【按】10月23日，廳官方微信公眾號(hào)以《業(yè)界首創(chuàng)！興康特大橋這兩大設(shè)計(jì)，助力團(tuán)隊(duì)征服瀘定天險(xiǎn)》為題，圖文并茂報(bào)道了我院對(duì)雅康高速公路瀘定大渡河興康特大橋的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。
2018年10月1日，雅康高速瀘定大渡河興康特大橋完成路面施工，具備了通行能力（詳見(jiàn)今天，四川交通最紅的“網(wǎng)紅"大橋開(kāi)啟霸屏央視模式！）。該橋位于瀘定縣咱里村，下距著名的紅軍橋5.2公里。主橋?yàn)?100米單跨鋼桁梁懸索橋，引橋?yàn)榭邕B續(xù)現(xiàn)澆箱梁橋，全橋長(zhǎng)1411米。
這座四川第一大跨度懸索橋，也被稱為“川藏第一橋”，雄偉壯觀、氣勢(shì)磅礴。這樣一個(gè)令人震撼的超級(jí)工程，設(shè)計(jì)上克服了哪些難題，有什么科技含量與技術(shù)創(chuàng)新呢？該項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人——我廳公路設(shè)計(jì)院橋梁勘察設(shè)計(jì)分院副總工程師、教授級(jí)高級(jí)工程師陶齊宇，為我們作了專業(yè)解析。
▲我廳公路設(shè)計(jì)院橋梁勘察設(shè)計(jì)分院副總工程師、教授級(jí)高級(jí)工程師陶齊宇
“大橋地形地質(zhì)條件極其復(fù)雜，抗震、防風(fēng)、固邊坡是勘察設(shè)計(jì)面臨的三大難題。”陶齊宇介紹說(shuō)，“為優(yōu)質(zhì)高效完成這項(xiàng)艱巨任務(wù)，我們決心發(fā)揚(yáng)當(dāng)年紅軍不畏艱險(xiǎn)、不懼強(qiáng)敵的精神，爭(zhēng)分奪秒地開(kāi)展工作，多次現(xiàn)場(chǎng)勘察、實(shí)地調(diào)研，多項(xiàng)科研試驗(yàn)同步開(kāi)展，無(wú)數(shù)次深入細(xì)致的研究論證，克服了種種困難。我作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和設(shè)計(jì)代表，自工程開(kāi)工以來(lái)就常駐工地現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)地指導(dǎo)、解決了施工中的大量技術(shù)問(wèn)題，還作為項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)加工巡視組成員，為確保重要構(gòu)件的質(zhì)量，深入多個(gè)生產(chǎn)廠商進(jìn)行了大量調(diào)研把關(guān)工作。”
▲雅康高速瀘定大渡河興康特大橋-邵斌 攝
橋址位于鮮水河斷裂帶、龍門山斷裂帶、川滇南北斷裂帶三大斷裂帶的交匯區(qū)域，西距活動(dòng)斷裂帶—鮮水河斷裂帶約22km，地震基本烈度為Ⅷ度，E2水準(zhǔn)的地表峰值加速度為0.49g，居同類大橋之首，為工程抗震提出了極高要求。
同時(shí)，橋址區(qū)位于高山峽谷區(qū)，橋面設(shè)計(jì)風(fēng)速32.6m/s，具有風(fēng)速高、湍流強(qiáng)、風(fēng)攻角大等特點(diǎn)，加上干熱河谷熱力驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，風(fēng)場(chǎng)特別紊亂，風(fēng)環(huán)境特別復(fù)雜，防風(fēng)設(shè)計(jì)面臨考驗(yàn)。
大橋兩岸邊坡高陡，坡度超過(guò)35°，又是巖土二元結(jié)構(gòu)，地震時(shí)邊坡垮塌會(huì)形成碎屑流，尤其是強(qiáng)震條件下雅安岸邊坡穩(wěn)定性是一個(gè)非常突出的問(wèn)題。
在具體勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要解決四個(gè)難點(diǎn)：
▲雅康高速瀘定大渡河興康特大橋-邵斌 攝
我廳公路設(shè)計(jì)院自2011年開(kāi)始勘察設(shè)計(jì)，組建了由多個(gè)國(guó)內(nèi)外知名專家組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)面臨的難題采取了多種解決措施，開(kāi)展了多項(xiàng)科研攻關(guān)。
為科學(xué)合理選擇橋位，按照趨利避害、抗災(zāi)能力一票否決的原則，結(jié)合大渡河兩岸地形、地質(zhì)條件等實(shí)際情況共布設(shè)了不同標(biāo)高的10個(gè)橋位方案，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究比選，推薦綜合防災(zāi)減災(zāi)性能最好的咱里高橋位。
為解決結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題，進(jìn)行了大量的結(jié)構(gòu)數(shù)值分析，專門開(kāi)展了波形鋼腹板與混凝土頂?shù)装褰M合橫梁的抗震試驗(yàn)研究，對(duì)數(shù)值分析加以驗(yàn)證。
