中國峽谷大橋知多少？

本文節選自《中國公路》雜誌2017年第1期專題，專題名稱：中國公路峽谷大橋研究。欲了解文章全部內容，請訂閱《中國公路》雜誌，訂閱電話：010-84990501。

　　2014年11月交通運輸部啟動了《中國高速公路建設實錄》編撰工作，成立了編審委員會。編審委員會在研究《中國高速公路建設實錄》編寫大綱過程中，認為峽谷大橋是我國中西部地區高速公路建設中的「亮點」，體現了西部大開發成就，體現了高速公路建設成就。經交通運輸部領導批示，由中國公路建設行業協會與重慶交通大學合作組成「中國公路峽谷大橋」調研組。2016年3月至11月，調研組先後對廣西、湖南、雲南、陝西、湖北、貴州、重慶和四川等8個省、自治區、直轄市的72座典型峽谷大橋建設情況進行實地調研，並在廣西南寧、湖南吉首、雲南騰衝、陝西西安、湖北武漢、貴州貴陽等地召開了7次座談會，圍繞峽谷橋樑的定義與技術特徵、峽谷橋樑設計與建造技術、峽谷橋樑養護管理等方面進行了深入交流和討論，提出了許多建設性的意見和建議。

國內外峽谷大橋發展概況

　　中國是以山地和高原為主的國家，山地和高原約佔全國土地總面積的69%。為跨越阻隔道路連接的山地、峽谷和高原，相繼在國省道和地方道路上建造了數量眾多的峽谷橋樑。改革開放前，我國公路峽谷橋樑受到設計理論、施工技術、建築材料、施工裝備和經濟實力等限制，道路選線多以越嶺線再接沿溪線，在適當位置以小型橋樑方式跨越溝谷，道路等級低，橋型以石拱橋為主，跨徑大多在60米以下。20世紀七八十年代，隨著纜索吊裝工藝、懸臂施工技術的運用，混凝土箱型拱橋、桁式組合拱橋、連續剛構橋等更大跨徑的橋樑陸續在峽谷上建造。1988年中國大陸建成第一條高速公路，高速公路的快速建設極大地推動了我國公路長大橋樑建造技術的進步。2000年，黨中央國務院實施西部大開發戰略，統籌協調區域經濟社會發展，對改善西部地區落後的交通環境，加快貧困地區脫貧致富具有十分重要的政治意義。我國中西部地區複雜的地形地貌給高速公路的建設提出了挑戰，跨越深溝巨壑成為高速公路西進征途中難以迴避的問題，造就並推動了中國公路峽谷大橋的發展，陸續建成了湖南矮寨大橋、貴州清水河大橋、雲南龍江大橋、貴州北盤江大橋等一批具有國際影響力的峽谷大橋。

△位於國道045線新疆賽里木湖至果子溝口高速公路上的果子溝大橋，也是我國峽谷大橋的典型代表。該橋全長700米，橋面距谷底凈高達200米，主塔高度分別為209米和215.5米，大橋主橋全部採用鋼桁梁結構。該橋是新疆公路上的第一座斜拉橋，也是國內第一座公路雙塔雙索麵鋼桁梁斜拉橋。

　　國外建造大跨度峽谷大橋始於20世紀20年代，先後建成了美國皇家峽谷大橋（1929年，主跨286米鋼桁梁懸索橋）、黑山塔拉河峽谷大橋（1940年，主跨114米鋼筋混凝土肋拱橋）、法國米約大橋（2004年，204米+6×342米+204米多塔斜拉橋）、美國新河谷大橋（1977年，主跨518米鋼桁拱橋）、墨西哥巴魯阿大橋（2012年，主跨520米雙塔斜拉橋）、瑞士薩爾基那山谷橋（1930年，90米鋼筋混凝土拱橋）、義大利普拉塔諾高架橋（1978年，81米+140米+81米斜腿剛架橋）、墨西哥聖馬科斯高架橋（57+98+180×3+98+57米連續剛構橋）等，這些橋樑在世界峽谷大橋中佔據重要地位，如位於美國科羅拉多的皇家峽谷大橋，橋面距離河面約291米，在1929年至2001年間一直保持世界最高橋的紀錄。這些大橋，目前多已成為公路和高等級公路上一道亮麗的風景線和旅遊景點。

　　然而，國外峽谷大橋無論在數量還是規模上，均不如中國峽谷大橋如此集中地出現在某些區域甚至某條高速線路上。我國峽谷大橋的建設成就舉世矚目，但研究熱度和深度相對滯後，相關研究成果多散見在國內外學術會議、專業論壇、橋樑刊物上，目前國內外對於峽谷大橋沒有給出一個公認的學術名詞和研究方向。受地質、地貌、水文、氣象等因素的限制，中國公路峽谷大橋已在設計、施工、運營和管理等各個環節，別具特色、成就宏偉。

