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基本介紹

劉家峽大橋(qiao)橋(qiao)梁(liang)寬度在(zai)同規模橋(qiao)梁(liang)中比較窄，采用鋼管混凝土結(jie)構作(zuo)為懸(xuan)索橋(qiao)橋(qiao)塔。劉家峽大橋(qiao)橋(qiao)塔造型及以橋(qiao)塔為中心的(de)(de)景觀設(she)計具有濃厚(hou)的(de)(de)民族(zu)文化特(te)點，這些獨特(te)的(de)(de)條件(jian)、獨具匠(jiang)心的(de)(de)設(she)計和其(qi)它地(di)形(xing)、地(di)質等原因一起使本橋(qiao)特(te)色鮮明。

在設(she)計成橋狀態(tai)下，跨中(zhong)(zhong)理(li)論(lun)垂度為48.7m，垂跨比約為1:11，主(zhu)纜(lan)中(zhong)(zhong)心距15.6m，吊索(suo)(suo)(suo)標準間(jian)距8.0m。采用(yong)(yong)桁式(shi)加勁(jing)梁，正(zheng)交(jiao)異性板橋面(mian)(mian)，弦桿中(zhong)(zhong)心高4m，弦桿外緣(yuan)間(jian)全寬16.122m；錨(mao)碇為三角框(kuang)架(jia)式(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)重力(li)錨(mao)體，矩形、倒(dao)坡擴大(da)基礎(chu)；橋塔(ta)采用(yong)(yong)鋼管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)門式(shi)框(kuang)架(jia)，塔(ta)柱為等壁厚圓形鋼管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)土(tu)截面(mian)(mian)，共(gong)設(she)兩道(dao)橫(heng)梁；主(zhu)纜(lan)采用(yong)(yong)預制(zhi)平行鋼絲股（PPWS），每根(gen)主(zhu)纜(lan)為44股，每股含127根(gen)φ5.2mm鍍鋅高強鋼絲，空隙率在索(suo)(suo)(suo)夾(jia)處取18%，索(suo)(suo)(suo)夾(jia)外取20%，相應(ying)主(zhu)纜(lan)外徑分別(bie)為429.3mm、434.6mm。大(da)橋主(zhu)纜(lan)擬采用(yong)(yong)預制(zhi)索(suo)(suo)(suo)股法架(jia)設(she)，其(qi)基本程序是利用(yong)(yong)拖(tuo)(tuo)拽法牽引(yin)(yin)導(dao)索(suo)(suo)(suo)過河，再用(yong)(yong)引(yin)(yin)渡索(suo)(suo)(suo)引(yin)(yin)過橋塔(ta)，架(jia)設(she)牽引(yin)(yin)索(suo)(suo)(suo)和貓(mao)道(dao)，利用(yong)(yong)貓(mao)道(dao)上的滾輪拖(tuo)(tuo)拉全部預制(zhi)索(suo)(suo)(suo)股就位。

