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基本介紹

劉(liu)家峽(xia)大(da)(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)寬度在同規模(mo)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)中(zhong)比較窄，采用鋼管混凝(ning)土(tu)結(jie)構作為(wei)懸索橋(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)。劉(liu)家峽(xia)大(da)(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)造型及以(yi)橋(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)為(wei)中(zhong)心的(de)(de)(de)景觀(guan)設計具有濃(nong)厚(hou)的(de)(de)(de)民族文化特(te)點(dian)，這些獨(du)特(te)的(de)(de)(de)條件、獨(du)具匠心的(de)(de)(de)設計和其它地形、地質(zhi)等(deng)原(yuan)因(yin)一起使(shi)本橋(qiao)(qiao)(qiao)特(te)色鮮明。

在(zai)設計成橋狀態(tai)下(xia)，跨中理論(lun)垂(chui)度(du)為(wei)48.7m，垂(chui)跨比約為(wei)1:11，主(zhu)纜(lan)中心距(ju)15.6m，吊索標準間距(ju)8.0m。采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)桁式加勁梁，正(zheng)交異性(xing)板橋面，弦桿中心高(gao)4m，弦桿外緣間全(quan)寬16.122m；錨碇為(wei)三(san)角框架(jia)(jia)式混(hun)凝土重(zhong)力錨體，矩形(xing)、倒坡擴大基礎(chu)；橋塔采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)管(guan)混(hun)凝門式框架(jia)(jia)，塔柱為(wei)等壁厚圓形(xing)鋼(gang)(gang)管(guan)混(hun)凝土截面，共設兩道(dao)橫梁；主(zhu)纜(lan)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)預制(zhi)平行鋼(gang)(gang)絲股(gu)（PPWS），每根主(zhu)纜(lan)為(wei)44股(gu)，每股(gu)含127根φ5.2mm鍍(du)鋅(xin)高(gao)強鋼(gang)(gang)絲，空隙(xi)率(lv)在(zai)索夾處取18%，索夾外取20%，相應主(zhu)纜(lan)外徑分別為(wei)429.3mm、434.6mm。大橋主(zhu)纜(lan)擬(ni)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)預制(zhi)索股(gu)法(fa)架(jia)(jia)設，其基本程序是利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)拖拽(zhuai)法(fa)牽(qian)引(yin)(yin)導(dao)索過河，再用(yong)(yong)(yong)(yong)引(yin)(yin)渡索引(yin)(yin)過橋塔，架(jia)(jia)設牽(qian)引(yin)(yin)索和貓(mao)道(dao)，利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)貓(mao)道(dao)上的滾(gun)輪(lun)拖拉全(quan)部預制(zhi)索股(gu)就(jiu)位。

技術難點

劉(liu)家(jia)(jia)峽(xia)大橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)面較(jiao)窄，為(wei)增加耐久性(xing)和(he)降(jiang)低(di)造(zao)價，采用鋼(gang)(gang)(gang)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)面板，為(wei)解決山區橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)加勁梁(liang)運輸問(wen)題，加勁梁(liang)采用鋼(gang)(gang)(gang)桁梁(liang)，橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)較(jiao)輕，抗(kang)風(feng)問(wen)題非常突(tu)出；由(you)于大多重(zhong)要(yao)受力構(gou)件均(jun)為(wei)鋼(gang)(gang)(gang)結構(gou)，需(xu)對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)(gang)結構(gou)疲勞(lao)進(jin)行研究；本橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)位(wei)(wei)于劉(liu)家(jia)(jia)峽(xia)庫區，水位(wei)(wei)變幅較(jiao)大，岸坡(po)(po)陡(dou)峻，需(xu)對(dui)(dui)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)址巖體特(te)性(xing)及岸坡(po)(po)穩定性(xing)進(jin)行專題研究；由(you)于兩(liang)岸覆(fu)蓋(gai)層厚度和(he)岸坡(po)(po)坡(po)(po)度不(bu)同(tong)，通過(guo)局部場(chang)地效(xiao)應分析，兩(liang)岸地震動參數不(bu)同(tong)，需(xu)要(yao)對(dui)(dui)非一致激勵下橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)地震反應進(jin)行研究，并研究粘滯阻尼(ni)器(qi)和(he)風(feng)扣的不(bu)同(tong)參數對(dui)(dui)桁式(shi)加勁梁(liang)懸索橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)抗(kang)震性(xing)能(neng)的影響，以確定合理(li)的抗(kang)震體系，并對(dui)(dui)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)混(hun)凝土橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)塔抗(kang)震性(xing)能(neng)進(jin)行較(jiao)為(wei)深入(ru)的研究。該橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)技術(shu)特(te)色和(he)主要(yao)技術(shu)突(tu)破如(ru)下：

1、通過(guo)地(di)質(zhi)調繪、地(di)質(zhi)勘探(tan)（深水(shui)鉆探(tan)、橋塔(ta)處(chu)深孔、水(shui)位(wei)變(bian)動區和錨碇(ding)處(chu)平(ping)硐）、原(yuan)位(wei)和室內(nei)試驗(yan)、水(shui)庫塌岸預(yu)測(ce)等掌握橋址處(chu)巖體力學參(can)數和工程(cheng)地(di)質(zhi)環境(jing)條件(jian)。為(wei)錨碇(ding)、橋塔(ta)基礎設計提供依據，使橋塔(ta)及錨錠位(wei)于穩定邊坡(po)線(xian)以內(nei)，確(que)保大(da)橋安全(quan)。深水(shui)鉆探(tan)時最大(da)水(shui)深達40余米。

