絕美的世界級特大橋  這樣的技術不服不行

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矮寨特大懸索橋為鋼桁加勁梁單跨懸索橋，橋樑兩端直接與隧道相連，採用雙向4車道高速公路標準，設計車速為每小時80公里，設計汽車荷載為公路-1級，橋面設計風速34.9m/s。地震動峰值加速度0.05g，地震動反應譜特徵周期為0.35s。路基寬度24.5米，橋身全長約1073.65m，懸索橋的主跨為1176m。矮寨懸索大橋項目啟動預算7.9億元，實際完工造價15億元。2007年10月矮寨特大懸索橋啟動建設，橋面路基寬度24.5米，主跨達1176米。它是吉茶高速公路的關鍵性工程，是渝湘高速公路大動脈。也是包頭--茂名高速公路，中國國家高速公路網編號為G65的控制性工程。

施工進展

2010年3月28日9時10分，矮寨特大懸索橋茶洞岸端飛艇牽引著矮寨特大懸索橋先導索開始起飛升空，飛向峽谷對岸。15分鐘後，飛艇成功將先導索牽引到了對岸的巨型橋塔，先導索雖然直徑僅1毫米但承受的重量可達450公斤，它是第一級繩的引導索。通過先導索再逐級把牽引繩放大，第二級繩直徑將放到6毫米，接著是依次是直徑為9毫、16毫米、22毫米的鋼絲繩，一級一級加大，將橋主體結構從橋的一岸牽引到另一岸。飛艇成功跨越跨度1176米的德夯大峽谷，將矮寨特大懸索橋先導索從茶洞岸引牽到吉首段，進入主索纜施工階段。

　　2010年7月中旬，大橋完成貓道架設和驗收。

　　2010年10月20日，建設中的矮寨特大懸索橋的主纜完成了最後一根索股的架設。

　　2011年8月20上午，隨著最後一顆鉚釘裝嵌到位，被譽為"世界峽谷跨徑最大鋼桁梁懸索橋"的湘西矮寨大橋的鋼桁梁正式合龍，標誌著大橋的全部主體工程建設完工。

　　2012年3月31日，矮寨大橋正式通車，長沙至重慶高速公路的全線貫通。

　　2012年4月，第一個鋼桁梁架設完畢。9月底，完成橋面板的鋪設。

五大世界難題

地形險要

橋面到峽谷底高差達355米，兩岸索塔位置距懸崖邊緣僅70至100米。

地質複雜

索塔處存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩體等不良地質現象。僅在吉首岸索塔基坑附近就發現大小溶洞18個，其中最大的溶洞體積近萬立方米。

氣象多變

峽谷多霧，瞬間最大風速為31.9米每秒，嚴重影響施工測量和主纜架設。

吊裝難

主纜及鋼桁梁在300至400米高空架設，單件吊裝最大重量達120噸。

運輸難

土建工程運量大，僅鋼材、水泥、砂石等材料運輸總量就達18萬噸。

五大施工方案

一、首次採用塔梁完全分離結構。一般懸索橋設計中，塔與梁相接，但矮寨大橋索塔位置距懸崖邊緣僅70-100米，下面即是數百米高的谷底，地形比較特殊。使用塔梁完全分離結構可以最大限度減少對山體的開挖，縮短鋼桁梁長度，節省投資;實現了橋樑結構與自然景觀的完美融合。

　　二、首次在懸索橋上使用大型岩錨吊索。由於選用了塔梁分離式懸索橋結構，使鋼桁梁長度小於主塔中心距，主纜存在無吊索區，會出現吊索卸載應力為零的情況，且鋼桁梁轉角位移大，鋼桁梁的上、下弦應力超標，需對鋼桁梁作特殊設計。因而設計採用的是增加豎向錨固拉索方案，設豎向錨固拉索，通過預應力岩錨將其錨固於岩石上。矮寨大橋的鋼桁加勁梁包括鋼桁架和橋面系。鋼桁架由主桁架、主橫桁架、上下平聯及抗風穩定板組成。主桁架為帶豎腹桿的滑輪式結構，由上弦桿、下弦桿、豎腹桿和斜腹桿組成。上弦桿、下弦桿採用箱形截面，除支座處腹桿採用箱型斷面外其餘均採用工字型截面。主桁桁高7.5m，桁寬27m，節間長度7.25m。一個標準節段長度14.5m，由2個節間組成，在每節間處設置一道主橫桁架。主橫桁架採用單層桁架結構，由上、下橫樑及豎、直腹桿組成，其中上下橫樑採用箱形截面，腹桿均採用工字型截面。上、下平聯均採用K形體系、箱型截面。加勁梁的架設採用軌索移梁法，軌索移梁法即利用大橋永久吊索，在其下端安裝水平軌索，再將水平軌索張緊作為加勁梁的運梁軌道，實現由跨中往兩端節段拼裝大橋的鋼桁加勁梁。相對於橋面吊機拼裝方案，軌索移梁方案可大大減少鋼桁梁的高空拼裝作業，既可節省工期和節約投資，又有利於保證施工安全及施工質量。

　　三、首次採用碳纖維預應力索對岩錨底座進行錨固。將岩錨吊索所受的拉力傳至地面岩體上，常規岩錨索預應力筋材採用鋼絞線，矮寨大橋根據研究試驗後採用了高性能的碳纖維作為預應力筋材，與傳統鋼絞線相比，碳纖維材料具有重量輕、強度高、耐腐蝕的特點，為橋樑的安全提供充分的保障。

　　四、矮寨大橋採用了橋隧相聯的形式，施工階段，隧道入口仰(邊)坡開挖、隧道掘進、塔基開挖、隧道式錨碇開挖均會對山體穩定造成一定影響;運營階段，索塔與錨碇的荷載、端吊索的荷載將共同作用于山體。設計者運用了FLAC-3D岩土工程分析軟體建立岩體的本構模型，對山體的整體穩定性進行了分析計算。對山體進行了必要的加固防護措施，以確保山體的穩定和橋樑結構安全。

　　五、為確保大橋的抗風穩定性和安全性，湖南大學風工程試驗中心圍繞該橋的抗風設計問題，做了系統的計算分析以及風洞試驗研究。設計製作了1:245的全橋氣彈模型，全面檢驗了矮寨大橋的抗風性能，完全滿足抗風設計要求。鑒於山區風環境極其複雜，在橋址處建立了一種遠程控制的新型的懸索弔掛式風環境觀測系統，並已投入使用。長期觀測資料將充實和修正現有風環境研究結果。

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