技術難點

劉(liu)家峽大(da)橋(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)面較窄，為增(zeng)加(jia)耐久性(xing)和(he)降(jiang)低造價(jia)，采用鋼(gang)(gang)橋(qiao)(qiao)面板，為解決山(shan)區(qu)橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)加(jia)勁(jing)梁(liang)(liang)(liang)運輸問題(ti)(ti)，加(jia)勁(jing)梁(liang)(liang)(liang)采用鋼(gang)(gang)桁梁(liang)(liang)(liang)，橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)較輕，抗(kang)風問題(ti)(ti)非(fei)常(chang)突(tu)出；由于(yu)大(da)多重要(yao)受力(li)構(gou)件均為鋼(gang)(gang)結構(gou)，需(xu)對(dui)鋼(gang)(gang)結構(gou)疲勞進行研(yan)(yan)究(jiu)；本橋(qiao)(qiao)位于(yu)劉(liu)家峽庫區(qu)，水位變幅較大(da)，岸坡(po)(po)陡(dou)峻，需(xu)對(dui)橋(qiao)(qiao)址巖體特(te)性(xing)及岸坡(po)(po)穩(wen)定性(xing)進行專題(ti)(ti)研(yan)(yan)究(jiu)；由于(yu)兩(liang)岸覆蓋層(ceng)厚(hou)度和(he)岸坡(po)(po)坡(po)(po)度不同，通過局部場地效應分析，兩(liang)岸地震(zhen)動參數(shu)不同，需(xu)要(yao)對(dui)非(fei)一致激勵下橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)(liang)地震(zhen)反應進行研(yan)(yan)究(jiu)，并研(yan)(yan)究(jiu)粘(zhan)滯阻尼器和(he)風扣的不同參數(shu)對(dui)桁式(shi)加(jia)勁(jing)梁(liang)(liang)(liang)懸索橋(qiao)(qiao)抗(kang)震(zhen)性(xing)能的影響，以(yi)確定合理的抗(kang)震(zhen)體系，并對(dui)鋼(gang)(gang)管混(hun)凝土(tu)橋(qiao)(qiao)塔抗(kang)震(zhen)性(xing)能進行較為深入的研(yan)(yan)究(jiu)。該(gai)橋(qiao)(qiao)技(ji)術特(te)色和(he)主要(yao)技(ji)術突(tu)破(po)如下：

1、通過地質調繪、地質勘(kan)探(tan)（深(shen)(shen)水(shui)鉆探(tan)、橋(qiao)塔(ta)處(chu)(chu)深(shen)(shen)孔(kong)、水(shui)位(wei)(wei)變動(dong)區和錨碇處(chu)(chu)平(ping)硐）、原位(wei)(wei)和室內試驗、水(shui)庫塌岸(an)預測等掌握橋(qiao)址(zhi)處(chu)(chu)巖體力(li)學(xue)參數和工程地質環境條件。為錨碇、橋(qiao)塔(ta)基礎(chu)設(she)計提(ti)供依據，使橋(qiao)塔(ta)及錨錠(ding)位(wei)(wei)于穩(wen)定邊坡(po)線以內，確保(bao)大橋(qiao)安全。深(shen)(shen)水(shui)鉆探(tan)時最大水(shui)深(shen)(shen)達40余米(mi)。

2、分自然狀態和考慮(lv)荷載作(zuo)用(yong)下兩種(zhong)大的工況，分別采用(yong)強度理論(lun)、變形理論(lun)對邊坡(po)穩(wen)(wen)定(ding)性進行了綜合(he)評價，提升了邊坡(po)穩(wen)(wen)定(ding)分析(xi)的手段和技(ji)術。

3、進行了(le)大橋(qiao)(qiao)非(fei)線(xian)性(xing)(xing)(xing)地震響(xiang)應(ying)(ying)時程分析，確(que)定(ding)了(le)適(shi)宜于本(ben)橋(qiao)(qiao)的(de)粘(zhan)滯阻尼器參數，同時研究設置(zhi)風(feng)扣(kou)對(dui)桁式加(jia)勁梁懸索(suo)橋(qiao)(qiao)抗(kang)震性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)影響(xiang)，就阻尼器設置(zhi)的(de)必要性(xing)(xing)(xing)進行分析論證。分析比較多(duo)點線(xian)性(xing)(xing)(xing)一致激勵、多(duo)點非(fei)線(xian)性(xing)(xing)(xing)一致激勵以及多(duo)點非(fei)一致激勵下鋼管混凝土橋(qiao)(qiao)塔、主纜和加(jia)勁梁等控(kong)制截面的(de)內力和位移(yi)響(xiang)應(ying)(ying)時程結果，可為強震區大型橋(qiao)(qiao)梁的(de)設計提供借鑒(jian)。

