干海子特大橋

世界上最長的鋼管桁架梁公路橋

干海子特大橋位於雅(安)瀘(沽)高速公路四川雅安石棉縣境內,全長1811米,橋寬24.5米,共36跨,世界上最長的鋼管桁架梁公路橋。大橋的主體結構全部採用了鋼纖維混凝土,在世界橋樑建設史上也屬首例。四川省里程最長、投資最大、創造了多項世界紀錄的高速公路。至此,京昆高速公路在四川省境內的1045公里全線貫通,打通了四川省高速公路的南北進出川大通道。四川省委副書記、省長蔣巨峰出席通車典禮並宣布通車。

地理環境


干海子特大橋建成後行駛於其上,如在“雲端”一般。該橋建成之後,雅西高速全線僅剩餘泥巴山隧道以及滎經一段道路尚在施工當中,預計於本月底將通車。屆時,國家幹線高速公路京昆高速在四川境內將實現全程高速,成都到西昌縮短為420公里,自駕5小時即可到達,比過去節省了約一半的時間,而若還需繼續南下前往攀枝花,再經過已經建成的西攀高速即可,全程僅6小時。
由於干海子特大橋進入冬季氣溫低,路面濕滑易積雪,今後將配備除雪車和其他搶險救災設備。同時,兩邊的護欄也比普通高速護欄增高了30厘米,防止車輛衝出大橋。另外,大橋的橋墩也採用了獨特的空管設計,減輕了橋墩重量,大橋設計抗地震烈度為9度。

建設


施工

干海子特大橋
干海子特大橋
干海子特大橋工程於2009年6月起開始施工,一年四季均有惡劣天氣,春天風速達到七至八級,夏秋陰雨大霧,冬天冰雪封山,施工難度較大。
為保證施工順利完成,中鐵二十三局三公司組成800名施工隊伍24小時施工,該橋實現了第一座最長全鋼管混凝土桁架梁橋;第一座最高的鋼管混凝土格構橋墩、組合橋墩、混合橋橋墩;同類結構中每聯最長的連續結構;第一次全面採用鋼纖維鋼管混凝土施工等四項世界第一。

竣工

全部完工時的甘海子大橋
全部完工時的甘海子大橋
2012年4月22日,干海子特大橋正式完工,也標誌著雅西高速全線所有 地面土建工程至此全部結束,只剩部分調試和局部安裝以及7大服務區的相繼完善。作為雅西高速上最引人關注的幾大重難點控制性工程之一,干海子特大橋從一開工就備受矚目。這座位於雅西高速石棉段的大橋,全長1811米,橋寬24.5米,共36跨。除了其“巨無霸過山車”式的外形讓人極為震撼以外,干海子特大橋不少內在的創新型修建技術,讓其在全世界範圍內的公路橋樑中,也能佔得一席地位。

大橋之最


四項世界第一

干海子特大橋-鳥瞰圖樣圖
干海子特大橋-鳥瞰圖樣圖
第一座最長全鋼管混凝土桁架梁橋;
第一座最高的鋼管混凝土格構橋墩、組合橋墩、混合橋橋墩;
同類結構中每聯最長的連續結構;
第一次全面採用鋼纖維鋼管混凝土施工。
●干海子隧道進口處海拔1889米,鐵寨子1號隧道出口處海拔2215.79米,10公里路程需行車約10分鐘,爬升高度300多米。
●干海子特大橋位於海拔2500米的石棉縣境內,橋總長1811米,設計寬度24.5米,共36跨,最高橋墩高達110米。

雙螺旋隧道

大橋樣圖
大橋樣圖
10分鐘10公里上升300米。雅西高速全程海拔起伏極大,最大高差達到2000多米。其中兩座大山更是讓人望而卻步:一座是泥巴山,利用10公里左右的大相嶺隧道穿越而過;另外一座則是拖烏山,雅西高速公路上極富景觀價值的雙螺旋隧道就位於此處,而全線重難點控制性工程之一的干海子特大橋又包含在雙螺旋隧道之內。
雙螺旋隧道由干海子隧道起始,如一條盤旋山間的巨龍繞巍峨的山體而行。車輛開行到干海子特大橋上,一下爬升了近198米,彷彿在“雲端”飛馳。隨後就進入另外一段山體的盤旋,再次將高度提升100多米。站在雙螺旋隧道對面平視干海子特大橋,好似
一個巨無霸版的“過山車”,一時在百米高的半山飛馳,一時隱入隧道,最後車身潛入大山的最高處。
干海子隧道進口處海拔1889米,鐵寨子1號隧道出口處海拔2215.79米,10公里只需約10分鐘即可跑完,在沒有任何爬升感的過程中也完成了300多米高度的爬升。

