张俊锋 封面新闻记者 曹菲

6月25日,位于四川省泸州市的合江长江公路大桥建成通车。该桥由四川省公路勘察设计研究院有限公司(简称四川公路设计院)勘察设计。大桥主跨507米,是世界上最大跨径的飞燕式钢管混凝土系杆拱桥。当天,合江长江公路大桥设计负责人、四川公路设计院总工程师牟廷敏接受封面新闻采访,揭密这种桥型的设计巧思和施工难点。

合江长江公路大桥宽度(打破钢管混凝土系杆拱桥世界纪录)(1)

合江长江公路大桥主桥长668米,全桥总长1420米,设计速度60公里/小时。牟廷敏介绍,在桥型选择上,他们反复比选,最终选择了由四川公路设计院开创的钢管混凝土拱桥,这种桥型具有承载能力高、结构轻盈、节约造价、结构整体刚度大,易于维护等优势特点。

从远处看合江长江公路大桥,507米主跨横跨长江,气势恢宏;近处细看,主跨两侧还有80.5米的边跨,如同两个小翅膀。这种结构被称为三跨飞燕式拱桥。

“为了提高桥拱的承压能力,我们选用了C70高标号的混凝土,这也是世界首次在大跨拱桥中灌注 C70混凝土,并于2019年8月完成主拱混凝土灌注。”他说。团队通过数十次试验,才配置出符合要求的混凝土,还通过悬拼单元一体化体系,实现制造、运输、安装一体化。

合江长江公路大桥宽度(打破钢管混凝土系杆拱桥世界纪录)(2)

所谓系杆,是将拱与梁结合起来的方式。合江长江公路大桥系杆索采用环氧喷涂钢绞线成品索体搁置于桥面梁,设计充分利用主墩承载力,成拱和成桥全过程,仅仅张拉三次系杆索,比同规模系杆拱桥的张拉次数减少了三分之二。同时,设计团队发现了系杆拱桥端部伸缩变形不超过4厘米的规律,伸缩缝宽度由原来至少350厘米,减少为最大不超过8厘米,提高了行车舒适性和安全性,且便于安装和检查。

如何保证507米主拱安装的精确性,这是最大的施工难点。经过比选,设计团队最终采用了斜拉和扣挂的方法安装主拱,这种方法技术难度相对较低、设备投入较少,体系转化也比较少。

“钢管混凝土拱桥造型优美、经济优势明显,现在越来越多地被采用。”牟廷敏说。此前,四川公路设计院勘察设计的合江长江一桥,首次让钢管混凝土拱桥跨径突破 500米;如今该院又打破了钢管混凝土系杆拱桥的世界纪录。合江长江公路大桥在结构体系、构造细节、施工方案的成果是钢管混凝土拱桥技术的又一次突破,为钢管混凝土拱桥更广泛的推广应用提供了技术支撑。

(图片由四川公路设计院提供)

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