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基本介紹

劉(liu)家峽大橋(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁寬度在同規模橋(qiao)(qiao)(qiao)梁中比較(jiao)窄，采(cai)用鋼管混(hun)凝(ning)土結構作為懸(xuan)索橋(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)塔。劉(liu)家峽大橋(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)塔造型及以(yi)橋(qiao)(qiao)(qiao)塔為中心的(de)景觀設(she)(she)計具有濃厚的(de)民族文化特點，這些獨特的(de)條件、獨具匠心的(de)設(she)(she)計和其它地形、地質等原因一起(qi)使本橋(qiao)(qiao)(qiao)特色鮮(xian)明(ming)。

在(zai)設(she)計成橋(qiao)狀態(tai)下(xia)，跨中理論垂(chui)(chui)度為(wei)48.7m，垂(chui)(chui)跨比(bi)約(yue)為(wei)1:11，主(zhu)纜中心距(ju)(ju)15.6m，吊索(suo)標準(zhun)間距(ju)(ju)8.0m。采用桁式加勁梁(liang)，正交異性板橋(qiao)面，弦(xian)桿中心高4m，弦(xian)桿外緣(yuan)間全(quan)寬16.122m；錨碇為(wei)三角框(kuang)架(jia)式混凝土重力錨體，矩形(xing)、倒坡(po)擴大(da)基礎；橋(qiao)塔采用鋼(gang)管混凝門式框(kuang)架(jia)，塔柱為(wei)等壁厚圓形(xing)鋼(gang)管混凝土截面，共(gong)設(she)兩(liang)道橫梁(liang)；主(zhu)纜采用預制平行(xing)鋼(gang)絲(si)股（PPWS），每根(gen)主(zhu)纜為(wei)44股，每股含127根(gen)φ5.2mm鍍鋅高強鋼(gang)絲(si)，空隙(xi)率在(zai)索(suo)夾處取18%，索(suo)夾外取20%，相應主(zhu)纜外徑(jing)分別為(wei)429.3mm、434.6mm。大(da)橋(qiao)主(zhu)纜擬(ni)采用預制索(suo)股法(fa)架(jia)設(she)，其(qi)基本程序是利(li)用拖拽法(fa)牽(qian)引(yin)(yin)導(dao)索(suo)過(guo)河，再(zai)用引(yin)(yin)渡索(suo)引(yin)(yin)過(guo)橋(qiao)塔，架(jia)設(she)牽(qian)引(yin)(yin)索(suo)和(he)貓道，利(li)用貓道上(shang)的滾輪拖拉全(quan)部預制索(suo)股就位。

技術難點

劉家峽大橋橋面較窄，為(wei)增加(jia)耐久性(xing)(xing)和降(jiang)低(di)造價(jia)，采用鋼(gang)(gang)橋面板，為(wei)解(jie)決(jue)山(shan)區(qu)橋梁(liang)加(jia)勁梁(liang)運輸問(wen)題，加(jia)勁梁(liang)采用鋼(gang)(gang)桁梁(liang)，橋梁(liang)較輕，抗風問(wen)題非(fei)常突(tu)出；由(you)于(yu)大多重要(yao)受力構(gou)件均(jun)為(wei)鋼(gang)(gang)結構(gou)，需(xu)對鋼(gang)(gang)結構(gou)疲(pi)勞進行(xing)(xing)研究(jiu)(jiu)(jiu)；本橋位(wei)于(yu)劉家峽庫區(qu)，水位(wei)變幅較大，岸(an)(an)坡陡峻，需(xu)對橋址(zhi)巖體特性(xing)(xing)及岸(an)(an)坡穩定性(xing)(xing)進行(xing)(xing)專題研究(jiu)(jiu)(jiu)；由(you)于(yu)兩岸(an)(an)覆蓋(gai)層厚度和岸(an)(an)坡坡度不同(tong)，通過局部(bu)場地(di)效應(ying)分析(xi)，兩岸(an)(an)地(di)震動參數不同(tong)，需(xu)要(yao)對非(fei)一致激勵下橋梁(liang)地(di)震反應(ying)進行(xing)(xing)研究(jiu)(jiu)(jiu)，并研究(jiu)(jiu)(jiu)粘(zhan)滯阻尼(ni)器和風扣(kou)的(de)不同(tong)參數對桁式加(jia)勁梁(liang)懸索(suo)橋抗震性(xing)(xing)能的(de)影響，以確(que)定合理的(de)抗震體系(xi)，并對鋼(gang)(gang)管(guan)混凝土橋塔抗震性(xing)(xing)能進行(xing)(xing)較為(wei)深入的(de)研究(jiu)(jiu)(jiu)。該橋技術特色和主要(yao)技術突(tu)破如下：

1、通(tong)過地質(zhi)調繪、地質(zhi)勘探（深水鉆探、橋(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)處深孔、水位(wei)變動區和(he)錨(mao)碇(ding)處平硐(dong)）、原位(wei)和(he)室內試驗、水庫塌岸(an)預測等掌握橋(qiao)(qiao)(qiao)址處巖體力學(xue)參數和(he)工(gong)程地質(zhi)環境(jing)條件。為錨(mao)碇(ding)、橋(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)基礎設(she)計提供依(yi)據，使橋(qiao)(qiao)(qiao)塔(ta)及錨(mao)錠位(wei)于穩定邊坡(po)線以內，確(que)保大橋(qiao)(qiao)(qiao)安全。深水鉆探時(shi)最大水深達40余米。

