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全球首座高低塔采用无桩基础设计大跨度悬索桥——桐梓河特大桥通车

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近日,由中铁开投投资、中铁大桥院设计、中铁广州工程局施工的全球首座高低塔采用无桩基础设计大跨度悬索桥——桐梓河特大桥建成通车,该桥也是贵州金仁铜高速公路全线跨度最大、施工最难的控制性工程。

 

桐梓河特大桥,位于遵义仁怀市、桐梓县交界处,是金仁桐高速公路上唯一的技术复杂型特殊桥梁。这座全长1422米、主跨965米的钢桁梁悬索桥,桥面距离河谷约365米,其锚固体系采用了隧道锚和重力嵌岩锚的组合,两岸高低塔分别采用了群桩基础和扩大基础的形式。最为引人注目的是,仁怀岸桥塔采用了无桩基础设计,这在全球范围内尚属首次。

 

技术创新点:

 

1. 无桩基础设计:在仁怀岸桥塔的建设中,由于喀斯特地貌的特殊性,地下存在一个较大的溶洞,为保证安全建设,最终采用了无桩基础设计。这种设计不仅提高了桥梁的稳定性,还减少了对环境的影响。

 

2. 高强镀锌铝平行钢丝:主缆采用1960Mpa高强镀锌铝平行钢丝,这种材料的使用,将索股数量从114股优化至91股,显著降低了隧道锚规模,缩短了施工工期,同时提高了桥梁的耐久性。

 

3. 牛腿形式的钢桁梁设计:钢桁梁设计为牛腿形式,将永久吊点悬挑于主桁外侧,这种设计既美观又实用,提高了桥梁的结构稳定性。

 

金仁桐高速公路沿线地形复杂,崇山峻岭与峡谷交织,喀斯特地貌广泛,隧道中高瓦斯路段密集,且多断层、突泥涌水等不良地质。面对这些挑战,建设者们充分发挥技术标准的引领作用,积极推广应用“四新”技术,全线申请专利50项,申报工法17项,多项新设备、新工艺、新材料、新技术在全线不同工点得到运用。

 

 

值得一提的是,仁怀侧的引桥,别出心裁地将初步设计阶段的多孔小跨简支梁,优化为如今的大跨度预应力混凝土连续刚构桥,既可降低施工风险,又能减少桥墩数量和山体开挖;桐梓侧的引桥,则以两联3×40米的预应力混凝土先简支后结构连续T梁桥的形式与主桥相连,这种连接方式使得整个桥梁结构更加紧凑、稳固。

 

桐梓河地域,因其壮观的深切“V”形谷地而著称,河谷深不见底,两岸峭壁如削,植被覆盖茂密,自然生态多姿多彩,环保考量在项目规划中占据了举足轻重的地位。

 

 

鉴于此,设计团队在设计初始阶段便深思熟虑,力求在成本控制与环保间找到平衡,实现双赢。例如,在主塔的设计上,团队摒弃了传统的单一基础模式,创新性地采用了无桩基础策略,既确保了结构的稳固性,节约了造价,又最大程度地减少了对周围环境的干扰。

 

在主缆的选材上,团队更是精挑细选,最终选定了高强度1960兆帕且对环境友好的镀锌铝平行钢丝,并成功地将索股数量从原先的114股精简至91股。这一改变不仅减轻了主缆的负荷,提高了整体的安全性,还进一步减少了材料使用,降低了对环境的影响。

 

此外,在主梁的设计过程中,更是充分考虑了吊索锚点的布置对整体结构的影响,通过调整与优化,首次将吊索锚点设在桁架梁外侧挑臂上,不仅成功减小了主梁的桁宽,降低了主塔基础规模,改善了主塔造型,提升了工程整体美感,更有效减少了对山体的开挖,保护了周边的自然环境。

 

据中铁广州工程局集团项目人员介绍,作为山区典型喀斯特地貌环境内的近千米级悬索桥,该桥横跨地质灾害区和既有道路,施工范围内地形差异较大,最大高差达105米,具有施工区域地势险峻、技术难度大、安全风险高等特点。此外,桐梓河作为赤水河的重要支流,对绿色施工有着极高的要求。在保证其结构功能和安全的前提下,项目建设团队采用合理的结构布局,选用更便捷的工装和工艺,持续优化施工组织,做到了工程建设与生态保护的和谐统一。

 

大桥建设过程中,施工单位积极开展科技创新,攻克了众多技术难题,历时四年多,累计申报工法5项、QC成果3项、发明专利5项、实用新型专利10项,完成3项科研课题,为大桥的成功建设提供了坚实的技术保障。金仁桐高速公路的建成通车对促进黔中经济区的高质量发展以及完善贵州高速网络具有重要意义。

2024年9月26日 10:14
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