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基本介紹

劉(liu)家峽大橋(qiao)橋(qiao)梁寬度在(zai)同規模橋(qiao)梁中(zhong)比較窄，采用鋼管混凝土結(jie)構作(zuo)為懸索橋(qiao)橋(qiao)塔(ta)(ta)。劉(liu)家峽大橋(qiao)橋(qiao)塔(ta)(ta)造型及以橋(qiao)塔(ta)(ta)為中(zhong)心的景觀設計(ji)具有(you)濃厚的民(min)族文(wen)化(hua)特點(dian)，這些獨(du)特的條件、獨(du)具匠心的設計(ji)和(he)其它地形(xing)、地質等(deng)原因一起使本橋(qiao)特色鮮明。

在(zai)設(she)計(ji)成橋(qiao)(qiao)狀(zhuang)態下，跨中理(li)論(lun)垂(chui)度為(wei)(wei)48.7m，垂(chui)跨比(bi)約為(wei)(wei)1:11，主(zhu)纜(lan)中心距15.6m，吊索(suo)(suo)(suo)標準間距8.0m。采(cai)用桁式加勁(jing)梁(liang)，正交異性(xing)板橋(qiao)(qiao)面，弦桿中心高(gao)4m，弦桿外緣間全(quan)寬16.122m；錨碇為(wei)(wei)三角(jiao)框架式混(hun)(hun)(hun)凝土(tu)重(zhong)力錨體(ti)，矩形、倒坡擴(kuo)大(da)基礎；橋(qiao)(qiao)塔采(cai)用鋼(gang)(gang)管(guan)混(hun)(hun)(hun)凝門式框架，塔柱(zhu)為(wei)(wei)等壁厚圓形鋼(gang)(gang)管(guan)混(hun)(hun)(hun)凝土(tu)截(jie)面，共設(she)兩道橫梁(liang)；主(zhu)纜(lan)采(cai)用預(yu)(yu)制平行鋼(gang)(gang)絲(si)股(gu)（PPWS），每(mei)根主(zhu)纜(lan)為(wei)(wei)44股(gu)，每(mei)股(gu)含(han)127根φ5.2mm鍍鋅(xin)高(gao)強鋼(gang)(gang)絲(si)，空(kong)隙率在(zai)索(suo)(suo)(suo)夾處取18%，索(suo)(suo)(suo)夾外取20%，相應主(zhu)纜(lan)外徑分別(bie)為(wei)(wei)429.3mm、434.6mm。大(da)橋(qiao)(qiao)主(zhu)纜(lan)擬采(cai)用預(yu)(yu)制索(suo)(suo)(suo)股(gu)法架設(she)，其基本程序是利用拖(tuo)拽法牽(qian)引(yin)導索(suo)(suo)(suo)過河，再(zai)用引(yin)渡索(suo)(suo)(suo)引(yin)過橋(qiao)(qiao)塔，架設(she)牽(qian)引(yin)索(suo)(suo)(suo)和貓道，利用貓道上的滾輪拖(tuo)拉全(quan)部預(yu)(yu)制索(suo)(suo)(suo)股(gu)就位。

技術難點

劉家峽(xia)大(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)面較(jiao)(jiao)窄，為(wei)增加耐久性(xing)和(he)(he)降低(di)造價，采用(yong)鋼(gang)橋(qiao)(qiao)(qiao)面板，為(wei)解決(jue)山區橋(qiao)(qiao)(qiao)梁加勁(jing)梁運輸(shu)問(wen)題(ti)，加勁(jing)梁采用(yong)鋼(gang)桁梁，橋(qiao)(qiao)(qiao)梁較(jiao)(jiao)輕，抗(kang)風(feng)問(wen)題(ti)非(fei)常(chang)突出；由(you)于大(da)多重要(yao)受力構件均為(wei)鋼(gang)結構，需(xu)對(dui)鋼(gang)結構疲勞進(jin)(jin)行(xing)(xing)研究；本橋(qiao)(qiao)(qiao)位于劉家峽(xia)庫區，水位變幅較(jiao)(jiao)大(da)，岸坡(po)陡峻，需(xu)對(dui)橋(qiao)(qiao)(qiao)址巖體特性(xing)及(ji)岸坡(po)穩定性(xing)進(jin)(jin)行(xing)(xing)專題(ti)研究；由(you)于兩岸覆蓋層厚度和(he)(he)岸坡(po)坡(po)度不(bu)同(tong)，通(tong)過局部場地(di)效應分析，兩岸地(di)震(zhen)動(dong)參(can)數不(bu)同(tong)，需(xu)要(yao)對(dui)非(fei)一(yi)致激勵下橋(qiao)(qiao)(qiao)梁地(di)震(zhen)反(fan)應進(jin)(jin)行(xing)(xing)研究，并研究粘滯(zhi)阻(zu)尼器和(he)(he)風(feng)扣的(de)不(bu)同(tong)參(can)數對(dui)桁式加勁(jing)梁懸索橋(qiao)(qiao)(qiao)抗(kang)震(zhen)性(xing)能的(de)影(ying)響，以確定合(he)理(li)的(de)抗(kang)震(zhen)體系，并對(dui)鋼(gang)管混凝(ning)土橋(qiao)(qiao)(qiao)塔抗(kang)震(zhen)性(xing)能進(jin)(jin)行(xing)(xing)較(jiao)(jiao)為(wei)深入的(de)研究。該橋(qiao)(qiao)(qiao)技(ji)術特色和(he)(he)主要(yao)技(ji)術突破如下：

