【按】10月23日，廳官方微信公眾號以《業(yè)界首創(chuàng)！興康特大橋這兩大設計，助力團隊征服瀘定天險》為題，圖文并茂報道了我院對雅康高速公路瀘定大渡河興康特大橋的設計創(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（詳見今天，四川交通最紅的“網紅"大橋開啟霸屏央視模式！）。該橋位于瀘定縣咱里村，下距著名的紅軍橋5.2公里。主橋為1100米單跨鋼桁梁懸索橋，引橋為跨連續(xù)現澆箱梁橋，全橋長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、氣勢磅礴。這樣一個令人震撼的超級工程，設計上克服了哪些難題，有什么科技含量與技術創(chuàng)新呢？該項目設計負責人——我廳公路設計院橋梁勘察設計分院副總工程師、教授級高級工程師陶齊宇，為我們作了專業(yè)解析。

▲我廳公路設計院橋梁勘察設計分院副總工程師、教授級高級工程師陶齊宇

 

“大橋地形地質條件極其復雜，抗震、防風、固邊坡是勘察設計面臨的三大難題。”陶齊宇介紹說，“為優(yōu)質高效完成這項艱巨任務，我們決心發(fā)揚當年紅軍不畏艱險、不懼強敵的精神，爭分奪秒地開展工作，多次現場勘察、實地調研，多項科研試驗同步開展，無數次深入細致的研究論證，克服了種種困難。我作為項目負責人和設計代表，自工程開工以來就常駐工地現場，實地指導、解決了施工中的大量技術問題，還作為項目鋼結構加工巡視組成員，為確保重要構件的質量，深入多個生產廠商進行了大量調研把關工作。”

 

▲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，西距活動斷裂帶—鮮水河斷裂帶約22km，地震基本烈度為Ⅷ度，E2水準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，橋址區(qū)位于高山峽谷區(qū)，橋面設計風速32.6m/s，具有風速高、湍流強、風攻角大等特點，加上干熱河谷熱力驅動效應，風場特別紊亂，風環(huán)境特別復雜，防風設計面臨考驗。

 

大橋兩岸邊坡高陡，坡度超過35°，又是巖土二元結構，地震時邊坡垮塌會形成碎屑流，尤其是強震條件下雅安岸邊坡穩(wěn)定性是一個非常突出的問題。

 

在具體勘察設計過程中，需要解決四個難點：

 

▲雅康高速瀘定大渡河興康特大橋-邵斌 攝

 

我廳公路設計院自2011年開始勘察設計，組建了由多個國內外知名專家組成的設計團隊，針對面臨的難題采取了多種解決措施，開展了多項科研攻關。

 

為科學合理選擇橋位，按照趨利避害、抗災能力一票否決的原則，結合大渡河兩岸地形、地質條件等實際情況共布設了不同標高的10個橋位方案，經過反復研究比選，推薦綜合防災減災性能最好的咱里高橋位。

 

為解決結構抗震問題，進行了大量的結構數值分析，專門開展了波形鋼腹板與混凝土頂底板組合橫梁的抗震試驗研究，對數值分析加以驗證。

 

為解決地質和邊坡穩(wěn)定問題，開展了詳細的地質勘察，同步開展了大量現場測試和試驗研究工作，比如現場大剪試驗、冰磧土層接觸面原位直剪試驗、壓縮及剪切蠕變試驗、1:10隧道錨模擬試驗等，僅地質鉆孔長度就超過大橋總長的兩倍多。

 

為掌握風場規(guī)律，在現場建立了聲雷達風廓線儀觀測站和四要素自動氣象站，獲取現場風場資料，開展了地形CFD分析、地形模型風洞試驗、主梁節(jié)段模型風洞試驗及氣動優(yōu)化等系列研究。

 

他們通過扎實的工作和不懈的努力，順利通過了多次交通運輸部專家委員會的審查，成功完成了設計。

 

▲雅康高速瀘定大渡河興康特大橋-邵斌 攝

 

我廳公路設計院憑借多年的技術積累，通過對多座相關山區(qū)特大橋梁的技術總結，并邀請包括多名院士在內的業(yè)界權威專家會商研究，以減輕、防止橋梁自然災害為根本出發(fā)點，從橋位、橋型的選擇入手，宏觀把控、小處著手，實現了設計理念、設計技術創(chuàng)新，成功解決了該項目的關鍵技術難題。

 

在解決高烈度地震區(qū)特大跨徑橋梁抗震問題方面，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)均有關鍵技術創(chuàng)新，其中兩大創(chuàng)新設計為業(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計，將瀘定隧道左右兩幅分離，布置在大橋隧道錨的外側，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，在隧道與隧道錨之間設置橫通道，既作為施工期的運輸通道，加快施工進度，又作為今后的檢修通道，便于養(yǎng)護。

 

為消除地震時邊坡垮塌形成的碎屑流對大橋的威脅，創(chuàng)新邊坡防護理念，將雅安岸第一排和第二排抗滑樁按人字形布置，采用“疏導”的方式，將強震產生的碎屑流沿斜向導出大橋范圍，確保碎屑流不危害大橋構造物。

 

為解決抗風問題，通過儀器觀測和科研試驗，獲取現場第一手風場資料，分析研究風場規(guī)律，得出合理、可信的設計風速，細化抗風設計，采取了投資省、效果好的抗風措施，設立大風預警系統(tǒng)，將大風對行車的影響降至最低。

 

為解決冬季行車不受冰雪影響問題，經充分論證研究，橋面標高確定為1619米，低于當地2000米的雪線標高，可確保四季暢通。

 

不僅如此，陶齊宇介紹說，雅康高速瀘定大渡河興康特大橋還是一個典型的“交通+旅游”項目，大橋本身雄偉壯觀，造型優(yōu)美，是當地的標志性景觀建筑。在設計時也充分考慮了景觀、旅游因素，設計了觀光廊道。大橋通車后，當地將利用橋下瀘定水電站庫區(qū)開發(fā)水上游樂等項目，將大橋有效融入當地自然人文景觀，一個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。