湖北沪蓉西高速公路支井河特大桥位于湖北省恩施州巴东县野三关镇支井河村,主桥采用上承式钢管混凝土拱桥,计算跨径430m,为目前世界同类型桥梁跨度之最。大桥横跨宽500m、深1000m的“V”型峡谷,桥面与谷底相对高差300m。大桥宜昌侧(东侧)接漆树槽隧道出口,恩施侧(西侧)接庙垭隧道进口,桥隧紧密相连,两侧均为陡峻的悬崖峭壁,交通运输条件之恶劣、施工场地之狭小、工程之艰巨为全路段之最。
大桥全长545.54m,主拱桥拱轴线采用悬链线,计算跨径430m,计算矢高78.18m,矢跨比1/5.5,
拱轴系数1.756。交界墩采用双柱式钢筋混凝土薄壁空心墩,其中D1墩墩身高82.383m,D2墩墩身高73.872m;主拱肋为钢管混凝土主拱弦杆和箱型钢腹杆组成的空间桁架结构,通过上下横联、腹杆及横向斜杆组成空间稳定体系,肋间设20道米撑横联;拱上立柱为钢箱与横联组成的格构体系,最大高度为71.866m,立柱盖梁亦为钢箱结构;桥面铺装为6cm防水砼和9cm沥青砼,全桥在两过渡墩和两桥台位置各设一道伸缩缝。
2、科技创新重大突破
该工程项目针对地处复杂山区,无水运条件、无整节段陆运条件、无法采用传统工艺钢管拱肋安装用风缆,桥位处也无合适拼装场地,安装用缆索起重机的设置等施工特点,总结出一套适合现场“V”形峡谷条件下的施工工艺及施工方法,攻克了山区大跨、大吨位无塔缆索起重机设计与施工、钢管拱肋节段吊装斜拉扣挂体系统设计与施工、大跨栓焊结构钢管桁架拱肋加工制造、无缆风大跨钢管拱肋节段双肋整体悬拼、超缓凝大跨径钢管高强混凝土研制及顶升灌注、悬崖大高差条件大体积拱座混凝土施工、特殊条件下矩形薄壁空心高墩施工、悬崖条件下拱座高边坡卸载防护施工等多项技术难题。跨度756米、最大起重量300吨的无塔缆索起重机的设计实施,提出了无支架缆索起重机的新理念,为大跨度、大吨位缆索起重机的设计开辟了一条新路,充分利用桥型和地形特点的新型斜拉扣挂系统更适用于现场“V”形峡谷条件,安全更可靠,经济更节约,而且有效地减少了施工工序间的干扰,泵送混凝土垂直投料系统等施工工艺的研发为该地形条件下桥梁泵送混凝土施工难题提供了解决办法。伴随着施工技术的发展,本桥所用关键技术仍将继续应用于各类拱桥的施工,尤其应用于大跨度桥梁的施工具有良好的发展前景。
3、科技成果
该桥于2009年10月25日顺利通过动静载试验,于10月28日建成通车。该桥的建成,创造了同类型桥梁跨度最大、同跨缆索起重机起重吨位最大、钢管拱肋单节段吊重最大、全桥钢管拱重量最大的四项世界纪录。该项综合施工技术通过吉林省科技厅组织的专家评审鉴定,达到国际领先水平。3项关键技术已申报国家专利,其中1项为发明专利。依托本项目总结形成科技成果《峡谷条件下430m跨度上承式钢管混凝土拱桥综合施工技术》获2009年度中国铁建股份公司科技进步特等奖,多项工法获奖,其中《430m跨度上承式钢管混凝土拱桥双拱肋无风缆节段拼装工法》获2007-2008年度国家级一级工法1项,省部级工法4项,20余篇论文在各大刊物发表。
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