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四渡河大桥

发布时间:2019-07-14 09:08 来源:未知 编辑:admin

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  四渡河大桥地处湖北宜昌恩施交界处,位于湖北四渡河,是沪渝高速公路控制性桥梁工程,是世界首座跨度达900米以上的山区特大悬索桥。

  2004年8月20日,四渡河大桥开工。2009年11月15日,四渡河大桥建成通车。

  四渡河大桥全长1365米,由1105米大桥和228.9米路基组成,主跨为900米,桥面宽24.5米,双向四车道,恩施岸索塔高118.2米,宜昌岸索塔高113.6米,桥面距谷底496米。在施工过程中,是首次选用火箭抛绳进行先导索过峡谷。曾被誉为世界第一高悬索桥,北盘江大桥通车,四渡河大桥的世界第一大桥“这一称号也被其取代。

  2006年7月31日,四渡河大桥两侧的索塔、基桩、承台、塔座等施工完成。8月31日,四渡河大桥主缆索股254根全部架设完成。10月9日,四渡河大桥火箭抛送先导索仪式圆满结束。

  2007年2月1日,四渡河大桥猫道架设胜利完成。7月15日,四渡河大桥两根主缆各完成83根索股架设,进入主缆索安装阶段。

  2008年9月11日,四渡河大桥钢桁架梁吊装顺利合龙。10月24日,四渡河大桥胜利贯通。

  2009年9月21日,四渡河大桥整桥交工验收一次性通过。11月15日,四渡河大桥建成通车。

  四渡河大桥主桥为双铰钢桁梁悬索桥, 宜昌岸采用隧道锚 ,恩施岸采用重力式锚碇。加劲钢桁梁由主桁架、上下平联、横向桁架组成。主桁架采用华伦式,上、下平联采用K形体系。主桁上、下弦杆采用箱形截面, 腹杆及上 、下平联均采用工字形截面。桁梁采用整体节点新技术。

  猫道系统为无抗风缆结构,通过风洞试验和数值分析相结合的方法确定猫道结构形式。

  四渡河大桥主桥为单跨900米,主桁架桁高6.5米, 桁宽26米,小节间长度6.4米,大节间(标准节段)长度12.8米,在每小节间处设横向桁架。

  四渡河大桥猫道分别设置在两根主缆下方1.4米处,每条猫道设计采用三跨分离式,塔顶两侧分别设置一套锚箱连接,猫道净宽为4.0米,设置8根镀锌钢丝绳承重索,单层钢板面网。全桥共设置 7 道横向通道,西边跨1道,中跨布置5道,东边跨1道。

  四渡河大桥设计荷载: 汽车—超20级、挂车—120级,设单向2. 41%纵坡,双向四车道,桥面净宽24.5米,设双向2%的横坡。

  2014年,巴东县计划以世界第一高悬索桥四渡河大桥为核心景区的野三关国际旅游度假区分三期完成,一期开发凌空穿越四渡河大桥、极限运动蹦极、高空特技表演、峡谷水上长廊等项目,计划投资20亿元。

  2016年11月,四渡河大桥国际生态文化旅游度假区游步道开工建设,游步道以四渡河大桥下的花栎树村5组为起点,一直傍山延伸至山谷谷底,全长4200米。游步道沿途设有观景平台、摄影棚及配套的休闲娱乐设施。

  2018年10月27日,湖北省交通运输厅高速公路管理局正式发放四渡河大桥旅游观光通道建设施工许可证,计划于2019年5月1日上桥观光试营运。

  在四渡河大桥恩施岸和宜昌岸分别设置29米和60米高风观测塔进行现场联合观测,结合1 ∶ 3 000 场区三维地形模型风洞试验进行桥位风特性研究。根据加劲梁节段模型风洞试验,为提高抗风稳定性,参照日本明石海峡大桥经验,在加劲梁断面上作了气动修改。同时大桥的山区风特性研究成果用于指导施工生产活动,如火箭抛送先导索、猫道系统设计风荷载等项目利用了实测的风特性数据,取得良好的效果。