峽谷橋樑的定義與技術特徵

峽谷橋樑的定義

　　跨越峽谷的橋樑與跨越江湖、海灣的橋樑一樣，是以橋樑所跨越的地形地貌來區分的。峽谷橋樑是指跨越峽谷的橋樑，通常具有以下三個技術特點：

　　谷深坡陡、橋樑高度大；

　　施工場地狹小，運輸條件差；

　　基本不具備利用水面施工作業的條件。

峽谷大橋的技術特點

　　受峽谷地形地貌、地質條件和自然環境的多重限制，峽谷大橋在設計、施工及養護等方面表現出與跨江湖、跨海灣的橋樑明顯的區別，主要體現在：

　　第一，谷深坡陡、岸坡穩定性和不良地質條件影響橋位選擇、橋型方案、結構形式的確定，甚至直接決定道路選線。

　　高等級公路因路線縱坡和平曲線半徑的要求，難以通過展線爬升或下降的方式來避開高山深谷，遇深谷架橋，遇高山挖隧。為了縮短隧道長度，多採用海拔較高的線路方案，因此峽谷大橋的橋樑高度普遍較大，如G56（杭瑞高速）貴州北盤江大橋橋面距水面的高度達565米。橋面高度的增大，豐富了峽谷大橋的結構形式和構造。連續剛構橋需要利用高墩的柔性來適應由溫度、混凝土收縮、徐變引起的變形，高山峽谷為連續剛構橋的高墩要求提供了天然條件，懸臂施工技術、合理工程造價以及成熟施工設備（掛籃）成為峽谷大橋中應用最廣的結構形式。貴州水盤高速北盤江大橋為改善主梁受力、減輕自重，採用空腹式的拱梁結構形式。雙肢薄壁墩是連續剛構橋中常用的橋墩構造形式，隨著橋墩高度增加，一方面增大了穩定性問題，另一方面也為高墩構造設計提供了創造空間，相繼出現了變截面雙肢薄壁墩、獨墩、雙肢薄壁墩與獨墩相結合的組合式橋墩和鋼管混凝土疊合柱橋墩。貴州畢威高速赫章大橋主墩高度達195米，為連續剛構橋中世界第一高墩，為此設計採用了變截面單箱三室獨墩、左右幅主梁共用一個橋墩的構造形式，相比於雙薄壁墩或組合式橋墩，既增大了橋墩穩定性，又節省了工程造價。G5（京昆高速）四川雅西高速臘八斤大橋因高墩抗震要求，採用了鋼管混凝土疊合柱橋墩。貴州鎮勝高速虎跳河大橋、水盤高速北盤江大橋等則採用了組合式橋墩。國內圍繞高墩穩定性問題開展了相關理論研究，推導了組合式橋墩、變截面獨墩的面內外穩定理論計算公式，進一步完善了橋墩設計理論。

△北盤江大橋坐落於雲南宣威與貴州水城交界處，橫跨雲貴兩省，是杭瑞高速貴州省畢節至都格（黔滇界）高速公路上的控制性工程。大橋全長1341.4米，橋面到谷底垂直高度565米，為目前世界第一高橋。

　　陡峭地形和不良地質條件影響到橋型、橋跨布置及邊中跨比的選擇。對峽寬、谷深的橋位，兩岸地勢變化大，不宜或不具備設立橋墩（塔）的條件，因此多選用單孔跨越峽谷的懸索橋，而跨越江海的懸索橋因橋位地勢平坦，常用雙塔三跨或多塔多跨的結構體系。在峽谷懸索橋設計時，通常選擇隧道錨以減少山體開挖量和混凝土方量，在某些橋位可利用地形取消一側主塔，將主纜直接錨入山體中，如雲南麗江-香格里拉段跨越虎跳金沙江的峽谷大橋，是一座主跨766米的獨塔單跨地錨式鋼桁梁懸索橋，僅在麗江岸設置主塔、重力式錨碇，香格里拉岸無主塔，採用隧道錨。西藏國道318線已建成的通麥大橋也是這種結構。斜拉橋選用較大的中跨和較小的邊跨，以降低橋塔高度，而小邊中跨比成為峽谷大橋特有的結構體系。為了平衡邊、中跨不等的梁體重量，只能採用中跨為鋼樑或結合梁、邊跨為混凝土梁的混合梁斜拉橋體系，如貴州鴨池河大橋是一座（72+72+76+800+76+72+72）米的雙塔雙索麵混合梁斜拉橋，邊、中跨分別採用預應力混凝土箱梁和鋼桁梁，邊中跨比為0.275。