2、分自然(ran)狀(zhuang)態和(he)考慮荷載作用下兩種大的工況(kuang)，分別采用強度理論(lun)、變(bian)形理論(lun)對邊坡穩定性進(jin)行了綜合評價，提升了邊坡穩定分析(xi)的手段(duan)和(he)技術。

3、進行了(le)大(da)橋(qiao)非線(xian)(xian)性(xing)(xing)地(di)震響(xiang)(xiang)應時程(cheng)分析，確(que)定了(le)適宜于本橋(qiao)的(de)(de)粘(zhan)滯阻(zu)尼器(qi)參數，同時研究設置風扣對桁式加勁梁(liang)懸索(suo)橋(qiao)抗震性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，就阻(zu)尼器(qi)設置的(de)(de)必(bi)要性(xing)(xing)進行分析論證。分析比(bi)較多(duo)點(dian)線(xian)(xian)性(xing)(xing)一致(zhi)激勵、多(duo)點(dian)非線(xian)(xian)性(xing)(xing)一致(zhi)激勵以及多(duo)點(dian)非一致(zhi)激勵下鋼管(guan)混凝土橋(qiao)塔、主(zhu)纜和加勁梁(liang)等控制截面的(de)(de)內力(li)和位移響(xiang)(xiang)應時程(cheng)結果，可為強(qiang)震區大(da)型(xing)橋(qiao)梁(liang)的(de)(de)設計提(ti)供借鑒。

4、建立4要素自動觀測(ce)氣(qi)象(xiang)(xiang)站(zhan)，對橋(qiao)址風速、風向進(jin)行研究(jiu)，并(bing)利用橋(qiao)址附近10個地面(mian)觀測(ce)站(zhan)的(de)歷(li)史觀測(ce)資料，進(jin)行了數值(zhi)風洞(dong)計算。為甘肅首次為橋(qiao)梁建設設置氣(qi)象(xiang)(xiang)站(zhan)，并(bing)首次結合(he)橋(qiao)位氣(qi)象(xiang)(xiang)站(zhan)實測(ce)和“虛擬氣(qi)象(xiang)(xiang)站(zhan)”法(fa)，形成合(he)理的(de)橋(qiao)址風流(liu)場(chang)研究(jiu)方法(fa)。

5、采用水平翼板(ban)+下中央(yang)穩定(ding)板(ban)+車行道欄(lan)桿局部封閉改變風(feng)場，提高橋梁(liang)顫(zhan)振(zhen)穩定(ding)性。

6、由于橋塔、主(zhu)(zhu)纜系(xi)(xi)統(tong)、橋面板、主(zhu)(zhu)桁均(jun)采用鋼結(jie)構，對(dui)疲(pi)勞(lao)強度進行(xing)了(le)專題研(yan)究，并(bing)結(jie)合本橋受(shou)力特點(dian)，對(dui)規(gui)范規(gui)定(ding)的主(zhu)(zhu)纜、吊索安全系(xi)(xi)數進行(xing)了(le)調整(zheng)。

7、采用伊斯蘭民族建(jian)筑風格的鋼管混凝土橋(qiao)(qiao)塔，以橋(qiao)(qiao)塔為中(zhong)心進行(xing)了(le)全(quan)橋(qiao)(qiao)景觀設計(ji)，并在(zai)兩(liang)岸設置了(le)觀景平臺(tai)，橋(qiao)(qiao)梁(liang)美(mei)學在(zai)該橋(qiao)(qiao)設計(ji)中(zhong)得(de)到了(le)充分的重視(shi)，增強了(le)大(da)橋(qiao)(qiao)的社會效應。

8、鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)橋(qiao)塔為(wei)(wei)世(shi)界上較大直徑的(de)鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)結(jie)構，也為(wei)(wei)世(shi)界上將鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)結(jie)構作為(wei)(wei)懸索橋(qiao)橋(qiao)塔，對鋼(gang)管(guan)(guan)與混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)的(de)粘(zhan)結(jie)強(qiang)度(du)進行了(le)專(zhuan)題分析，可(ke)為(wei)(wei)超大直徑鋼(gang)管(guan)(guan)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)結(jie)構設計提供借鑒。

9、加勁梁(liang)主(zhu)桁(heng)(heng)、橫聯采用新(xin)(xin)型焊接(jie)整體節點，除主(zhu)桁(heng)(heng)弦桿采用焊接(jie)箱形桿件(jian)外(wai)，其余桿件(jian)均采用標準熱軋H形型鋼，減少了(le)加工制造(zao)量并提高了(le)質量，符合國內外(wai)桁(heng)(heng)梁(liang)設計新(xin)(xin)思路。

10、氣動(dong)翼(yi)板采(cai)用(yong)(yong)航空(kong)專用(yong)(yong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)PPS板，纜索錨固(gu)系統拉桿采(cai)用(yong)(yong)35GrMnGiA、高強(qiang)螺(luo)栓采(cai)用(yong)(yong)35VB、厚鋼(gang)板采(cai)用(yong)(yong)Z向性(xing)能鋼(gang)材(cai)(cai)等，全橋共(gong)計使用(yong)(yong)數十種(zhong)新型、優質材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)，使新型材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)得到了集中的應用(yong)(yong)和展示(shi)。