雅西高速：中国高速公路建设史上的“逆天工程”

四川雅西高速：中国高速公路建设史上的“逆天工程”

以下文章主要综合自网易新闻，清华大学土木工程博士须臾千秋的文章：中国这一特大桥1千米1个亿！高差700多米，创造四项世界第一。

如果有人问你，中国的天路是哪条，可能很多人会说是西藏铁路，但你也许不知道中国还有一条真正的“天路”，被称作中国高速公路建设史上的“逆天工程”，它就是从四川雅安到凉山彝族自治州首府西昌的雅西高速。

在中国高速公路建设史上，雅西高速(四川雅安到凉山彝族自治州首府西昌)被称作“逆天工程”。全长240公里的高速公路，由四川盆地边缘向横断山区爬升，跨越青衣江、大渡河、安宁河等水系和12条地震断裂带，沿途的地质灾害众多。整条高速路线展布在崇山峻岭之间，山峦重叠、地势险恶，公路每向前延伸一公里，平均海拔高程就将上升7.5米，因此，雅西高速又有了“天梯高速”的别称。

惊呆了，亚洲第一螺旋

一般来讲，修建山区公路时，要么修一条笔直的长桥穿山越谷而过，要么依山建起盘山公路。可是干海子特大桥是一座弯弯绕绕的螺旋形大桥，这是为什么呢？

原来，雅西高速上从园根村到大营盘的这12公里路段，海拔高度从1649米爬升至2362米，高差达713米。如果按照传统的隧道修建法，将这段路修成直线，它的坡度会达到5.8%，冬天一下雪，这段路就会成为哈尔滨“冰雪大世界”里的冰滑梯，车辆根本无法通行。

于是，工程师们设计了一种“半盘山道”，也就是螺旋道路。它也是利用了盘山道的“省力费距离”原理，但并不是贴着山体修建，而是距离山体外一段距离修建桥梁。

　　这样，既可以保证坡度不太陡，又可以缩短公路的距离，同时还避免了道路紧贴山体被地质灾害破坏。这段干海子隧道与干海子桥梁一起，以60公里的时速行驶，耗时只需10分钟，就可以以2.9%的坡度完成326.79米的爬升，并丝毫不受地形的限制。

　　这段精妙的设计被工程界称为“亚洲第一螺旋”。

设计时必须考虑到让汽车安全、顺利地爬坡。之前曾有三螺旋和沿山攀升两套方案，选择了双螺旋隧道首先是考虑道路安全，其次才是造价、环保等因素。如果是沿山攀升，道路的纵坡就陡峭得多，不安全，耗油多不环保。

如果采用三螺旋，道路的纵坡更加平缓，车辆行驶其间也更舒适，但会增加更多投资。经过反复比较，双螺旋隧道成了最佳方案，作为雅西高速上最难、最有亮点的工程，双螺旋隧道的造价为雅西高速全线最高，约为每公里1.1亿元。可以这样说，双螺旋隧道是雅西高速整条线成败的关键。

伟大的工程师们用一条世界公路史上首创的双螺旋隧道，克服了高差，避开了断裂带和季节性冰冻带。这种应用于高速公路设计的目前全世界仅此一举，堪称奇迹。

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干海子大桥 可抗地震烈度为9度

干海子特大桥全长1811米，与相连的干海子螺旋隧道一起，是雅西高速公路的控制性工程，也是世上罕见的螺旋形桥隧工程。它是世界上最长的钢管混凝土桁架梁桥，同时也是桥梁建设中难度最高的弯桥。它的结构设计与施工技艺创造了四项世界第一，使之在世界著名大桥中享有一席之地。

它的造型十分后现代，全桥广泛采用钢结构，车辆驶过时也会发出与众不同的金属声音，就连大桥两侧的防撞护栏也是采用的竖直钢结构和横向钢梁组成，既通透减小风阻，又能保护车辆。可以说，干海子大桥从上到下科技感十足。

　　干海子大桥的高科技可不是为了炫耀。它们都是被环境逼出来的。

　　雅安这座小城之所以为世人所知，就是因为2013年发生的雅安地震。

雅安位处地中海-喜马拉雅火山地震带上。这里地震灾害频发，而且震源深度往往很浅，这意味着即使是一个本来不大的地震也能产生极高的地震烈度，进而在雅安造成极大的破坏。

　　在雅安地震中，震中芦山县龙门乡99%以上的房屋垮塌，正是由于这种极高的地震烈度导致的。因此，干海子特大桥最要紧的任务就是抗震。

　　一个结构要想抗震，那它的自重必须非常轻。因此，干海子特大桥的桥墩采用的不是一般大桥通用的混凝土桥墩，而是这种外观类似于过山车支架的空管钢架桥墩。

（轻盈的钢架桥墩和粗壮的混凝土桥墩）

这些纤细的钢架看起来不够敦实，但实际上非常坚固。

单一的长钢管虽然强度高，但是容易发生屈曲。因此，工程师们在钢管之间连接了密集的斜杆及横撑，使整个桥墩的结构融为一体。

对于超过60米的超长桥墩，还在其中设置了腹板，横向增设K型支撑，使桥墩根本不存在屈曲的问题。这样纤细的桥墩，算下来承载力不比敦实的混凝土桥墩差。

除此之外，钢架还有着混凝土不具备的一项重要性能，那就是延性。如果真的遭遇了过强的地震，大桥无法抵抗发生屈服，那么钢架桥不会发生垮塌，而是会产生有限的变形吸收地震能量，为人员留出宝贵的逃生时间。

对于那些较高的桥墩，工程还使用了钢管混凝土柱肢+混凝土腹板形成组合桥墩，这是工程中此类桥墩的首次应用。

其中，钢管混凝土是一种非常优秀的结构。它在钢管中填充混凝土，利用坚韧的钢管承受弯曲应力，并对中间的混凝土进行围束。获得了钢管“加持”的混凝土抗压能力变得非常强劲，只需要很小的截面积，就可以获得与很粗的混凝土柱相同的承载力。

然而，钢管混凝土的施工并不容易，尤其是对于干海子特大桥而言。

施工时，由于干海子特大桥所处海拔较高，一到10月，气温很低，为了保证混凝土凝固，混凝土搅拌过程中添加热水，搅拌出来的混凝土温度在13℃至15℃之间；采用电锅炉蒸汽对浇筑的路面进行养护。甚至还给路面盖上了数千床的棉被、电热毯保暖。

全新设计的大桥自重比传统的桥梁减轻55%以上，桩基数量减少近一半，将抵抗地震烈度从传统混凝土的7度提升至现在的9度。 　　

驱车在这条路上奔驰，向四周望去，仿佛在空中飞驰，那种身临其境的震撼，让你不由感叹：厉害了! 中国四川雅安高速公路！

以上文章主要综合自网易新闻，清华大学土木工程博士须臾千秋的文章：中国这一特大桥1千米1个亿！高差700多米，创造四项世界第一