　　為適應峽谷地形，減少邊坡開挖量，保護環境，採用縱橫向墩（塔）、基礎不對稱布置的橋樑結構形式十分常見。置於橫橋向陡坡上的同一橋墩（塔）各肢高度不等，兩肢墩（塔）剛度不對稱。置於縱橋向陡坡上的墩（塔）承台樁基埋深差異大，嵌入承台的部分樁基採用外露的形式，成為山區公路和峽谷大橋中特有的高樁承台，如G65（包茂高速）重慶武陵山大橋。

　　岸坡穩定性問題突出。橋樑下部結構和基礎位置直接關係到橋基岸坡穩定和橋樑安全。峽谷橋樑的橋墩（塔）設置在山峰或山脈陡峭斜坡上，靠峽谷底部一側常有高臨空面，岸坡穩定性可能會成為峽谷橋樑的控制性因素。在設計過程中，往往將基礎及周邊岸坡岩體視為整體進行承載力和穩定性評估，然而岸坡穩定性評價非常困難，考慮到岩石岸坡變形破壞機制複雜，常用的基於彈性半空間的「承載力」穩定性檢算方法已不適用。為此，貴州省針對當地地質特點專門出台規定，要求在初步設計階段就進行岸坡穩定性評價，只有通過評審以後才能開展後續設計與施工。從調研情況看，國內不少峽谷大橋因岸坡穩定性問題導致橋位改變、橋型變更、橋跨調整。貴州抵母河大橋（鋼桁梁懸索橋），根據地形條件該橋無需538米的跨徑，但因岸坡穩定性問題最終將跨徑調整為538米，以保證橋樑安全；湖南澧水河大橋因岸坡穩定性突出，不得已調整了高速公路線路走向，體現了部分峽谷大橋中橋位決定線位的獨特現象。

　　峽谷地區普遍存在岩溶、滑坡、破碎帶、崩塌和泥石流等不良地質條件，使一些經濟指標良好的橋型方案，因地質條件差而不得不放棄，增大了建設規模。G50滬渝高速（原滬蓉西段）湖北支井河大橋在方案研究中曾結合地形特點，提出了無塔式鋼桁梁懸索橋方案，該方案利用特有的地形條件僅設轉鞍、散索套，取消主塔，經濟指標佳，施工條件也較好。但因缺乏設置大型隧道錨和大型重力式錨的地質條件，最終選用430米的上承式鋼管混凝土拱橋方案。喀斯特地區岩溶發育，在設計勘探中受到鑽孔數量和鑽點位置的限制，有時難以真實揭示墩台處的地質情況，造成施工過程中變更設計、甚至調整橋跨布置。貴州水盤高速北盤江大橋在橋墩樁基施工中發現多達5層的溶洞，由於溶洞體量達20萬立方米，填補孔洞代價過高，不得已變更設計，最終調整為（5×30米）預應力混凝土T梁+（82.5+220+290+220+82.5）米預應力混凝土斜腿連續剛構+（4×30米）預應力混凝土T梁的橋跨布置。

　　第二，峽谷大橋施工場地狹小，運輸條件差，制約因素多，直接影響到施工方案的選擇。

　　1、場地狹窄，難以開展機械化、規模化施工。

　　由於峽谷地勢險峻，大型機械化設備很難到達建設地工點（橋墩、橋台、基礎等），尤其使基礎施工設備的就位難度更大，有些橋位基礎不得不採用人工開挖。

　　梁體預製場地建設困難，往往需要進行較多大體量的挖填方工程及配套的邊坡處理和加固措施，但仍存在場地狹窄、存梁地小的問題，難以實施大規模集中預製橋樑構件，預製後的梁板需多次轉運，增大了工料機的消耗。有些橋樑只能採取橋上制梁的方式，即先在有限的場地上預製梁（板），待架設後再在橋樑上預製剩餘梁（板）。

　　2、施工便道長，臨時支擋結構多，施工材料、設備等需多次轉運。

　　受高速公路路線選址的限制，不少峽谷大橋橋位遠離國、省道和地方道路，需要開闢綿延幾公里至幾十公里不等的施工便道方能運輸材料、人員和機械設備至橋位處的每一個工點。便道工程開挖數量大，臨時擋防工程多。當不能或不宜修建臨時便道時，施工材料、設備只能採取人工、馬駝、吊車或天線運輸。有些施工設備需拆卸後由人員、吊車搬運至橋墩（台）位置，然後重新組裝才能施工。

