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        2. 中國交通新聞網:175米主塔封頂 三大創新攻關卡哈洛
          TIME:2023-07-03

          近日,由四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司(簡稱四川公路設計院)勘察設計、蜀道集團川高公司投資、四川路橋承建的沿江高速宜賓新市至金陽段(簡稱沿江高速宜金段)關鍵控制性工程卡哈洛金沙江大橋四川岸主塔順利封頂,為沿江高速建成通車奠定堅實基礎。

          卡哈洛金沙江大橋為全長1818.53米、主跨1030米的單跨雙塔鋼桁梁懸索橋,設四川岸、云南岸兩座主塔,主塔為門型塔,分別高達175米和197米。兩岸主塔共澆筑混凝土約7.14萬立方米,鋼筋用量約1.1萬噸,鋼結構用量約6687噸。

          在該橋設計過程中,四川公路設計院設計團隊積極踐行現代化大橋建設提倡的專業化、工廠化、資源集約化設計理念,在懸索橋設計中首創了新型框架基礎重力式錨碇(四川岸)、內傾式鋼管—混凝土格構柱和鋼—混板桁結合橋道系。

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          沿江高速宜金段卡哈洛金沙江大橋四川岸主塔封頂。


          框架土共同體讓錨碇結構更安全

          為適應特殊的地形、地質條件,解決錨碇承受的巨大水平、豎向荷載并有效傳遞彎矩荷載,提高結構整體安全系數,四川公路設計院開展了一系列錨碇基礎設計技術革新。

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          新型框架基礎錨錠封頂。


          設計團隊首創在深厚覆蓋土層不良地質條件下采用框架結構作為重力式錨碇的基礎,充分利用框架結構周圍及圍固區域的土體,形成“框架土共同體”,抵抗結構水平及豎向分力。減少邊坡開挖高度約65米,減少開挖方量約104萬立方米,在節約造價的同時,最大限度保護了生態環境。

          創新的框架基礎方案極大地減少了邊坡開挖方量和丟棄方量,更環保、更經濟,同時,極大地降低了邊坡開挖高度和永存高度,更安全、更經久。該項技術屬于創新性設計、施工技術,現已取得發明專利2項、實用新型專利5項、省部級工法1項、在編地方標準1項,獲省部級QC成果二等獎1項。

          組合塔柱實現內實外美

          卡哈洛金沙江大橋橋址區地震烈度高,且橋梁位于山區峽谷庫區,風環境復雜,這都對大橋索塔承載力提出了更高要求。

          為此,設計團隊首次將鋼管混凝土組合結構作為懸索橋的主塔,索塔設計為2層門式構造。同時,橋塔采用框架—剪力墻構造的設計思想,利用鋼管混凝土高強材料減小截面尺寸,減輕自重,提高抗震能力。

          該橋塔身為鋼管混凝土格構空心柱,為四肢格構柱及柱間混凝土肋板形成的單箱單室截面,采用分節段安裝的4根鋼管與型鋼橫撐、斜撐形成骨架,骨架采用型鋼構件,與立柱鋼管間采用節點板拼接或焊接連接,橫橋向設置水平撐,縱橋向設置水平撐和交叉斜撐。

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          不僅如此,為加強索塔承載力,施工中在骨架主鋼管內灌注了C80混凝土,鋼管壁外包20厘米厚的C30混凝土,鋼管之間澆注C30混凝土腹板。橋塔自上而下設兩道橫梁,采用鋼混組合結構,橫梁骨架由4肢水平鋼管與塔身主鋼管焊接形成,橫梁水平頂、底板為預應力混凝土結構,橫梁豎直方向腹板采用波形鋼腹板。

          該橋采用了內傾式—鋼管混凝土組合塔柱,減小了塔柱截面尺寸、減輕自重,有效降低了基礎規模,提高抗震能力,又使橋塔外觀線形更加優美,為金沙江增加了一道亮麗的風景。

          簡化調整主桁梁提高橋梁整體剛度

          該橋在跨越山區峽谷特大跨徑懸索橋中首次設計采用了鋼—混組合面板與鋼桁梁結合作為懸索橋橋道系。

          主梁采用了鋼—混組合面板與主桁板桁的形式。該形式整體性高,對傳統的主桁橫架型式進行簡化調整。鋼—混組合橋面板架設于鋼桁梁的橋面格子梁上,鋼底板與混凝土板之間采用帶孔鋼板作為組合剪力鍵,既加強了鋼底板,又利于澆筑混凝土。這種橋面板將鋼-混組合橋面板與格子梁連接,提高了橋梁整體剛度,具有行車舒適、抗風性好的技術特點。

          該種橋面板參與結構總體受力,既能提高主梁整體剛度和抗力,同時橋面結構重量較輕,可降低工程造價。由于橋面板參與形成上橫梁和上平聯,從而具有遠比板桁分離式鋼桁梁更為強大的上橫梁和上平聯,使橫向桁架形式更簡,降低了用鋼量,簡化了制造和施工工藝。該項技術為我國山區峽谷大橋主梁結構形式提供了新選擇,為山區懸索橋貢獻了新的美學價值。

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          卡哈洛金沙江橋效果圖。


          “卡哈洛金沙江大橋建成后,將極大縮短川滇兩岸的時空距離,改寫兩地依靠渡船互通的歷史,促進周邊特色資源有效利用,助力大小涼山鄉村振興?!彼拇ü吩O計院相關負責人介紹。

          四川沿江高速是目前國內高速公路建設史上單體投資規模最大、穿越4個世界級梯級水電站及多個強地震斷裂帶、特殊結構橋梁型式最全最多、支線建設里程創四川高速公路之最的高速公路項目,其中宜金段橋隧比高達92%,是目前四川省內在建橋隧比最高的高速項目。沿江高速全線計劃于2025年建成通車。


          作者:匡成剛 古銳 文/圖

          編輯:張超群

          審核:衛濤

          轉自:中國交通報

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