【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(shè)計，助力團(tuán)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(shè)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(wǎng)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(xiàn)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(shè)計上克服了哪些難題，有什么科技含量與技術(shù)創(chuàng)新呢？該項目設(shè)計負(fù)責(zé)人——我廳公路設(shè)計院橋梁勘察設(shè)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(shè)計院橋梁勘察設(shè)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(zhì)條件極其復(fù)雜，抗震、防風(fēng)、固邊坡是勘察設(shè)計面臨的三大難題。”陶齊宇介紹說，“為優(yōu)質(zhì)高效完成這項艱巨任務(wù)，我們決心發(fā)揚當(dāng)年紅軍不畏艱險、不懼強(qiáng)敵的精神，爭分奪秒地開展工作，多次現(xiàn)場勘察、實地調(diào)研，多項科研試驗同步開展，無數(shù)次深入細(xì)致的研究論證，克服了種種困難。我作為項目負(fù)責(zé)人和設(shè)計代表，自工程開工以來就常駐工地現(xiàn)場，實地指導(dǎo)、解決了施工中的大量技術(shù)問題，還作為項目鋼結(jié)構(gòu)加工巡視組成員，為確保重要構(gòu)件的質(zhì)量，深入多個生產(chǎn)廠商進(jìn)行了大量調(diào)研把關(guān)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(zhǔn)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(shè)計風(fēng)速32.6m/s，具有風(fēng)速高、湍流強(qiáng)、風(fēng)攻角大等特點，加上干熱河谷熱力驅(qū)動效應(yīng)，風(fēng)場特別紊亂，風(fēng)環(huán)境特別復(fù)雜，防風(fēng)設(shè)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(jié)構(gòu)，地震時邊坡垮塌會形成碎屑流，尤其是強(qiáng)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(shè)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(shè)計院自2011年開始勘察設(shè)計，組建了由多個國內(nèi)外知名專家組成的設(shè)計團(tuán)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(guān)。
為科學(xué)合理選擇橋位，按照趨利避害、抗災(zāi)能力一票否決的原則，結(jié)合大渡河兩岸地形、地質(zhì)條件等實際情況共布設(shè)了不同標(biāo)高的10個橋位方案，經(jīng)過反復(fù)研究比選，推薦綜合防災(zāi)減災(zāi)性能最好的咱里高橋位。
為解決結(jié)構(gòu)抗震問題，進(jìn)行了大量的結(jié)構(gòu)數(shù)值分析，專門開展了波形鋼腹板與混凝土頂?shù)装褰M合橫梁的抗震試驗研究，對數(shù)值分析加以驗證。
為解決地質(zhì)和邊坡穩(wěn)定問題，開展了詳細(xì)的地質(zhì)勘察，同步開展了大量現(xiàn)場測試和試驗研究工作，比如現(xiàn)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(zhì)鉆孔長度就超過大橋總長的兩倍多。
為掌握風(fēng)場規(guī)律，在現(xiàn)場建立了聲雷達(dá)風(fēng)廓線儀觀測站和四要素自動氣象站，獲取現(xiàn)場風(fēng)場資料，開展了地形CFD分析、地形模型風(fēng)洞試驗、主梁節(jié)段模型風(fēng)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(shè)計。
▲雅康高速瀘定大渡河興康特大橋-邵斌 攝
我廳公路設(shè)計院憑借多年的技術(shù)積累，通過對多座相關(guān)山區(qū)特大橋梁的技術(shù)總結(jié)，并邀請包括多名院士在內(nèi)的業(yè)界權(quán)威專家會商研究，以減輕、防止橋梁自然災(zāi)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(xiàn)了設(shè)計理念、設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新，成功解決了該項目的關(guān)鍵技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，其中兩大創(chuàng)新設(shè)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(shè)計，將瀘定隧道左右兩幅分離，布置在大橋隧道錨的外側(cè)，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(shè)置橫通道，既作為施工期的運輸通道，加快施工進(jìn)度，又作為今后的檢修通道，便于養(yǎng)護(hù)。
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(hù)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(dǎo)”的方式，將強(qiáng)震產(chǎn)生的碎屑流沿斜向?qū)С龃髽蚍秶_保碎屑流不危害大橋構(gòu)造物。
為解決抗風(fēng)問題，通過儀器觀測和科研試驗，獲取現(xiàn)場第一手風(fēng)場資料，分析研究風(fēng)場規(guī)律，得出合理、可信的設(shè)計風(fēng)速，細(xì)化抗風(fēng)設(shè)計，采取了投資省、效果好的抗風(fēng)措施，設(shè)立大風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)，將大風(fēng)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(jīng)充分論證研究，橋面標(biāo)高確定為1619米，低于當(dāng)?shù)?000米的雪線標(biāo)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(dāng)?shù)氐臉?biāo)志性景觀建筑。在設(shè)計時也充分考慮了景觀、旅游因素，設(shè)計了觀光廊道。大橋通車后，當(dāng)?shù)貙⒗脴蛳?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(79, 129, 189);">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(dāng)?shù)刈匀蝗宋木坝^，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。
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