△G5（京昆高速）四川雅西高速公路上的臘八斤大橋，主橋跨徑組合為105+2×200+105（米），橋長1140多米，單墩跨度最大200米，其主跨為變截面連續剛構，採用分幅設置。

　　3、不具備或不完全具備利用水面施工作業的條件。

　　有些峽谷大橋雖然跨越河流，但存在流速大、水流湍急，不適合通航或不通航，斜拉橋、懸索橋、鋼管混凝土拱橋的主梁或主拱節段，不能像跨江湖、海灣大橋利用水運方式整節段運輸，只能在工廠內製作，通過散件運輸到工地後再組拼成節段進行安裝。有些峽谷大橋雖有水麵條件，如湖南猛洞河大橋、貴州北盤江大橋、雲南金沙江大橋等，因水流湍急，不具備水面施工條件。有些峽谷大橋雖有水面施工條件，但因不通航，同樣不能利用水面施工，如G69（銀白高速）貴州道安高速烏江大橋，施工單位僅能利用烏江擺渡施工人員。

　　4、施工方法的多樣化。

　　峽谷區域有限的施工場地和作業面，加大了峽谷大橋的建造難度，但也給施工技術、工藝、工法的傳承、創新創造了條件。頂推法、纜索吊裝法是鋼節段安裝有效的施工方法。貴州紅水河大橋是一座鋼-混結合梁斜拉橋，貴州側的鋼邊主梁採用頂推法架設，廣西側的混凝土邊主梁採用高支架現澆，中跨鋼主梁和預製橋面板則採用纜索吊裝法運輸、安裝。纜索系統的主纜臨時放置於斜拉橋索塔的上橫樑，既省去了纜索系統的主塔構造，又節省了臨時措施費。矮寨大橋則研發了軌索移梁法，軌索通過吊架支承在吊索上，形成通常的平行軌索，加勁梁由運梁小車懸掛於軌索，利用牽引系統施梁段沿軌索逐段運輸至跨中，提升安裝就位；貴州抵母河大橋鋼桁梁節段安裝採用僅在一岸拼裝、起吊的方式，為此專門研發了空中旋轉吊具，將纜吊設置在索塔內側。吊裝對岸的鋼桁梁段時，利用空中旋轉吊具實現梁段水平旋轉90度，避開弔索干擾後再下放梁段進行安裝，採用單側纜索吊分幅安裝鋼橋面板，圓滿解決了拼裝場地不足的問題。

　　第三，峽谷大橋的設計應與施工緊密結合。

　　峽谷大橋設計應充分考慮施工的可行性、難易程度和工程造價等要素。對於跨越江湖和海灣的斜拉橋和懸索橋，通常選擇抗風性能良好的扁平鋼箱梁，通過水上運輸至橋位、採用橋面吊機對稱安裝梁段。但峽谷橋樑不具備水上作業的條件，在設計階段就必須充分考慮鋼（桁）梁的加工場地和運輸條件，因此峽谷大橋的主梁（懸索橋和斜拉橋）一般採用鋼桁梁形式。雲南龍江大橋因橋位兩岸的高速公路已建成，可以利用高速公路運輸鋼箱梁，是中國公路峽谷大橋中僅有的兩座鋼箱梁懸索橋之一（另一座為雲南普宣高速公路普立特大橋，為主跨628米懸索橋）。斜拉橋和懸索橋的鋼桁梁在工廠加工成桿件和板件單元，由汽車將構件運至施工現場後再拼裝和安裝，解決了長大構件公路運輸困難的問題。大跨徑斜拉橋拉索長度長，由平行鋼絲製成的成品索成盤直徑大，在狹窄蜿蜒的施工便道上運輸難度大、安全風險高。當斜拉橋主跨超過400米時，選用鋼絞線在現場穿索形成整束斜拉索。這種基於「劃整為零、積零成整」的理念在峽谷大橋的設計和施工中得到了充分體現。

　　第四，山區峽谷風環境複雜，峽谷大橋風致振動問題突出，現有理論研究和規範滯後於工程實踐。

　　峽谷地區地形複雜，風場受局部地形影響劇烈，峽谷風效應明顯，風環境與江河湖海地區有著明顯的差異。雖然現行抗風規範提供了考慮地形地貌修正的設計基準風速，但由於峽谷地帶缺少氣象資料，採用開闊處氣象站測得的風速特性很難準確反映峽谷橋位處真實的風環境。2016年5月19日17時40分許，貴州壩陵河大橋突遭颶風襲擊，瞬時最大風速達每秒34.4米，遠遠超出設計風速每秒25.9米，導致大橋通訊光纜及電纜管線斷裂，交通中斷近5小時。四川雅（安）康（定）高速瀘定大渡河大橋開展了峽谷風環境專題研究，結果表明橋位處的風環境主要由局部熱力驅動引起的I類風和受大尺度氣候環境影響的II類風構成，由局部熱力驅動引起的風環境在其他峽谷大橋未曾出現，突顯出山區峽谷風環境的複雜性。主跨636米的貴州鎮勝北盤江大橋（鋼桁梁懸索橋）根據抗風研究結果，將原設計中左右幅分開的橋面板調整為一個整體橋面板，並增加了中央穩定板，以增強該橋的抗風性能。

