跨越古今的中国桥之四渡河大桥
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你是否听说过火箭与桥梁建设的奇妙组合?在中国,这两个截然不同的领域巧妙地融合在一起,创造出了一项世界首创的技术——大跨度悬索桥先导索火箭抛送技术。


该项新技术被运用于我国首座山区特大悬索桥——四渡河大桥。这座位于崇山峻岭之间的大桥不仅代表着我国基建工程的顶尖水平,更是人类智慧与勇气的结晶。



四渡河大桥(图自图虫网)


火箭造桥


四渡河大桥位于湖北省恩施土家族苗族自治州境内,是连接宜昌和恩施的高速通道。大桥建成前,这一地区一直被陡峭的峡谷和四渡河的险阻所困扰,给当地的交通和经济发展带来了巨大障碍。随着上海到重庆高速公路建设的推进,横跨四渡河建造桥梁被提上日程。


四渡河大桥从建造之初就面临着巨大的挑战。桥梁两岸多为悬崖峭壁,相距1000多米,且中间没有支点可供连接,如何铺设先导索成为最大的困扰。


传统的先导索抛送方式主要有人工拖送和直升机拖送两种。四渡河两岸距离过远,先导索太重,人工拖送至少要5至10人一组进行施工,稍有不慎便会造成人员伤亡事故;另外,山谷中风速变化快,气候条件复杂,又没有直升机升降平台,也不适合用直升机拖送。因此,传统的先导索抛送方式都不适合用于四渡河大桥的建造。


面对困境,四渡河大桥项目经理王崇旭在勘察完地形后,苦苦思索解决方案。他受到大海中鲸鱼捕捞方式的启发,提出能否借助武器的发射系统发射先导索过桥。联系了几位部队的导弹专家后,这一想法被证实具有可行性。



四渡河大桥(图自图虫网)


就这样,从四渡河大桥西岸射出了世界建桥史上的“第一箭”——两枚火箭成功带着两根长1000多米、直径14毫米的软质高强先导索“飞越”峡谷,完成了先导索的铺设。


运用火箭发动机抛送先导索的方案构思巧妙、独特新颖,开创了国内乃至世界建桥史上的先河。不仅成功解决了四渡河大跨度悬索桥的建造难题,且技术成熟可行,操作使用方便,作业速度快、成本低,安全可靠,在各类民用设施建设中具有很大的推广价值。


逾山越河


除了火箭造桥技术,四渡河大桥还应用了多项达到国际领先水平的科技创新与新技术。


首先,对隧道锚开展了岩体力学性能试验、岩体力学参数与流变参数反演分析、隧道锚围岩三维数值分析等系统科学研究,创新了隧道式锚碇施工技术,提高了隧道锚建造技术水平。


其次,索鞍运输采用了“3拖头+1辅推”的创新方案,解决了山区道路坡陡弯急情况下大件运输的难题。


再者,首次提出锚碇预应力锚固定系统单根可换索施工技术,采用喷涂环氧钢绞线蜂窝管集束,创新出了一套悬索桥锚碇预应力锚固系统施工技术,节约了运营期间的大桥维护成本,社会经济效益显著。


最后,提出了深谷地区悬索桥创新的缆索吊施工技术,缆索吊起重物后可以沿中跨全跨范围内进行移动,提高了悬索桥施工技术水平。


经过五年的艰苦努力,四渡河大桥于2009年11月15日正式通车运营。建成后的大桥全长1365米,主跨长度1105米,桥面宽度24.5米,塔高185米,由主桥、主梁体系、引桥、两岸桥塔、缆索体系、锚碇及其各立交匝道组成,主桥路段呈正西至正东方向布置。



四渡河大桥(图自图虫网)


大桥通车后,湖北宜昌至恩施路段的行车时长由过去的8至10个小时,缩短为3个小时,大大改善了当地的交通环境。


四渡河大桥为山区大跨度悬索桥设计和施工提供了许多有益的参考,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。

 

 

来源: 中国网 中国土木工程学会

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