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基本介紹

劉家(jia)(jia)峽(xia)大橋(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)梁寬度(du)在同(tong)規模橋(qiao)(qiao)梁中(zhong)比較窄，采用鋼管混凝土結構(gou)作為懸索橋(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)塔。劉家(jia)(jia)峽(xia)大橋(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)塔造型及(ji)以橋(qiao)(qiao)塔為中(zhong)心的景觀設計具(ju)有濃厚的民族文化(hua)特(te)點(dian)，這些獨(du)特(te)的條件、獨(du)具(ju)匠(jiang)心的設計和其它(ta)地形、地質等(deng)原因一起使本橋(qiao)(qiao)特(te)色鮮明(ming)。

在設(she)計成橋(qiao)狀態(tai)下，跨中(zhong)理論垂度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)48.7m，垂跨比約(yue)為(wei)(wei)(wei)(wei)1:11，主(zhu)纜(lan)中(zhong)心(xin)距15.6m，吊索(suo)(suo)標準間距8.0m。采(cai)(cai)用(yong)桁式加勁(jing)梁，正交異(yi)性板(ban)橋(qiao)面，弦桿(gan)中(zhong)心(xin)高4m，弦桿(gan)外緣間全(quan)寬(kuan)16.122m；錨碇為(wei)(wei)(wei)(wei)三角框架式混凝(ning)土(tu)(tu)重力錨體，矩(ju)形、倒坡擴(kuo)大基(ji)礎；橋(qiao)塔(ta)采(cai)(cai)用(yong)鋼管(guan)混凝(ning)門式框架，塔(ta)柱為(wei)(wei)(wei)(wei)等壁厚圓形鋼管(guan)混凝(ning)土(tu)(tu)截面，共設(she)兩道橫梁；主(zhu)纜(lan)采(cai)(cai)用(yong)預(yu)制平行(xing)鋼絲股(gu)（PPWS），每根(gen)主(zhu)纜(lan)為(wei)(wei)(wei)(wei)44股(gu)，每股(gu)含127根(gen)φ5.2mm鍍鋅高強鋼絲，空隙(xi)率在索(suo)(suo)夾處取18%，索(suo)(suo)夾外取20%，相應主(zhu)纜(lan)外徑(jing)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei)429.3mm、434.6mm。大橋(qiao)主(zhu)纜(lan)擬采(cai)(cai)用(yong)預(yu)制索(suo)(suo)股(gu)法(fa)架設(she)，其(qi)基(ji)本程序(xu)是(shi)利(li)用(yong)拖(tuo)拽法(fa)牽引(yin)導索(suo)(suo)過河，再用(yong)引(yin)渡索(suo)(suo)引(yin)過橋(qiao)塔(ta)，架設(she)牽引(yin)索(suo)(suo)和(he)貓道，利(li)用(yong)貓道上的滾(gun)輪(lun)拖(tuo)拉全(quan)部(bu)預(yu)制索(suo)(suo)股(gu)就(jiu)位。