△總溪河大橋位於G56杭瑞高速公路（黔滇界）畢節至都格段，跨越貴州省納雍縣庫東關鄉總溪河峽谷九洞天風景區上空。大橋地處總溪河深切峽谷地帶，該地地形起伏極劇烈，地貌條件差，溶溝、溶槽較發育，鑽孔岩溶遇洞率為37.3%。大橋主橋採用跨徑360米的上承式鋼管混凝土變截面桁架拱，橋樑全長928米，橋面至水面高差270米。劉葉琳／攝

　　第五，峽谷大橋後期養護難度大。

　　峽谷橋樑所處自然條件、地理環境和氣象環境複雜，給運營期的養護工作帶來了極大困難。常年大風使索結構產生大幅振動和疲勞問題。氣溫多變、驟降、冰雪和凍雨等氣象條件不僅影響行車安全，也影響橋樑結構自身的耐久性。調研中發現有幾座懸索橋鋼桁梁高強螺栓被截斷的現象。峽谷大橋高塔、高墩多，跨度大，橋面以下往往是幾十米甚至幾百米的谷底或水面，檢查難度大、風險高、工作量大。山體滑坡、崩塌和泥石流等不良地質災害始終是危及橋樑安全的隱患，如何及時發現、預警和處置災害是日常養護管理中的難題。

中國公路峽谷大橋的現狀

中國峽谷大橋的建設數量與地域分布

　　據不完全統計，我國公路峽谷大橋分布在17個省、自治區、直轄市，已建和在建的峽谷大橋總計約378座（不含已完成設計但尚未開工的峽谷大橋）。其中連續剛構橋257座，拱橋75座，斜拉橋26座，懸索橋20座。作為我國地勢中第二級階梯的主要構成部分，湘鄂渝山區、雲貴高原、四川盆地周邊山區、陝北黃土高原是中國公路峽谷大橋的主要分布區域。此外，在廣西、甘肅、西藏、青海、新疆、河南、山西、福建等省、區也建成有少量的峽谷大橋。

　　峽谷大橋的地域分布由橋區地形地貌、人口密度和高速公路網規劃所決定。雲、貴、渝、湘、鄂、陝等省市人口較密集，地勢峻峭，地形切割嚴重，峽谷地貌廣布，一直以來又是交通設施相對落後、經濟發展較為滯後的地區。隨著高速公路向山區延伸，尤其是國家西部大開發戰略的實施，推動了峽谷大橋的建設和發展。

　　從圖1可以看到，貴州、重慶和四川是我國公路峽谷大橋分布最集中的三個省份，所建造的峽谷大橋之和佔全國總數的六成以上，其中又以貴州最多，佔全國公路峽谷大橋總數的三分之一以上。與貴州稍有不同的是，儘管雲南也屬喀斯特地貌區，滇西橫斷山脈和金沙江兩岸均為典型峽谷區，但滇西、滇北人口相對稀少，經濟發展較滯後，因此雲南的峽谷大橋數量不如比鄰的貴州省。這種數量上的差異將隨雲南省後續高速公路建設而逐漸減小，雲南省在「十三五」期間擬新建3000公里以上的高速公路，峽谷大橋的數量有望大幅提升。與山區谷深坡陡的峽谷不同，陝北黃土高原被流水切割成塬、溝、川、墚、峁的地貌，高原面較為完整，相對開闊平坦，因此陝西的峽谷大橋主要分布在跨越溝壑的陝北高原，且數量較多。