2、分自然狀態和考慮(lv)荷載作用下(xia)兩種大的工況，分別采用強度(du)理(li)論(lun)、變形理(li)論(lun)對邊坡穩定(ding)性進行了綜合(he)評價，提升(sheng)了邊坡穩定(ding)分析(xi)的手(shou)段和技(ji)術。

3、進行了大橋(qiao)(qiao)(qiao)非(fei)線(xian)性(xing)(xing)地震(zhen)響(xiang)應時(shi)程分析，確定了適宜(yi)于本橋(qiao)(qiao)(qiao)的(de)粘滯(zhi)阻(zu)尼器(qi)參數，同時(shi)研究設置(zhi)風扣(kou)對桁(heng)式(shi)加勁(jing)(jing)梁(liang)懸索橋(qiao)(qiao)(qiao)抗震(zhen)性(xing)(xing)能的(de)影響(xiang)，就阻(zu)尼器(qi)設置(zhi)的(de)必要性(xing)(xing)進行分析論證(zheng)。分析比較(jiao)多(duo)點線(xian)性(xing)(xing)一(yi)致激(ji)勵(li)、多(duo)點非(fei)線(xian)性(xing)(xing)一(yi)致激(ji)勵(li)以及多(duo)點非(fei)一(yi)致激(ji)勵(li)下鋼管混凝土橋(qiao)(qiao)(qiao)塔、主纜和(he)加勁(jing)(jing)梁(liang)等(deng)控制截面的(de)內力和(he)位移響(xiang)應時(shi)程結(jie)果，可為強震(zhen)區大型橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)的(de)設計提供借(jie)鑒。

4、建立4要素自(zi)動觀(guan)測氣(qi)象站(zhan)(zhan)，對(dui)橋址風(feng)(feng)速、風(feng)(feng)向進行研究，并(bing)利(li)用橋址附近10個地面觀(guan)測站(zhan)(zhan)的歷史觀(guan)測資料，進行了數值風(feng)(feng)洞(dong)計(ji)算。為甘肅首(shou)次(ci)為橋梁建設(she)設(she)置氣(qi)象站(zhan)(zhan)，并(bing)首(shou)次(ci)結合橋位(wei)氣(qi)象站(zhan)(zhan)實測和“虛擬氣(qi)象站(zhan)(zhan)”法(fa)，形成合理的橋址風(feng)(feng)流場研究方法(fa)。

5、采用水(shui)平翼板(ban)+下中央(yang)穩定板(ban)+車行道欄(lan)桿局部封閉改變風場，提高橋梁顫振穩定性。

6、由于橋(qiao)塔、主(zhu)纜系(xi)統、橋(qiao)面(mian)板、主(zhu)桁均(jun)采用鋼結構，對疲(pi)勞強度進行了專題研(yan)究，并結合(he)本(ben)橋(qiao)受力(li)特(te)點，對規(gui)范(fan)規(gui)定的(de)主(zhu)纜、吊索安全(quan)系(xi)數進行了調(diao)整。

7、采(cai)用伊(yi)斯蘭民(min)族(zu)建(jian)筑(zhu)風格(ge)的(de)鋼(gang)管混凝土(tu)橋塔，以(yi)橋塔為中心(xin)進行了(le)(le)全橋景觀設(she)計(ji)，并在(zai)兩岸設(she)置了(le)(le)觀景平臺，橋梁美學(xue)在(zai)該(gai)橋設(she)計(ji)中得到了(le)(le)充分的(de)重視，增強了(le)(le)大(da)橋的(de)社(she)會效應。

8、鋼管(guan)(guan)混(hun)凝土(tu)橋(qiao)塔為(wei)世界(jie)上較大(da)直(zhi)徑的(de)鋼管(guan)(guan)混(hun)凝土(tu)結(jie)(jie)構(gou)，也為(wei)世界(jie)上將(jiang)鋼管(guan)(guan)混(hun)凝土(tu)結(jie)(jie)構(gou)作(zuo)為(wei)懸索橋(qiao)橋(qiao)塔，對鋼管(guan)(guan)與混(hun)凝土(tu)的(de)粘結(jie)(jie)強度進行了(le)專題分析，可為(wei)超(chao)大(da)直(zhi)徑鋼管(guan)(guan)混(hun)凝土(tu)結(jie)(jie)構(gou)設計提供借鑒。

9、加勁(jing)梁(liang)主(zhu)桁、橫聯采(cai)用新型(xing)焊接整體節點，除主(zhu)桁弦桿采(cai)用焊接箱形桿件外，其余桿件均(jun)采(cai)用標準熱軋(ya)H形型(xing)鋼，減少(shao)了加工制造量(liang)并提高了質量(liang)，符合國內外桁梁(liang)設計(ji)新思路。

10、氣動翼板采(cai)用(yong)(yong)航空(kong)專用(yong)(yong)材料PPS板，纜索(suo)錨固系統(tong)拉桿采(cai)用(yong)(yong)35GrMnGiA、高強(qiang)螺栓采(cai)用(yong)(yong)35VB、厚(hou)鋼(gang)板采(cai)用(yong)(yong)Z向性能鋼(gang)材等，全橋共計使(shi)用(yong)(yong)數十種新型(xing)、優質材料，使(shi)新型(xing)材料得到了集中的應用(yong)(yong)和(he)展(zhan)示。