  四渡河大桥对大吨位锚垫板进行了专门设计加固研究,对锚垫板及锚下应力进行有限元分析并根据国际预应力混凝土协会(FIP) 规范要求进行了一系列实验,取得国内首次突破,明确了悬索桥锚固系统特制大吨位锚垫板的设计型式和材质要求。锚碇预应力体系采用环氧喷涂无粘结钢绞线外带 PE 层单根可换式,为国内首例。

  四渡河特大桥主缆架设采用预制平行钢丝索股法 (PPWS)。加劲梁为华伦式桁架,上、下弦杆采用闭口箱型结构形式,节点为整体连接,属国内首创,全桥共分71个节段组拼安装,节段吊装长度12.8米,最大吊装重量91.6吨

  四渡河特大桥采用火箭抛送先导索过深切峡谷创造新的先导索施工方法,为世界首创。首次提出并建立了火箭牵引变质量软索抛送系统飞行阻力计算模型、弹道参数修正计算模型,编制了火箭牵引变质量软索抛送系统仿真计算软件,仿真计算与飞行结果吻合。

  结合两岸地形,四渡河特大桥宜昌岸缆索吊地锚设置为 2 座独立预应力岩锚加钢筋混凝土锚墙的锚固体系,恩施岸地锚埋置于重力式锚碇之中。在主塔塔顶位置设置缆索吊机塔架,塔架采取塔上矮塔的方案,为独立的空间格构体系。

  四渡河特大桥桥面系采用纵向工字梁与混凝土桥面板的结合形式。该桥采用 “边临连、边平联、边纵粱、边铺板、边焊接、边湿缝”的工艺。

  四渡河大桥桥址位于崇山峻岭、深切峡谷之中,地形地质条件极为复杂,沪渝高速公路湖北段处于云贵高原东北部的鄂西高原,山高坡陡,地形起伏频繁,修建难度极大。

  四渡河为清江北岸二级支流,暴涨暴落,流量变化大,为常年性河流,但洪水对桥位无影响。桥址区位于构造溶蚀峰丛峡谷地貌单元,四渡河峡谷深切,两岸地形陡峻,悬崖矗立,高差约500米,河谷宽20~30米 。宜昌岸的坡度为40°~70°,恩施岸坡度在75°~90°之间 。峡谷两岸岩体裂隙不发育,岩性坚硬,整体稳定性及持力层条件较好。

  四渡河大桥桥位风特性主要受山区小气候控制,具有典型的山地风特征:(1) 风向以垂直于桥轴向为主,即河谷风。(2) 垂直风速较大,相对于主梁的风攻角较大。(3) 风速分布不均匀,风速不仅随高度增加而增大,而且随着距离山坡增加而增大,具有典型的三维特征。(4) 紊流特性复杂,山区桥位的紊流特性不仅由大气边界层运动决定,而且受到山峰绕流特征紊流的作用。

  四渡河大桥3项QC成果获得国家级奖励,2项专利获得通过,“四渡河深切峡谷悬索桥关键技术研究”通过了交通部西部交通建设科技项目管理中心组织的专家验收和鉴定,其建桥技术获国家科学技术进步二等奖和交通运输部科学技术特等奖。

  大桥通车后,湖北宜昌至恩施路段由过去行车8-10个小时,缩短为只需3个小时,大大改善了当地交通环境。大桥的建设,为山区大跨度悬索桥设计和施工提供了有益参考,对促进我国山区大跨度桥梁施工技术进步、推动山区高速公路发展具有重要意义。

  世界第一高桥的高科技[J]. 今日科技, 2016(9):13-13.

  陈毅明, 谭永高, 吴游宇. 四渡河大桥钢桁梁节点板局部应力分析[J]. 桥梁建设, 2008(1):58-61.

  刘柏平, 祝文光. 四渡河特大桥关键施工技术[J]. 华东公路, 2014(2):18-22.

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