　　拱橋在數量上僅次於連續剛構橋，佔總數的近兩成，尤其是鋼管混凝土拱橋，跨度在200米至500米內與連續剛構橋和斜拉橋具有較強競爭力。從技術特點來說，拱橋是一種適合于山區建造的橋樑，技術成熟、造價合理、造型優美、後期養護成本低，與山區環境可謂相得益彰。鋼管混凝土拱橋能夠得到較多應用的一個重要原因在於，鋼管混凝土拱橋可以採用懸臂拼裝法施工，將重達幾千噸的主拱圈劃分成若干個百噸以內的吊裝節段，既滿足了國內纜索吊裝裝備的承載能力，又實現了建造大跨度拱橋的目的。節段間內法蘭連接構造、千斤頂斜拉扣掛法、扣索一次張拉法等技術的應用，保障了多節段安裝能夠安全、快捷地施工。成拱後的鋼管在施工階段成為灌注混凝土的模板，成橋階段與管內混凝土共同受力，避免了混凝土拱橋施工所需的支架（或掛籃），解決了山區建造大跨度峽谷大橋的技術難題。但拱橋對基礎要求高，一旦跨徑超過500米以後，施工就成為工程建設的唯一控制環節，峽谷地帶複雜艱險的建設條件更突出了這一矛盾。統計數據也較好地反映出拱橋在公路峽谷大橋中的地位。

　　斜拉橋和懸索橋是跨越深溝巨壑能力最強的兩種橋型，採取一孔跨越峽寬谷深的峽谷，避免了高墩、高塔的建造，如湖北四渡河大橋、湖南矮寨大橋、貴州壩陵河大橋、貴州清水江大橋、雲南龍江大橋等，均因跨越相似的峽谷而採用了懸索橋方案。貴州鴨池河大橋、杭瑞高速北盤江大橋則採用了斜拉橋方案。

峽谷大橋橋型分布特徵

　　圖3展示了中國公路峽谷大橋橋型的地域分布特徵，峽谷的地形地貌對橋型選擇具有決定性作用。雲貴高原峽谷遍布全境，既有恢弘磅礴的雲南怒江大峽谷、金沙江大峽谷、貴州壩陵河峽谷、北盤江峽谷和鴨池河峽谷，也有數量眾多的小峽谷。除少數是峽寬谷深的峽谷外，其餘都為較為平坦的峽谷，因此既造就了峽谷橋樑的集中分布，亦適合於連續剛構橋的建造，是連續剛構橋數量最多的原因之一。在湘、鄂、渝三省市交界的武陵山區，峽谷大橋比較集中，如G50滬渝高速公路湖北巴東至利川魚泉口段（舊稱滬蓉西高速公路）全長320公里，連續建造了魏家洲大橋（連續剛構）、龍潭河大橋（連續剛構橋）、鐵羅坪大橋（斜拉橋）、四渡河大橋（懸索橋）、野三河大橋（連續剛構）、馬水河大橋（連續剛構）、支井河大橋（鋼管混凝土拱橋）、小河大橋（鋼管混凝土拱橋）、清江大橋（斜拉橋）等多座峽谷大橋。G65（包茂高速）重慶黔江至湖南吉首段，則連續建成了沿溪溝大橋（連續剛構）、細沙河大橋（鋼管混凝土拱橋）、武陵山大橋（混凝土斜拉橋）、矮寨大橋（懸索橋）等峽谷大橋。陝北黃土高原地勢總體平坦開闊，峽谷地貌較為單一，地質條件和邊坡穩定性差，不適於建造拱橋和懸索橋，綜合造價、施工和養護等方面，連續剛構橋就成為跨越陝北高原峽谷的唯一橋型。川藏高原是四川盆地向青藏高原的過渡地帶，這個區域地勢強烈隆起，主要以切割劇烈的河谷為主，且該地區地質災害非常多，地震烈度高、頻率大。川藏高原儘管面積廣大，但人口稀疏，交通相對閉塞，因此峽谷橋樑的數量並不突出，主要以抗震性能相對較好的連續剛構橋和拱橋為主。

　　峽谷的深度、寬度及地質條件是決定峽谷大橋橋型、跨徑和建造規模的重要指標。調查發現，對於峽寬、谷深、坡陡的橋區，大多採用跨越能力大的斜拉橋或懸索橋，如貴州鴨池河大橋（主跨800米）、滇黔界畢都北盤江大橋（主跨720米）等斜拉橋，以及雲南龍江大橋（主跨1196米）、湖南矮寨大橋（主跨1176米）、貴州清水河大橋（主跨1130米）和壩陵河大橋（主跨1088米）、湖北四渡河大橋（主跨900米）等均採用單孔懸索橋跨越峽谷。對谷深、坡陡、寬度在200米至500米、地質條件良好的橋位，則以跨越能力大的鋼管混凝土拱橋為主，如已建成的湖北支井河大橋（主跨430米）、貴州總溪河大橋（主跨360米）、湖北小河大橋（主跨336米），貴州香火岩大橋（主跨300米）以及在建的貴州大小井大橋（主跨450米）。除此以外，則多以連續剛構橋為主（圖4）。連續剛構橋的主跨大多在250米以內，以120米至200米居多，橋墩高度一般在80米至150米之間。貴州水盤高速北盤江大橋主跨290米，跨徑僅次於重慶長江大橋複線橋（主跨310米的鋼混組合梁橋）。為減小主梁截面，北盤江大橋採用空腹式連續剛構體系，本質上屬梁拱組合體系橋樑。貴州赫章大橋受到地形地貌和峽谷風環境的限制，採用墩高達195米的四跨連續剛構橋，成為世界第一高墩。