4、建立4要素自動(dong)觀測(ce)氣(qi)象站(zhan)(zhan)，對橋址風速(su)、風向進(jin)行(xing)研(yan)究，并利用(yong)橋址附近10個地面觀測(ce)站(zhan)(zhan)的歷史觀測(ce)資料(liao)，進(jin)行(xing)了數值風洞計算。為(wei)甘肅首次為(wei)橋梁建設設置氣(qi)象站(zhan)(zhan)，并首次結合橋位(wei)氣(qi)象站(zhan)(zhan)實測(ce)和“虛擬氣(qi)象站(zhan)(zhan)”法(fa)，形成(cheng)合理(li)的橋址風流(liu)場研(yan)究方法(fa)。

5、采用(yong)水平翼板(ban)(ban)+下中央穩定板(ban)(ban)+車(che)行道欄桿局部封閉改變風場，提高橋梁顫振穩定性。

6、由于橋塔、主(zhu)纜(lan)系統、橋面板(ban)、主(zhu)桁均采用鋼結構，對(dui)疲勞強(qiang)度進行了(le)專(zhuan)題(ti)研究，并結合本(ben)橋受力(li)特點，對(dui)規范規定的主(zhu)纜(lan)、吊索(suo)安全(quan)系數進行了(le)調整。

7、采用伊斯蘭民族建(jian)筑(zhu)風格的鋼管混(hun)凝土橋(qiao)(qiao)(qiao)塔，以橋(qiao)(qiao)(qiao)塔為(wei)中心進(jin)行了全橋(qiao)(qiao)(qiao)景觀(guan)設計，并在(zai)兩岸(an)設置了觀(guan)景平臺，橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)美學在(zai)該橋(qiao)(qiao)(qiao)設計中得(de)到了充分(fen)的重視，增(zeng)強了大橋(qiao)(qiao)(qiao)的社會效應(ying)。

8、鋼(gang)管(guan)(guan)混凝(ning)土(tu)(tu)橋(qiao)(qiao)塔為(wei)(wei)世(shi)界上較大(da)直徑的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)混凝(ning)土(tu)(tu)結(jie)(jie)(jie)構，也為(wei)(wei)世(shi)界上將鋼(gang)管(guan)(guan)混凝(ning)土(tu)(tu)結(jie)(jie)(jie)構作(zuo)為(wei)(wei)懸索(suo)橋(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)塔，對鋼(gang)管(guan)(guan)與混凝(ning)土(tu)(tu)的(de)粘(zhan)結(jie)(jie)(jie)強(qiang)度(du)進行了專題分析，可(ke)為(wei)(wei)超大(da)直徑鋼(gang)管(guan)(guan)混凝(ning)土(tu)(tu)結(jie)(jie)(jie)構設計提供(gong)借鑒。

9、加勁梁(liang)(liang)主(zhu)桁、橫(heng)聯采(cai)用(yong)新型焊接(jie)整體節(jie)點，除(chu)主(zhu)桁弦桿(gan)采(cai)用(yong)焊接(jie)箱形桿(gan)件(jian)外，其余桿(gan)件(jian)均(jun)采(cai)用(yong)標準熱(re)軋H形型鋼，減少了(le)加工制(zhi)造量并提高了(le)質量，符合國內(nei)外桁梁(liang)(liang)設計新思路。

10、氣動翼板采用(yong)(yong)(yong)航空專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)材(cai)料(liao)(liao)PPS板，纜索錨固系統拉桿(gan)采用(yong)(yong)(yong)35GrMnGiA、高強(qiang)螺(luo)栓采用(yong)(yong)(yong)35VB、厚鋼(gang)板采用(yong)(yong)(yong)Z向性能鋼(gang)材(cai)等，全橋(qiao)共(gong)計使用(yong)(yong)(yong)數十種新(xin)(xin)型(xing)、優質材(cai)料(liao)(liao)，使新(xin)(xin)型(xing)材(cai)料(liao)(liao)得(de)到了集中的(de)應用(yong)(yong)(yong)和(he)展示。