一、工程概况
四渡河特大桥系国内首座山区特大钢桁加劲梁悬索桥。桥址处于鄂西山区,地质条件复杂,地形陡峻,大桥横跨一个“V”形峡谷,两岸坡度70°〜90°,谷底至桥面高差达560m,被誉为“世界第一高桥”,这给大桥建造带来一系列技术挑战。
大桥全长1100m,跨径布置为900m+5×40m,主桥为900m单跨双绞钢桁架加劲梁悬索桥,引桥为5×40m预应力T梁先简支后连续。
设计荷载为汽车-超20级、挂车-120级,设单向2.41%纵坡,全桥是整体式断面,双向四车道,桥面净宽24.5m,设双向2%的横坡。
与国内外同类地锚式悬索桥比较,大桥在隧道式锚碇的设计施工及科研、可更换式锚碇预应力与锚固系统、军用排障火箭抛送先导索技术等方面取得了一系列创新成果,保证了大桥的顺利建设,为后续修建山区大跨度钢桁梁地锚式悬索桥提供了宝贵建设经验。在大桥建设过程中,因地制宜,采取科学手段,减少了大量土方开挖,最大程度地保护了当地的生态环境,社会反响良好。我国山区大跨度钢桁梁悬索桥的建设才刚起步,大桥作为首座山区大跨度钢桁梁悬索桥,在突破恶劣地质、地形条件的过程中,充分利用既有环境条件,善于发挥科技创新的巨大作用,取得了很大成绩,对同类工程建设具有很好的示范和带头作用。大桥的建成在加快当地交通、经济发展,提高人民生活质量水平方面,起到了无可替代的重要作用。
工程于2004年8月20日开工,2015年3月15日竣工验收,总投资6.18亿元。
二、科技创新与新技术应用
1. 对隧道锚开展了岩体力学性能试验、国内最大的隧道锚模型拉拔试验、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,提高了隧道锚的建造技术水平。
2. 索鞍运输采用 “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。
3. 首次提出锚碇预应力锚固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,研发了国内首例37孔大吨位锚垫板,创新了一套悬索桥锚碇预应力锚固系统施工技术,减少了混凝土方量,提高了悬索桥缆索使用寿命,节约了运营期间的大桥维护成本,社会经济效益显著。
4. 首创“大跨度悬索桥先导索火箭抛送技术”,首次将火箭技术引入悬索桥先导索施工,巧妙将军用技术和桥梁建设技术结合在一起,该技术的成功研发,填补了国内外在峰高谷深复杂地形的山区大跨度悬索桥先导索施工的技术空白,创建了悬索桥主缆先导索施工的新方法,技术安全、经济可靠。
5. 研究了深切峡谷悬索桥钢桁架加劲梁施工成套技术,提出了深谷地区悬索桥创新的缆索吊系统施工技术,缆索吊起吊重物后可以沿中跨全跨范围内进行移动,起吊点位置不受限制,架设速度快、成本低,提高了悬索桥施工技术水平,为后续山谷钢桁梁悬索桥施工提供了很好的参考。
三、获奖情况
1.“复杂地形地质条件下山区高速公路建设成套技术”获得2011年度国家科技进步二等奖、2010年度中国公路学会科学技术特等奖
2.“大跨度悬索桥先导索火箭抛送技术”获得2009年度广东省科学技术奖二等奖
3.“四渡河深切峡谷悬索桥关键技术研究”获得2009年度中国公路学会科学技术一等奖
4. 2010年度中国公路勘察设计协会公路交通优秀设计二等奖