　　我國公路峽谷大橋的建成時間與高速公路建設和國家發展戰略密切相關。圖5為我國公路峽谷大橋的建成年代分布情況，從側面體現了高等級公路和高速公路建設從東部沿海地區向中西部山區高原挺進的歷程。

　　20世紀90年代前我國公路峽谷大橋的數量少。90年代後峽谷大橋開始逐漸增多，但以拱橋居多，如1995年貴州省建成的江界河大橋，為主跨330米預應力混凝土桁式組合拱橋。2000年國家實施西部大開發戰略，公路峽谷大橋的數量開始激增，但在橋型上以連續剛構橋、拱橋為主，跨徑在120米至500米內。2009年建成的貴州壩陵河大橋是國內第一座跨徑超千米的公路峽谷大橋。2010年後，國家進一步加大了西部地區交通基礎設施建設的力度，相繼建成了多座500米至1000米以上的超大跨徑公路峽谷大橋，說明高速公路建設已全面進入連通中西部山區和高原的攻堅階段，反映出我國峽谷大橋建造技術日新月異，為實現「高速平原」的宏偉目標打下了堅實的基礎。

幾點認識與建議

　　峽谷大橋的大量建造是我國高等級公路建設的必然結果

　　改革開放以來，我國高等級公路特別是高速公路的建設，建造了一大批世界級水準的長大橋樑，對國民經濟和社會發展產生了巨大的推動作用，體現了我國綜合國力的提高，也促進了我國橋樑領域的科技進步。近年來，隨著「一帶一路」、長江經濟帶建設以及西部大開發戰略的深入推進，高速公路作為先導性交通基礎設施正加快向中西部延伸。我國中西部地區地勢起伏大，崇山峻岭，峽谷深切，高速公路難以通過展線來繞開高山和峽谷，深切峽谷往往不具備設立橋墩（塔）的條件，只能通過大橋跨越峽谷中心位置，由此建成了數量眾多、具有世界影響力的峽谷大橋，推動了我國峽谷大橋的發展和技術進步。

　　我國公路交通基礎設施的中長期布局規劃《國家公路網規劃（2013年-2030年）》明確了繼續加大對邊疆地區、貧困地區的扶持力度，擴大西部地區路網覆蓋的要求。目前，我國在建的公路峽谷大橋有24座，為數不少的峽谷大橋處於立項和招投標階段。可以預見，我國公路峽谷大橋的數量還將再上新的台階，新型的結構形式、創新的建造技術、更大規模的峽谷橋樑必將續寫我國橋樑建設的新篇章。

　　峽谷大橋的修建縮小了中西部地區與沿海地區交通基礎設施的差距，促進山區「高速平原」目標的實現，必將帶動區域產業發展和資源開發，進一步推動區域經濟協調可持續發展、加快貧困地區脫貧步伐，促進民族團結，為全面建成小康社會做出貢獻。

　　因地制宜開展峽谷大橋設計，不盲目追求跨度、高度等指標的突破

　　險峻的地形條件、複雜的地質結構、多變的氣候條件、脆弱的生態環境、艱難的施工條件都是影響峽谷大橋設計的因素。峽谷大橋的設計需打破傳統工程建設思維，樹立以人為本、安全和諧、資源節約、環境友好的新理念，綜合考慮峽谷深度、寬度、地質、水文、氣象等條件，合理確定橋位，在滿足安全、適用、經濟、美觀、環保、耐久的原則下合理選擇橋型和橋跨布置，因地制宜開展峽谷大橋的設計，不盲目追求跨度、墩高等指標的突破，不為創新而創新。

　　對於寬度在千米左右的陡深峽谷，懸索橋是優先考慮的橋型；對於寬度在500米以上的陡深峽谷，鋼桁梁斜拉橋或鋼桁結合梁斜拉橋是一種比較理想的橋型；對於寬度在500米以下、地質條件良好的陡深峽谷，拱橋和斜腿剛構是較為合理的橋型；對於坡度大、谷寬小、無水或少水的峽谷，採用溝心設墩、一墩兩跨的結構形式，既可以避免在陡坡上「動土」和布置橋墩的困難，又可以起到保護自然環境的作用，同時還可提高施工安全，減少邊坡防護，降低誘發地質災害的幾率；對於較為平坦的峽谷，選用與高墩協調的大跨連續結構，能較好地滿足設計要求。

