【桥隧创新周周探】峰林特大桥

峰林特大桥

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藏了我的名片

姓名

峰林特大桥

生日

2020年12月

籍贯

中国 贵州省 黔西南州 兴义市

跨度

550米

类型

钢混组合梁悬索桥

特点

国内山区首座高桥面深峡谷大跨度钢混组合梁悬索桥

建设

单位

贵州省公路工程集团有限公司

设计

单位

贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司

施工

单位

贵州省公路工程集团有限公司

拉开抽屉，一探究竟

峰林特大桥为贵州省黔西南州兴义环城高速公路上的一座控制性工程，大桥跨越马岭河峡谷，于2018年2月开工，2020年12月建成通车。孔跨布置为：3/3×40米T梁 +550米单跨简支钢混组合梁悬索桥+12/11×40米T梁，桥梁全长左幅1165.5米，右幅1129.3米，桥面距离谷底364.2米。

建设技术背景

国内（外）大跨度（主跨跨径大于等于500m）山区悬索桥中，主要有两类主梁型式的悬索桥：钢桁梁悬索桥及钢箱梁悬索桥。

通过多年的悬索桥运营及使用发现：钢桁梁悬索桥（主要指正交异性钢桥面板）与钢箱梁悬索桥均存在正交异性钢桥面板疲劳开裂、桥面沥青混凝土铺装病害较多等。

为解决上述病害问题，国内平原地区出现了一种新的悬索桥主梁型式--钢混组合梁，但该新主梁型式悬索桥抗风稳定性差，虽对其抗风进行了针对性设计（如加风嘴）等，但受山区建桥环境，特别是峡谷风复杂、多变影响，国内（外）均无在山区深峡谷地形条件下设计、建设大跨度钢混组合梁悬索桥经验。

我的独特之处

1

国内山区首座高桥面深峡谷大跨度钢混组合梁悬索桥设计

受山区运输条件限制及山区复杂峡谷风影响，国内（外）山区大跨度悬索桥仅有钢桁梁、钢箱梁两种主梁结构型式。峰林特大桥首次在国内山区深峡谷建设条件下采用了钢混组合梁第三种主梁结构型式，避免了桥梁运营期钢桥面板存在较普遍的疲劳开裂病害，并在混凝土桥面板顶采用常规桥面沥青混凝土铺装，方便铺装施工、养护，并使后期更换桥面铺装费用最省。峰林特大桥的成功实施，为国内山区大跨度悬索桥主梁结构型式选择提供了一种新的结构型式。

2

深峡谷大跨度悬索桥钢混组合梁抗风设计

峰林特大桥钢混组合梁施工图抗风设计中，主要采用：

①加大风嘴倾角；

②优化风嘴尖嘴位置；

③设置梁体上、下抗风稳定板；

④适当增加主梁重力，增加全桥重力刚度；

⑤利用混凝土桥面板较大的阻尼比作为主梁一部分结构参与主梁抑振；

⑥通过计算对比，钢混组合梁横桥向刚度大，可极大提高主梁抗极限横风失稳；

⑦靠主跨跨中设置多对斜扣索，提高主梁抗扭刚度等，以增强桥梁在高桥面深峡谷钢混组合梁悬索桥（桥面高度达364.2m，超过120层高楼）的抗风稳定性；

⑧利用多所高校风洞试验成果，优化主梁抗风细节设计；

以上措施，保证了国内山区首座高桥面深峡谷钢混组合梁悬索桥抗风安全。

3

减少临时缆吊系统费用投入，节段吊装重量减重设计

山区大跨度悬索桥主梁节段施工临时缆吊系统费用较高，占比施工总临时设备投入份额大。峰林特大桥3P业主要求，主梁节段吊装最大重量不得超过120吨。

通过调研，国内山区大跨度悬索桥主梁吊装节段重量均在230～300吨，节段吊重需减重约一半，减重压力大。具体减重采用：

①主梁图纸与施工组织方案协同设计；

②钢混构件异地预制、异步吊装；

③优化节段吊装施工子步骤细节，钢混紧后吊装工艺。避免了钢混异步吊装，异步步距过长，施工需承担吊装及架设过程的钢框架气动外形极大改变而导致提前吊装的钢梁节段抗风稳定性劣化风险；