1、通(tong)過地質調繪、地質勘探(tan)（深(shen)水鉆探(tan)、橋(qiao)(qiao)塔處深(shen)孔、水位變動區和錨碇(ding)處平硐）、原位和室內試(shi)驗、水庫塌(ta)岸預測等掌握橋(qiao)(qiao)址處巖(yan)體力(li)學參數和工(gong)程(cheng)地質環境條件。為錨碇(ding)、橋(qiao)(qiao)塔基礎設(she)計提供依(yi)據，使(shi)橋(qiao)(qiao)塔及錨錠(ding)位于穩(wen)定邊坡線以內，確保(bao)大橋(qiao)(qiao)安全。深(shen)水鉆探(tan)時最大水深(shen)達(da)40余(yu)米。

2、分(fen)自(zi)然狀(zhuang)態(tai)和考慮荷載作用下兩種大的工況，分(fen)別采用強度(du)理論(lun)、變形(xing)理論(lun)對邊坡穩定(ding)性進行(xing)了(le)綜合評價，提升了(le)邊坡穩定(ding)分(fen)析(xi)的手(shou)段(duan)和技術。

3、進行了大橋非(fei)線性(xing)(xing)地震響(xiang)應時程分析，確定了適宜于本(ben)橋的(de)(de)(de)粘滯阻尼(ni)器參(can)數，同時研究設(she)置風扣(kou)對桁式加(jia)勁梁(liang)懸索橋抗震性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)影響(xiang)，就阻尼(ni)器設(she)置的(de)(de)(de)必(bi)要(yao)性(xing)(xing)進行分析論(lun)證。分析比較多(duo)點線性(xing)(xing)一(yi)致激勵(li)、多(duo)點非(fei)線性(xing)(xing)一(yi)致激勵(li)以及多(duo)點非(fei)一(yi)致激勵(li)下鋼管混凝土橋塔、主纜和(he)加(jia)勁梁(liang)等控制截面的(de)(de)(de)內力和(he)位移(yi)響(xiang)應時程結(jie)果，可為強(qiang)震區大型橋梁(liang)的(de)(de)(de)設(she)計提供借鑒。

4、建(jian)立4要素自動觀測氣象(xiang)站(zhan)(zhan)，對(dui)橋(qiao)址風速、風向(xiang)進行研究，并(bing)利用橋(qiao)址附近10個地(di)面(mian)觀測站(zhan)(zhan)的(de)歷史觀測資料(liao)，進行了數值(zhi)風洞計算。為甘肅(su)首(shou)次為橋(qiao)梁建(jian)設設置氣象(xiang)站(zhan)(zhan)，并(bing)首(shou)次結合(he)橋(qiao)位氣象(xiang)站(zhan)(zhan)實測和“虛(xu)擬氣象(xiang)站(zhan)(zhan)”法，形成合(he)理的(de)橋(qiao)址風流場研究方法。

5、采用(yong)水平翼板+下中央穩定板+車行道欄桿局(ju)部封閉改(gai)變風場，提高橋梁顫(zhan)振穩定性。

6、由(you)于橋(qiao)塔(ta)、主(zhu)纜(lan)系(xi)統、橋(qiao)面板、主(zhu)桁(heng)均采用鋼結(jie)構(gou)，對疲勞(lao)強度進(jin)(jin)行(xing)了專題研究(jiu)，并結(jie)合本橋(qiao)受(shou)力特(te)點(dian)，對規(gui)范規(gui)定的主(zhu)纜(lan)、吊索安全系(xi)數進(jin)(jin)行(xing)了調整。

7、采用伊(yi)斯蘭(lan)民族(zu)建筑風格的(de)鋼管(guan)混(hun)凝土橋(qiao)塔(ta)，以橋(qiao)塔(ta)為中心進行了全橋(qiao)景觀(guan)設(she)計，并在(zai)兩岸(an)設(she)置了觀(guan)景平(ping)臺(tai)，橋(qiao)梁美學(xue)在(zai)該橋(qiao)設(she)計中得到了充(chong)分的(de)重視，增(zeng)強(qiang)了大橋(qiao)的(de)社會效應。

8、鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)橋塔為世(shi)界上較大直(zhi)徑的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)結(jie)構(gou)，也為世(shi)界上將(jiang)鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)結(jie)構(gou)作為懸索橋橋塔，對鋼(gang)管(guan)(guan)與混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)粘結(jie)強(qiang)度進行了專(zhuan)題(ti)分析(xi)，可為超大直(zhi)徑鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)結(jie)構(gou)設計提供借鑒。

9、加勁梁主桁、橫(heng)聯(lian)采用新(xin)型焊(han)接整體節點，除主桁弦桿采用焊(han)接箱(xiang)形桿件外(wai)，其余桿件均采用標準(zhun)熱軋(ya)H形型鋼，減少了(le)加工(gong)制造量并提高了(le)質量，符合國內(nei)外(wai)桁梁設計新(xin)思(si)路(lu)。

10、氣動翼板(ban)(ban)采(cai)用(yong)航空專用(yong)材(cai)(cai)料(liao)PPS板(ban)(ban)，纜索(suo)錨(mao)固系統拉桿(gan)采(cai)用(yong)35GrMnGiA、高強螺栓采(cai)用(yong)35VB、厚(hou)鋼板(ban)(ban)采(cai)用(yong)Z向性能鋼材(cai)(cai)等，全橋共計使(shi)用(yong)數(shu)十種新(xin)型(xing)、優質材(cai)(cai)料(liao)，使(shi)新(xin)型(xing)材(cai)(cai)料(liao)得(de)到了集中的應用(yong)和展示。