第81期贵州山区特大桥桥位比选及桥型方案选择研究

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第81期贵州山区特大桥桥位比选及桥型方案选择研究

2020-4-21 17:48

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【52监测网】第81期贵州山区特大桥桥位比选及桥型方案选择研究

52监测网专家报告分享-第81期

贵州山区特大桥桥位比选及桥型方案选择研究

王瑞甫贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司交通事业部常务副总经理

一、贵州省公路特大桥建设情况

二、贵州山区特大桥桥位比选研究

三、贵州山区特大桥桥型比选研究

四、贵州省其他特大桥简介

五、经验总结

内容简介

一、贵州省公路特大桥建设情况

贵州省特殊的地形地质条件

地形条件：贵州山地和丘陵占总面积的92.5%，是我国唯一没有平原支撑的省份，交通不畅是制约贵州经济社会发展最主要的“瓶颈”，丛山峻岭沟壑纵横。

兴义万峰林

晴隆二十四道拐

地质条件：地质条件复杂，岩溶采空区、顺层、堆积体、危岩、滑坡等不良地质极其发育。

典型岩溶

7.23六盘水市水城县鸡场滑坡

贵州省公路特大桥梁建设概况

截止2018年底，全省己建成高速公路6450公里。共有特大桥300余座，大桥近6000座。 2015年底率先在西部省份实现了县县通高速。2022年我省高速公路通车里程将超过10000公里，普通国省干线及县乡道上特大桥日益增多。

《中71路峡谷大桥》：悬索桥17座（8座）斜拉桥24座（12座）拱桥31座（10座）梁桥36座（12座）-贵州桥梁占约40%

二、贵州山区特大桥桥位比选研究

山区公路桥梁桥位比选原则

1）中、小桥严格服从路线布设。

2）大桥、特大桥梁应做多方案、同深度桥位比选，并作为控制点，总体达到与路线走向一致，做到路、桥综合考虑、衔接合理。

3）充分考虑不同桥位的地形、地质及水文条件，绕避大型不良地质，如断层、滑坡、泥石流和强岩溶等。

4）充分考虑经济与社会成本的因素。

5）充分考虑环境保护的影响，力争把对自然环境的破坏减至最小。

6）充分考虑地面及地下设施、施工场地、材料运输等施工因素。

7）充分征求地方政府相关部门的意见。

山区在建或拟建特大桥桥位比选典型案例（山区特大桥桥位比选典型案例）

（1）瓮开高速开州湖特大桥

拟建开州湖特大桥位于瓮安至开阳高速公路K35～K37路段，横跨洛旺河峡谷。桥区洛旺河峡谷呈"U"形，谷底部宽约350～600m，顶宽1.1～1.3km，高差175～360m。

洛望河河谷地形地貌

（2）兴义环城高速峰林特大桥

拟建峰林特大桥位于兴义环线高速公路K13～K20路段，横跨马岭河峡谷，桥区马岭河峡谷呈"V"形。

马岭河河谷地形地貌

（3）六安高速花江特大桥

拟建花江特大桥位于六安高速公路K52～K67路段，横跨北盘江谷，桥区北盘江峡谷呈"V"形。河谷两侧呈陡坎地形，自然横坡角度约45°～82 °。桥区属中切侵蚀中低山地貌，桥区附近最高海拔1179.8m，桥轴线通过地段海拔492.2m～1104.5m，高差612.3m。

（4）平罗高速平塘特大桥

拟建平塘特大桥位于平罗高速公路K21～K37路段，横跨槽渡河河谷。地形特点为平塘岸总体地势较高，设计标高约1025米。槽渡河为红水河支流，桥位附近处最低海拔595米，最高山顶1175米，最大高差达到580米，两岸群山耸立，河床底部形成既宽阔、又深切的地形特点，河谷整体地形呈宽"U”形状。若以900米桥面标高起算，两岸最短距离约1600米，桥面距离河面高差高达305米，必须采用特大跨径桥梁才能跨越。

桥位综合比选如下：

1）A8线路线里程绕长，主桥前后隧道规模大，主桥规模大，造价最高。经论证舍弃。

2）A5线路线里程较短，但主桥规模大，主桥塔高达411米，实施难度大。定性比较后舍弃。

3）A7线路线里程较短，但主桥规模大，主桥塔高达368米，实施难度大。定性比较后舍弃。

4）A4线路线里程绕长，主桥前后隧道规模大，造价高，主桥塔高达340米，实施难度大，定性比较后舍弃。

5）A6线路线里程最长，主桥前后隧道规模较大，造价居中，但是主桥规模最小，主桥塔高为248米，实施难度最小。且主桥主塔已避开河谷中部的断层破碎带及影响带、夹煤层及采空区等不良地质，斜拉桥主塔采用桩基础、以中风化基岩做持力层可建塔。为同精度比选。

6）K线路线里程较短，主桥规模居中，主桥塔高为332米，具有可实施性，主桥前后隧道规模小，造价最省。主桥地质情况与A6线相当。为推荐方案。

（5）仁遵高速团结特大桥

拟建团结特大桥位于仁遵高速公路K17～K27路段，横跨观音寺河河谷。该河谷为典型的”V”形谷，底宽约40～70m，桥区地面标高介千647.1～983.4m，相对高差约336.3m。属中等切割的侵蚀～溶蚀中山地貌和溶蚀槽谷及溶蚀峰丛相间地貌。仁怀岸坡体上部较缓，自然坡度角在16～39°，坡体中下部坡度较陡，纵坡自然坡度角在41～70°，临河峭壁见危岩体发育；遵义岸坡体整体较仁怀岸中下部缓，自然坡度角在31～35°，桥区大部基岩裸露，植被发育。

