近日，由四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司（簡(jiǎn)稱四川公路設(shè)計(jì)院）勘察設(shè)計(jì)、蜀道集團(tuán)川高公司投資、四川路橋承建的沿江高速宜賓新市至金陽(yáng)段（簡(jiǎn)稱沿江高速宜金段）關(guān)鍵控制性工程卡哈洛金沙江大橋四川岸主塔順利封頂，為沿江高速建成通車奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

卡哈洛金沙江大橋?yàn)槿L(zhǎng)1818.53米、主跨1030米的單跨雙塔鋼桁梁懸索橋，設(shè)四川岸、云南岸兩座主塔，主塔為門型塔，分別高達(dá)175米和197米。兩岸主塔共澆筑混凝土約7.14萬(wàn)立方米，鋼筋用量約1.1萬(wàn)噸，鋼結(jié)構(gòu)用量約6687噸。

在該橋設(shè)計(jì)過(guò)程中，四川公路設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)積極踐行現(xiàn)代化大橋建設(shè)提倡的專業(yè)化、工廠化、資源集約化設(shè)計(jì)理念，在懸索橋設(shè)計(jì)中首創(chuàng)了新型框架基礎(chǔ)重力式錨碇（四川岸）、內(nèi)傾式鋼管—混凝土格構(gòu)柱和鋼—混板桁結(jié)合橋道系。

框架土共同體讓錨碇結(jié)構(gòu)更安全

為適應(yīng)特殊的地形、地質(zhì)條件，解決錨碇承受的巨大水平、豎向荷載并有效傳遞彎矩荷載，提高結(jié)構(gòu)整體安全系數(shù)，四川公路設(shè)計(jì)院開(kāi)展了一系列錨碇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)革新。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)在深厚覆蓋土層不良地質(zhì)條件下采用框架結(jié)構(gòu)作為重力式錨碇的基礎(chǔ)，充分利用框架結(jié)構(gòu)周圍及圍固區(qū)域的土體，形成“框架土共同體”，抵抗結(jié)構(gòu)水平及豎向分力。減少邊坡開(kāi)挖高度約65米，減少開(kāi)挖方量約104萬(wàn)立方米，在節(jié)約造價(jià)的同時(shí)，最大限度保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

創(chuàng)新的框架基礎(chǔ)方案極大地減少了邊坡開(kāi)挖方量和丟棄方量，更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)，同時(shí)，極大地降低了邊坡開(kāi)挖高度和永存高度，更安全、更經(jīng)久。該項(xiàng)技術(shù)屬于創(chuàng)新性設(shè)計(jì)、施工技術(shù)，現(xiàn)已取得發(fā)明專利2項(xiàng)、實(shí)用新型專利5項(xiàng)、省部級(jí)工法1項(xiàng)、在編地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，獲省部級(jí)QC成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

組合塔柱實(shí)現(xiàn)內(nèi)實(shí)外美

卡哈洛金沙江大橋橋址區(qū)地震烈度高，且橋梁位于山區(qū)峽谷庫(kù)區(qū)，風(fēng)環(huán)境復(fù)雜，這都對(duì)大橋索塔承載力提出了更高要求。

為此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首次將鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)作為懸索橋的主塔，索塔設(shè)計(jì)為2層門式構(gòu)造。同時(shí)，橋塔采用框架—剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)思想，利用鋼管混凝土高強(qiáng)材料減小截面尺寸，減輕自重，提高抗震能力。

該橋塔身為鋼管混凝土格構(gòu)空心柱，為四肢格構(gòu)柱及柱間混凝土肋板形成的單箱單室截面，采用分節(jié)段安裝的4根鋼管與型鋼橫撐、斜撐形成骨架，骨架采用型鋼構(gòu)件，與立柱鋼管間采用節(jié)點(diǎn)板拼接或焊接連接，橫橋向設(shè)置水平撐，縱橋向設(shè)置水平撐和交叉斜撐。

不僅如此，為加強(qiáng)索塔承載力，施工中在骨架主鋼管內(nèi)灌注了C80混凝土，鋼管壁外包20厘米厚的C30混凝土，鋼管之間澆注C30混凝土腹板。橋塔自上而下設(shè)兩道橫梁，采用鋼混組合結(jié)構(gòu)，橫梁骨架由4肢水平鋼管與塔身主鋼管焊接形成，橫梁水平頂、底板為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，橫梁豎直方向腹板采用波形鋼腹板。

該橋采用了內(nèi)傾式—鋼管混凝土組合塔柱，減小了塔柱截面尺寸、減輕自重，有效降低了基礎(chǔ)規(guī)模，提高抗震能力，又使橋塔外觀線形更加優(yōu)美，為金沙江增加了一道亮麗的風(fēng)景。

簡(jiǎn)化調(diào)整主桁梁提高橋梁整體剛度

該橋在跨越山區(qū)峽谷特大跨徑懸索橋中首次設(shè)計(jì)采用了鋼—混組合面板與鋼桁梁結(jié)合作為懸索橋橋道系。

主梁采用了鋼—混組合面板與主桁板桁的形式。該形式整體性高，對(duì)傳統(tǒng)的主桁橫架型式進(jìn)行簡(jiǎn)化調(diào)整。鋼—混組合橋面板架設(shè)于鋼桁梁的橋面格子梁上，鋼底板與混凝土板之間采用帶孔鋼板作為組合剪力鍵，既加強(qiáng)了鋼底板，又利于澆筑混凝土。這種橋面板將鋼－混組合橋面板與格子梁連接，提高了橋梁整體剛度，具有行車舒適、抗風(fēng)性好的技術(shù)特點(diǎn)。

該種橋面板參與結(jié)構(gòu)總體受力，既能提高主梁整體剛度和抗力，同時(shí)橋面結(jié)構(gòu)重量較輕，可降低工程造價(jià)。由于橋面板參與形成上橫梁和上平聯(lián)，從而具有遠(yuǎn)比板桁分離式鋼桁梁更為強(qiáng)大的上橫梁和上平聯(lián)，使橫向桁架形式更簡(jiǎn)，降低了用鋼量，簡(jiǎn)化了制造和施工工藝。該項(xiàng)技術(shù)為我國(guó)山區(qū)峽谷大橋主梁結(jié)構(gòu)形式提供了新選擇，為山區(qū)懸索橋貢獻(xiàn)了新的美學(xué)價(jià)值。

“卡哈洛金沙江大橋建成后，將極大縮短川滇兩岸的時(shí)空距離，改寫兩地依靠渡船互通的歷史，促進(jìn)周邊特色資源有效利用，助力大小涼山鄉(xiāng)村振興?！彼拇ü吩O(shè)計(jì)院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

四川沿江高速是目前國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)史上單體投資規(guī)模最大、穿越4個(gè)世界級(jí)梯級(jí)水電站及多個(gè)強(qiáng)地震斷裂帶、特殊結(jié)構(gòu)橋梁型式最全最多、支線建設(shè)里程創(chuàng)四川高速公路之最的高速公路項(xiàng)目，其中宜金段橋隧比高達(dá)92%，是目前四川省內(nèi)在建橋隧比最高的高速項(xiàng)目。沿江高速全線計(jì)劃于2025年建成通車。

作者：匡成剛 古銳 文/圖

編輯：張超群

審核：衛(wèi)濤

轉(zhuǎn)自：中國(guó)交通報(bào)

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