纜索吊運在國內山區(qū)也屬首次應用,無任何經驗可借鑒。使用該纜索吊設備,3個月的時間就完成吊裝,比其他同類橋梁吊裝節(jié)約了三分之二的時間。

貴州典型大跨度懸索橋

貴州典型大跨度斜拉橋
· 世界最大跨徑的鋼桁梁斜拉橋——貴黔高速鴨池河大橋
貴黔高速鴨池河大橋,位于貴陽清鎮(zhèn)市和畢節(jié)黔西縣交界處,地處烏江源百里畫廊風景怡人之地。鴨池河大橋主跨800米,全長1450米;主塔采用H型索塔,大橋橋面距離水面距離為434米,高度目前位列世界第六。鴨池河大橋于2016年7月建成通車,是世界上最大跨徑的鋼桁梁斜拉橋,也是世界山區(qū)斜拉橋之最。
大橋建設創(chuàng)新性地采用塔身鋼筋節(jié)段整體吊裝技術,在塔下進行鋼筋預扎,采用大塔吊整體提升,塔上僅將主筋對位后連接直螺紋套筒,將高空施工轉變?yōu)榈孛媸┕ぃ粌H提升了整個工程的安全性,而且縮短了高塔施工工期;在斜拉橋施工中,施工單位首創(chuàng)采用纜索吊進行主梁安裝,主梁在場地內拼裝成標準16米節(jié)段后平移至塔下,采用纜索吊進行吊裝安裝,不僅加快了進度,也是對斜拉橋施工新工藝的大膽嘗試。此外,首創(chuàng)采取冬季高塔蒸汽養(yǎng)護成套技術,解決了惡劣氣候影響;同時還在塔身采用了機制砂混凝土高塔泵送、鋼絞線斜拉索等新技術、新工藝。從開工建設到大橋成功合龍,僅用33個月時間,在同類型、同等環(huán)境下堪稱橋梁建設奇跡。
· 世界最高橋——杭瑞高速北盤江第一橋
杭瑞高速北盤江第一橋位于云貴省界上,連接貴州省六盤水市水城縣都格鎮(zhèn)和云南省宣威市普立鄉(xiāng)。大橋于2016年12月建成通車,是世界首座采用主梁縱移懸拼技術的斜拉橋。大橋全長1341.4米,主橋采用主跨720米鋼桁架梁斜拉橋方案,主桁架采用普拉特式結構,桁高8米,主跨節(jié)間長12米,邊跨節(jié)間長12米、8米,兩片主桁中心間距27米。

貴黔高速鴨池河大橋

杭瑞高速北盤江第一橋
大橋建設克服了五大難題:山區(qū)大體積承臺混凝土溫控,超高索塔機制砂高性能混凝土泵送,山區(qū)超重鋼錨梁整體吊裝,邊跨高墩無水平力的鋼桁梁頂推,大跨鋼桁梁斜拉橋合龍。其中,貴州省公路工程集團有限公司發(fā)明創(chuàng)新的主梁架設的梁底縱移懸拼工藝,為世界首創(chuàng),其成果處于世界領先水平。
2018年9月,北盤江大橋獲吉尼斯世界紀錄認證:橋面距江面垂直高度達565.4米,榮獲“世界最高橋”之稱,載入世界紀錄大全史冊。
由于精美的設計、創(chuàng)新的施工工法、精湛的施工工藝,2018年6月,貴黔高速鴨池河大橋和杭瑞高速北盤江第一橋雙雙榮獲第35屆國際橋梁大會古斯塔夫·林德撒爾金獎——該獎項被稱為橋梁屆的“諾貝爾獎”。貴州兩座橋梁同時獲得古斯塔夫·林德撒爾金獎,是對貴州橋梁建設成果的充分肯定。
· 世界最大跨徑上承式鋼管混凝土拱橋——平羅高速大小井特大橋
平羅高速大小井特大橋位于羅甸縣沫陽鎮(zhèn)董當鄉(xiāng)大井村大井河上,全長1501米,主跨450米,是目前世界最大跨徑上承式鋼管混凝土拱橋。
橋面系采用跨徑15×31.6米的鋼混疊合梁;引橋用40米T梁,最大橋高220米,最大墩高104.5米。大橋拱座施工現(xiàn)場地形陡峭,邊坡開挖高度高,開挖方量大,大體積混凝土溫度控制技術難度大,拱腳預埋件安裝精度要求高。主拱鋼結構架設采用纜索吊裝斜拉扣掛法施工,最大吊重167噸,吊裝總節(jié)段數(shù)56段。大小井特大橋于2018年6月30日合龍。