為解決地質(zhì)和邊坡穩(wěn)定問(wèn)題，開(kāi)展了詳細(xì)的地質(zhì)勘察，同步開(kāi)展了大量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和試驗(yàn)研究工作，比如現(xiàn)場(chǎng)大剪試驗(yàn)、冰磧土層接觸面原位直剪試驗(yàn)、壓縮及剪切蠕變?cè)囼?yàn)、1:10隧道錨模擬試驗(yàn)等，僅地質(zhì)鉆孔長(zhǎng)度就超過(guò)大橋總長(zhǎng)的兩倍多。
為掌握風(fēng)場(chǎng)規(guī)律，在現(xiàn)場(chǎng)建立了聲雷達(dá)風(fēng)廓線儀觀測(cè)站和四要素自動(dòng)氣象站，獲取現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)資料，開(kāi)展了地形CFD分析、地形模型風(fēng)洞試驗(yàn)、主梁節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)及氣動(dòng)優(yōu)化等系列研究。
他們通過(guò)扎實(shí)的工作和不懈的努力，順利通過(guò)了多次交通運(yùn)輸部專家委員會(huì)的審查，成功完成了設(shè)計(jì)。
▲雅康高速瀘定大渡河興康特大橋-邵斌 攝
我廳公路設(shè)計(jì)院憑借多年的技術(shù)積累，通過(guò)對(duì)多座相關(guān)山區(qū)特大橋梁的技術(shù)總結(jié)，并邀請(qǐng)包括多名院士在內(nèi)的業(yè)界權(quán)威專家會(huì)商研究，以減輕、防止橋梁自然災(zāi)害為根本出發(fā)點(diǎn)，從橋位、橋型的選擇入手，宏觀把控、小處著手，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新，成功解決了該項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)難題。
在解決高烈度地震區(qū)特大跨徑橋梁抗震問(wèn)題方面，大膽更新傳統(tǒng)理念，在橋塔塔柱、橋塔橫梁、中央扣、約束體系等環(huán)節(jié)均有關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，其中兩大創(chuàng)新設(shè)計(jì)為業(yè)界首創(chuàng)。
為解決大橋隧道錨和瀘定隧道的沖突干擾，創(chuàng)造性地采用反向平曲線設(shè)計(jì)，將瀘定隧道左右兩幅分離，布置在大橋隧道錨的外側(cè)，極大地減小了隧道錨和公路隧道的相互影響，為山區(qū)橋隧相連的懸索橋總體布置提供了一條嶄新的思路。
同時(shí)，在隧道與隧道錨之間設(shè)置橫通道，既作為施工期的運(yùn)輸通道，加快施工進(jìn)度，又作為今后的檢修通道，便于養(yǎng)護(hù)。
為消除地震時(shí)邊坡垮塌形成的碎屑流對(duì)大橋的威脅，創(chuàng)新邊坡防護(hù)理念，將雅安岸第一排和第二排抗滑樁按人字形布置，采用“疏導(dǎo)”的方式，將強(qiáng)震產(chǎn)生的碎屑流沿斜向?qū)С龃髽蚍秶_保碎屑流不危害大橋構(gòu)造物。
為解決抗風(fēng)問(wèn)題，通過(guò)儀器觀測(cè)和科研試驗(yàn)，獲取現(xiàn)場(chǎng)第一手風(fēng)場(chǎng)資料，分析研究風(fēng)場(chǎng)規(guī)律，得出合理、可信的設(shè)計(jì)風(fēng)速，細(xì)化抗風(fēng)設(shè)計(jì)，采取了投資省、效果好的抗風(fēng)措施，設(shè)立大風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)，將大風(fēng)對(duì)行車的影響降至最低。
為解決冬季行車不受冰雪影響問(wèn)題，經(jīng)充分論證研究，橋面標(biāo)高確定為1619米，低于當(dāng)?shù)?000米的雪線標(biāo)高，可確保四季暢通。
不僅如此，陶齊宇介紹說(shuō)，雅康高速瀘定大渡河興康特大橋還是一個(gè)典型的“交通+旅游”項(xiàng)目，大橋本身雄偉壯觀，造型優(yōu)美，是當(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性景觀建筑。在設(shè)計(jì)時(shí)也充分考慮了景觀、旅游因素，設(shè)計(jì)了觀光廊道。大橋通車后，當(dāng)?shù)貙⒗脴蛳?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(79, 129, 189);">瀘定水電站庫(kù)區(qū)開(kāi)發(fā)水上游樂(lè)等項(xiàng)目，將大橋有效融入當(dāng)?shù)刈匀蝗宋木坝^，一個(gè)圍繞這座特大橋打造的多元景區(qū)正在緊鑼密鼓地醞釀規(guī)劃中。
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