安全設計


通透設計減少空氣阻力
從空中俯視干海子特大橋,大橋呈“S”狀,不同於常見高速公路上鋼筋混凝土結構的護欄,大橋上的護欄均為鋼結構。“因為鋼結構的自重較輕,而且強度夠大。”
此外,大橋護欄的樣式類似於家中“拉式防盜門”。護欄由1米多高的豎直鋼結構和橫向鋼樑組成,高度比普通護欄增高30多厘米。“抵抗車輛撞擊的能力也是高於普通鋼筋混凝土護欄”,“十字形”的交叉縫隙,使得大橋護欄通透,可以有效降低高架橋上風的阻力,進一步增強安全性。
橋雖不長,卻實現了第一座最長全鋼管混凝土桁架梁橋;第一座最高的鋼管混凝土格構橋墩、組合橋墩、混合橋橋墩;同類結構中每聯最長的連續結構;第一次全面採用鋼纖維鋼管混
干海子特大橋
干海子特大橋
凝土施工等四項世界第一。干海子特大橋在技術上的創新和經驗,對今後山區高架橋應用具有示範作用。
行人站在橋上,當有車輛駛過時,會有明顯的震動感,這是因為橋身和橋墩大部分為鋼結構,橋墩採用了獨特的空管設計。“這樣做的目的是因為該橋所處位置為安寧河地震斷裂帶,一來是保證橋的強度,二來橋身較高,也保持大橋的韌性。”車輛駛過橋有震動是減震的作用,大橋可以抵抗9級烈度的地震。

技術特點


全鋼管混凝土結構

干海子特大橋
干海子特大橋
該橋主要受力構件採用鋼管混凝土或鋼管。主樑上、下弦採用鋼管混 凝土,腹桿採用鋼管;橋墩墩主要採用鋼管混凝土,斜腹桿、平行腹桿及橫撐採用空鋼管。

增加剛度的措施

干海子特大橋
干海子特大橋
以第二聯為例,聯長1045.1米,第二聯15~26號墩與梁固接,11~1 4號、27~30號橋墩有條件地釋放縱向自由度;二是尺寸:縱橋向1:50放坡,最高墩底縱橋向寬度達7.8m,橫橋向為整體式,寬達13m,設置水平橫撐;三是構造:凡是橋墩高度大於60米,在橋墩底部30米高度範圍內縱橋向設置腹板,橫向增設“K”撐。

鋼管混凝土橋墩

干海子特大橋
干海子特大橋
根據橋墩高度不同,採用鋼管混凝土格構橋墩和混合橋墩。與傳統混 凝土橋墩相比較,鋼管混凝土格構柱橋墩具有施工技術成熟、施工簡單、結構尺寸小且美觀、抗風性好等優點。鋼管混凝土格構柱整體承載力分橫橋向和縱橋向,在工程領域,採用鋼管混凝土格構橋墩還是首次。對於高橋墩,採用鋼管混凝土柱肢+混凝土腹板形成組合橋墩,並于格構式橋墩混合,簡稱混合式橋墩,在工程上也屬於首次應用。

曲線主梁拖拉就位

干海子特大橋
干海子特大橋
全橋主梁長度為1811米,以15號橋墩為拖拉就位的合龍點,雅安側 在橋台處設計地面土胎主梁組拼接場地、瀘沽側在28號-30號橋墩間設置支架主梁組拼場地;主梁(雙幅)組拼合格后,分別從兩側向15號橋墩拖拉就位合龍,實現主梁架設。
主梁拖拉的反力裝置為串聯的橋墩,滑道系統為曲面弧形滑塊,最小拖拉單元長度為2×44.5米,最長拖拉單元為6×62.5米,拖拉行走的最小曲線半徑為356米,拖拉行走的最大橋墩高度為107米,拖拉行走的最多跨數為14跨。該主梁安裝工藝實現了曲線(R=356米)、高墩(最大墩高107米)、多跨(11跨)彎梁的拖拉安裝架設技術,為山區複雜地形條件架設主梁探索了適用的技術途徑。