　　聯合設計峽谷大橋。施工單位應參與峽谷大橋的關鍵設計，由雙方人員根據施工和運輸條件，合理設計橋樑構造和施工方案，共同完成大橋的設計工作，這樣，既克服設計人員缺乏施工經驗不足的問題，又使施工技術人員能更深刻理解設計意圖，也可避免因設計方提出的施工方案不合理，需要變更構造、增加投資的不足。

　　重視峽谷大橋建設中的科技進步，包括工法、工藝、材料及設備等方面的創新與總結

　　峽谷大橋建設中的科技進步在攻克施工難題、保障施工安全、提高施工質量具有重要意義，是支撐我國橋樑工程不斷發展的重要基石。中國峽谷大橋的建設催生了一大批具有創新性的工法、工藝，促進了我國橋樑施工裝備、技術、材料等方面的進步，拓展了傳統施工工法在峽谷大橋建設中的應用。矮寨大橋的軌索移梁法、抵母河大橋的空中轉體法、鴨池河大橋的纜索吊裝法、紅水河大橋的頂推與纜索吊裝組合施工法等，這些工法對提高峽谷大橋的施工效率、縮短施工工期，確保施工安全和工程質量都起到了重要的作用，帶動了橋樑施工裝備的革新。機制砂自密實混凝土的研發與應用，成功解決了峽谷大橋取材困難的難題，大大節省了工程造價。目前這些成果大多散落在相關的論文和技術報告中，需要進行系統的總結和提升。

△矮寨大橋位於湖南省湘西州吉首市矮寨鎮境內，是長沙至重慶通道湖南段吉（首）茶（峒）高速公路中的重點工程。大橋為雙層公路、觀光通道兩用橋樑，四車道高速公路特大橋。橋型方案為鋼桁加勁梁單跨懸索橋，主跨為1176米，創造了四項世界第一。

　　重視峽谷大橋的管養

　　我國峽谷大橋的建設取得了舉世矚目的成績，但也出現了一些共性問題，如早期建造的大跨度連續剛構橋下撓與開裂、多座鋼桁梁懸索橋高強螺栓的斷裂等，危及大橋安全，表明我國現行橋樑設計理論有待進一步完善，急需開展專題研究，儘快找出原因和改進設計的方法。不僅如此，這些問題已經給大橋管理單位帶來養護維修上的困難。峽谷大橋地處偏遠山區，高墩高塔又增大了管養難度，管養部門應防微杜漸，以避免微小病害的長期累積造成災難性事故。

　　雖然國內外針對混凝土梁橋、拱橋、連續剛構橋、斜拉橋等已經開展了養護維修技術的研究與實踐，但在養護維修的核心關鍵技術方面進展不大，峽谷橋樑高墩、高塔居多，單純依靠人工檢測效率低、檢測覆蓋面窄，難以滿足峽谷大橋的日常維護，亟待研發智能化、信息化、自動化檢測設備和長期監測系統。因此建議開展以下研究工作：

　　①養護管理系統、超載管理系統、大型橋樑遠程健康監測系統、數據共享與應用研發；

　　②邊坡穩定、落石監測與快速預警系統研發；

　　③適合於峽谷橋樑高墩、高塔的新型檢測裝備與檢測技術的研發（如無人直升機）；

　　④圖像實時採集與數據分析系統研發；

　　⑤極端氣候環境下應急、保通、快速救援研究；

　　⑥峽谷橋樑病害分析與處治智能專家系統研發。

　　峽谷大橋建設可以與農村公路網建設相結合

　　在峽谷大橋建設過程中開闢的幾公里至幾十公里不等施工便道，用於大橋施工期間的運輸材料、人員和機械設備，通常情況下在橋樑建成後便完成了其使命。G50滬渝高速湖北巴東至利川魚泉口段長320公里，施工便道長度達530.263公里，其中業主（指揮部）修建施工進場道路57條252.263公里，投資9269.7784萬元，施工單位進場後根據工程建設需要修建至各施工點的施工便道共130條280公里。部分山區百姓散居在施工便道附近，施工便道的建設剛好解決了當地群眾夢寐以求的出山道路，為他們儘快脫貧致富、促進民族地區經濟發展、改善交通環境創造了條件。因此，在今後的峽谷大橋建設中，應將施工便道的建設與農村公路網統籌考慮，納入農村公路網建設的一部分，有利於促進高速公路建設資金的最大利用，實現一次投資兩次受益的新模式。建議國家相關部門儘快開展研究，制定相關政策，造福山區百姓。

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