三、贵州山区特大桥桥型比选研究

山区公路桥梁桥型比选原则

总原则：桥型方案应满足全寿命周期的“安全、经济、适用、美观”

•墩高在80米以下的桥梁，应尽量考虑T型或箱型梁桥，墩高超过80米应采用连续刚构桥、拱桥等进行充分技术经济比较并通过专项风险评价后择优选用。在地形、地质条件宜于拱桥布置的桥位，应优先选用钢筋混凝土拱式结构，有效降低造价，钢筋混凝土箱型拱桥原则上应采用支架现浇、悬拼拱架现浇、悬臂浇筑的设计及施工方案。在需要采用大跨径桥梁时，应优先考虑采用跨径200米以内的连续刚构桥。

•高度重视跨径在200米~400米范围的桥型方案比较，不能遗漏任何有价值的桥型方案，在空腹式连续钢构、悬浇混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥、斜拉桥之间进行综合比选。

•跨径在400米至600米桥型方案争议较大，应结合国内国际桥梁发展水平、贵州山区地形地质施工等条件综合比选。

•跨径超过600米的特大桥应重点在悬索桥和斜拉桥方案上进行比选，重点在造价、工期、施工难度上考虑。

•跨越重要水体的桥梁原则上采用一跨过江（河）的方案。

山区特大桥桥型比选典型案例

（1）瓮开高速开州湖特大桥

（2）六安高速花江特大桥

（3）仁遵高速团结特大桥

（4）贵金古高速乌江特大桥

（5）贵金古高速赤水河特大桥

四、贵州省其他特大桥简介

已建成公路特大桥

1）平罗高速大小井特大桥

最终实施方案：主跨450米上承式钢管混凝土桥拱桥

2）毕都高速北盘江特大桥

最终实施方案：主跨720米钢桁梁斜拉桥，桥高565米；

3）贵黔高速鸭池河特大桥

最终实施方案：主跨800米钢桁梁斜拉桥

4）毕威高速赫章特大桥

最终实施方案：主跨2-180米钢桁，其中11号主墩高达195米，为同类桥梁世界第一高墩。

5）水盘高速北盘江特大桥

最终实施方案：主跨290米预应力混凝土空腹（斜腿）式连续刚构。

6）铜怀高速锦江特大桥

主跨276米双塔中央索面斜拉桥。

在建或待建公路特大桥

1）德余高速乌江特大桥(待建)

推荐方案：主跨480米钢管拱桥

2）江习古赤水河特大桥(在建)

实施方案：主跨1200米双塔单跨钢桁梁悬索桥

3）贵黄高速独木河特大桥（在建）

实施方案：主跨300米空腹式刚构桥

4）沿河沙坨特大桥(在建)

实施方案：主跨240米悬浇拱桥

部分铁路特大桥

1）沪昆高铁北盘江特大桥(已建成)

实施方案：主跨445m上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥

2）成贵高铁鸭池河特大桥（已建成）

实施方案：主跨436米中承式钢－砼结合拱桥

3）织毕铁路架盖河特大桥(已建成)

实施方案：主跨192米连续刚构桥

4）渝黔快铁夜郎河特大桥(已建成)

实施方案：主跨370米上承式钢筋混凝土X型（提篮）钢管劲性骨架拱桥

五、经验总结

贵州桥梁建设部分专题研究成果

目前，贵州己建成桥梁2.1万余座，在建5000余座，几乎囊括了当今世界全部桥型。贵州典型的喀斯特地形地貌及山高谷深的地理环境，使贵州桥梁具有典型性和独特性，在科技上有很多突破和创新。贵州的建桥者用他们的智慧，创造和改进着转体施工、缆索吊装、钢珩梁主梁整节段梁底轨道纵移悬拼等一系列技术。贵州在桥梁建设中也不断的总结着经验教训，形成了多个专题研究成果，指导着后续的桥梁建设，如：

交通运输部重大专项“都格北盘江大跨度钢桁梁斜拉桥建设与养护管理关键技术研究”

贵州省科技重大专项“山区千米级板桁结合加劲梁悬索桥建养关键技术研究与示范”

贵州省交通运输厅科技项目“挂篮悬臂浇筑混凝土拱桥设计施工关键技术研究”

小结

贵州省公路桥梁类型众多，规模较大，已建成两座千米级悬索桥，另有三座千米级悬索桥在建；世界第一、第二大跨径的钢桁梁斜拉桥；最大跨径的上承式钢管拱；世界第一高混凝土桥塔；世界第二高墩等。

在山区峡谷特殊地形地质条件下，国内外没有任何一个地方像贵州这样如此集中地建设了各种类型的峡谷桥梁，贵州已成为名符其实的世界桥梁博物馆，奠定了中国峡谷桥梁的世界领先地位。

贵州山区公路特大桥梁方案受各种条件影响，尤其是深切峡谷边（岸）坡的复杂地质条件极为重要，有别于路基边坡失稳（重要性非同一般）——一票否决！。

通过理论研究分析与工程经验相结合，综合确定山区特大桥桥位及桥跨、桥型方案，通过不断总结，我省山区特大桥梁建设经验可推广应用。