建設中的平羅高速大小井特大橋

貴州典型大跨度拱橋

杭瑞高速總溪河大橋
· 貴州第二大上承式鋼管混凝土桁架拱橋——畢都高速總溪河特大橋
總溪河特大橋橫跨納雍縣境內的總溪河,全長928米,主拱跨徑360米,橋面距河面270米,是目前貴州省內第二大跨徑的鋼管混凝土上承式桁架拱橋。
大橋地處構造剝蝕中高山巖溶峰叢溝谷地貌區(qū)內的總溪河深切峽谷地帶,河床寬約30米,橋面離谷底深約270.4米。該橋兩岸地形欠對稱,兩岸地形為懸崖夾陡坡,施工條件極其困難。經無數(shù)次商討研究,最終采用無支架斜拉扣掛纜索吊裝系統(tǒng)施工。另外,在鋼管混凝土拱橋管內使用了“下填上頂”新施工工法。
大橋施工中取得了六項技術創(chuàng)新成果,其中,縱橫移平車系統(tǒng)及裝置獲國家發(fā)明專利,《鋼管混凝土拱橋管內混凝土“下灌上頂”施工工法》獲貴州省級工法。
· 世界首創(chuàng)的空腹式連續(xù)剛構橋——水盤高速北盤江大橋
水盤高速北盤江大橋位于六盤水市水城縣發(fā)耳鄉(xiāng)和營盤鄉(xiāng)交界處,全長1261米,最大墩高170米,跨越號稱“世界大峽谷”的北盤江峽谷。大橋主跨采用290米的預應力混凝土空腹(斜腿)式連續(xù)剛構,是國內首次建造,也是世界首創(chuàng)的空腹式連續(xù)剛構。
大橋主橋的高墩身、大跨度、長斜腿在同類橋梁中極其罕見,技術上具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性。特別是在工程實施中具有諸多的技術難點和復雜工藝需要攻克和破解,而且在國內沒有任何成熟的施工經驗可借鑒,是世界上斜腿連續(xù)剛構橋中科技含量最高、技術難點最多、施工工藝最為復雜的特大型橋梁之一。
空腹式連續(xù)剛構橋梁比普通剛構橋跨徑更大,比斜拉橋經濟性更好,這種橋梁后期維護成本基本為零,具有十分明顯的管理和經濟優(yōu)勢。
· 發(fā)明了山谷懸崖施工“利器”——思劍高速烏江特大橋
思劍高速烏江特大橋位于思南縣境內,橫跨烏江騰龍峽谷。大橋左線橋長1175米、右線橋橋長1050米,主橋上部構造為116米+220米+116米三跨預應力混凝土連續(xù)鋼構箱梁。全橋有孔樁152個,承臺11個,墩柱79個。主墩墩身采用雙肢等截面矩形空心墩,最高墩身121米。基礎采用樁徑2.5米的鉆孔灌注樁,基樁按縱向四排、橫向三排布置,每墩共12根樁,東西兩岸主墩共48根樁,最大樁長56米。
烏江特大橋所處之地坡道陡險,地形地質條件十分復雜:橋位區(qū)兩岸地形陡峭,自然坡度為10°至50°,呈“V”形河谷,橋位范圍內中線地面高程345米至540米,最大相對高差195米,給施工造成巨大困難,也迫使施工單位創(chuàng)新了各種施工工法和工藝。

貴州典型大跨度梁橋
大橋建設中,施工單位發(fā)明創(chuàng)新了“65噸大型絞坡道施工工法”,解決了物料運輸?shù)膱龅赜邢蕖r間緊等難題,創(chuàng)造了“史上最大”且安全系統(tǒng)最完善的大型絞坡道施工工法,實現(xiàn)了施工工法的創(chuàng)新。與同等條件下展線和挖掘隧道相比,大型絞坡道運行路線為直線,節(jié)約了大量土地,節(jié)約征地費用600余萬元,也大大降低了施工對環(huán)境破壞的程度,實現(xiàn)了環(huán)保效益;建造運營成本節(jié)約1100余萬元,且運行更安全,工期也節(jié)約了4個月。絞坡道建成投入使用后,受到了業(yè)主、監(jiān)理、業(yè)內相關單位及各級政府部門的廣泛贊譽。其“超強”的載重能力、高效的運輸和良好的環(huán)境適應能力,也為今后各種山谷懸崖惡劣環(huán)境下的大型建筑施工,提供了一種“利器”。
施工中,建設單位通過對懸臂現(xiàn)澆箱梁結構設計與掛籃通用設計綜合運用設計兩方面的優(yōu)化組合,形成了烏江特大橋懸臂現(xiàn)澆連續(xù)箱梁掛籃綜合運用設計工法,實現(xiàn)了利用掛籃既有資源即可完成0號段、懸臂現(xiàn)澆段、邊直線段、邊合龍段和中合龍段施工的目標,不僅不增加額外資源投入,而且降低了施工難度和建設成本:大量節(jié)省了異形模型和對稱托架鋼平臺投入以及勞務,節(jié)省成本約290萬元。更為重要的是,懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃綜合設計為后續(xù)懸臂現(xiàn)澆梁設計與施工,提供了一個良好的思路,在懸臂現(xiàn)澆連續(xù)箱梁使用非常廣泛的今天,具有巨大的推廣價值。

水盤高速北盤江大橋