④优化缆吊吊架，设置主副吊吊具。主吊吊装钢梁节段，副吊一次吊装多块混凝土桥面板，提高吊装工效；

上述措施，使峰林特大桥圆满完成业主下达的施工技术控制指标，也创造了国内山区大跨度悬索桥主梁108.8吨的最小单次节段吊装重量记录。

4

创造山区大跨度悬索桥主梁堆放、拼装、吊装场地零占用记录

受山区公路运输条件限制，钢结构最大尺寸受限（一般主梁运输最大单件杆件宽度不宜超过3.4m，杆件最大长度不宜超过14m，高度不宜超过3.5m，重量不宜超过45吨），导致结构构件零散，主梁吊装节段需在桥位现场设置大型临时场地。临时场地开挖方量大、边坡临时防护量大，场地平整费用高，环保压力大。

设计采取：

①两纵梁、三横梁及三小纵梁平面钢框架节段起吊设计，降低梁高及尽可能减少吊装节段内杆件数量，以降低场地占用及减少后期涂装养护；

②长横梁采用三段式高强螺栓连接设计，减少横梁杆件运输长度及降低现场高空焊接工作量；

③钢混构件异地预制，钢结构钢厂制造，混凝土桥面板路基内预制、堆放；

④钢构件现场引桥桥面堆放、拼装；

⑤两岸塔旁先吊起吊平台，跨中向两侧对称吊装两岸合龙工序；

⑥特殊旋转吊具，运输过塔，空中旋转90度后安装就位；

综上措施，峰林特大桥除施工便道外，创造主梁施工场地零平整、零占用记录，使得山区特大型桥梁主梁建设施工场地零平整费用，且环保大为提高。

5

其他创新设计要点

结合桥位现场建设条件，其他创新设计要点如下：

①桥梁两岸接隧道，受起点分幅右幅弯隧道影响，边跨主缆大角度外偏设计，避免主梁单侧加宽，节约直接投资约4200万元；

②受终点岸主塔位置岸坡横坡陡峭影响，采用高低塔柱设计，左右塔柱高差达创纪录18米。避免主塔承台大开大挖，利于主塔处岸坡稳定及环保。

滑动浏览

峰林特大桥施工过程

主塔施工

起点义龙岸隧道锚施工

终点木贾岸重力锚施工

猫道安装

主缆索股架设

主梁缆吊系统

混凝土桥面板路基预制与堆放（添加玄武岩纤维防裂）

主梁节段吊装（先两岸塔前起吊平台，后跨中节段吊装，钢混异步）

主梁节段吊装（引桥面钢梁堆放、拼装，钢混异步，混凝土桥面板紧后吊装，桥面高364.2米）

钢梁合龙节段吊装（旋转90度到位，合龙）

预制桥面板全部就位

钢混组合梁桥面预压

钢混组合梁线形调整完毕（终点木贾岸左右高低主塔）

成功建成的意义

1

大跨度悬索桥钢混组合梁的研究及依托工程的实施，为国内山区高桥面深峡谷悬索桥中首次采用，丰富了国内山区大跨度悬索桥桥梁类型。

2

依托工程采用目前国内少有的纵梁风嘴+上、下抗风稳定板钢混组合梁设计等，保证了桥梁运营期抗风稳定性及提高了桥梁抗风安全性，开拓了大跨度钢混组合梁悬索桥在国内各种复杂山区地形下的应用场景。

3

创新性提出在高桥面深峡谷地带采用钢混异步、桥面板紧后吊装工艺，使得节段吊装重量大为降低，极大方便了桥梁施工，减少临时设施缆吊系统投入，节约施工成本，为设计与施工协同考虑提供了创新参考。

4

采用引道路基上混凝土桥面板预制、堆放及钢主梁引桥桥面堆放、拼装、起吊等，实现山区大跨度悬索桥桥位处主梁施工场地零占用及零平整，为大型工程建设生态贵州提供了创新示范。

带动黔西南州经济社会发展

峰林特大桥自交工通车以来，运营状态良好，项目建成对完善贵州省地州环城高速公路路网布局，带动黔西南州兴义市区域工业化、城镇化，特别是区域各景点旅游业互联互通等发展具有重要意义，经济、社会效益良好。

稿件支持

贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司

编辑 / 李天颖

美编 / 孟思源

责编 / 裴小吟

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

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