技術難點

劉家峽(xia)大(da)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)面較窄，為(wei)(wei)增加(jia)(jia)耐(nai)久性(xing)(xing)和(he)(he)降低造價，采用鋼(gang)(gang)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)面板，為(wei)(wei)解決山區橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)加(jia)(jia)勁(jing)梁(liang)運輸問題(ti)，加(jia)(jia)勁(jing)梁(liang)采用鋼(gang)(gang)桁(heng)梁(liang)，橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)較輕，抗風(feng)問題(ti)非(fei)常突出(chu)；由(you)于(yu)(yu)大(da)多重要(yao)(yao)受(shou)力構(gou)件(jian)均為(wei)(wei)鋼(gang)(gang)結(jie)構(gou)，需(xu)對鋼(gang)(gang)結(jie)構(gou)疲勞進行(xing)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)；本(ben)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)位(wei)于(yu)(yu)劉家峽(xia)庫區，水位(wei)變幅較大(da)，岸坡陡峻，需(xu)對橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)址巖體特性(xing)(xing)及(ji)岸坡穩定性(xing)(xing)進行(xing)專題(ti)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)；由(you)于(yu)(yu)兩(liang)岸覆蓋層厚度和(he)(he)岸坡坡度不同(tong)，通(tong)過局部場地(di)(di)效應分析，兩(liang)岸地(di)(di)震(zhen)(zhen)動(dong)參數不同(tong)，需(xu)要(yao)(yao)對非(fei)一致激勵下(xia)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)地(di)(di)震(zhen)(zhen)反應進行(xing)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)，并研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)粘滯阻尼(ni)器(qi)和(he)(he)風(feng)扣(kou)的(de)不同(tong)參數對桁(heng)式加(jia)(jia)勁(jing)梁(liang)懸索橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)抗震(zhen)(zhen)性(xing)(xing)能(neng)的(de)影(ying)響，以(yi)確(que)定合理的(de)抗震(zhen)(zhen)體系，并對鋼(gang)(gang)管混凝土橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)塔抗震(zhen)(zhen)性(xing)(xing)能(neng)進行(xing)較為(wei)(wei)深入的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)。該橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)技術特色和(he)(he)主(zhu)要(yao)(yao)技術突破如下(xia)：

1、通過地質調繪、地質勘探（深(shen)水(shui)鉆探、橋塔(ta)(ta)處(chu)深(shen)孔、水(shui)位(wei)變動區和(he)錨(mao)碇(ding)處(chu)平硐）、原位(wei)和(he)室(shi)內試驗、水(shui)庫塌岸預測等掌握(wo)橋址處(chu)巖體力學參數和(he)工程地質環境(jing)條件。為錨(mao)碇(ding)、橋塔(ta)(ta)基礎設計(ji)提供依據(ju)，使橋塔(ta)(ta)及錨(mao)錠位(wei)于(yu)穩(wen)定(ding)邊坡線以內，確保大橋安全(quan)。深(shen)水(shui)鉆探時最大水(shui)深(shen)達(da)40余米。

2、分自然狀態和考慮(lv)荷(he)載作用下(xia)兩(liang)種大的(de)工況，分別采用強度理論、變(bian)形理論對(dui)邊(bian)坡穩(wen)定性進行了綜合評(ping)價，提升了邊(bian)坡穩(wen)定分析(xi)的(de)手段和技術。

3、進行(xing)了大(da)橋(qiao)(qiao)非(fei)線性(xing)(xing)地震響應(ying)時程分(fen)析，確定了適宜于本橋(qiao)(qiao)的(de)(de)粘滯阻尼(ni)器(qi)參數，同時研究設(she)置(zhi)風扣對(dui)桁式加勁梁(liang)懸索橋(qiao)(qiao)抗震性(xing)(xing)能的(de)(de)影(ying)響，就阻尼(ni)器(qi)設(she)置(zhi)的(de)(de)必要性(xing)(xing)進行(xing)分(fen)析論證。分(fen)析比較多(duo)點(dian)(dian)線性(xing)(xing)一致激勵、多(duo)點(dian)(dian)非(fei)線性(xing)(xing)一致激勵以及多(duo)點(dian)(dian)非(fei)一致激勵下鋼管混(hun)凝土橋(qiao)(qiao)塔、主纜和(he)加勁梁(liang)等控制截面的(de)(de)內力和(he)位(wei)移響應(ying)時程結果，可為強震區大(da)型(xing)橋(qiao)(qiao)梁(liang)的(de)(de)設(she)計提供借鑒。

4、建立4要素自動觀測氣象站(zhan)，對橋(qiao)址風(feng)(feng)速、風(feng)(feng)向進行(xing)(xing)研究，并利(li)用橋(qiao)址附近(jin)10個地(di)面觀測站(zhan)的(de)歷史觀測資料，進行(xing)(xing)了(le)數值風(feng)(feng)洞計算。為甘肅首次為橋(qiao)梁(liang)建設設置氣象站(zhan)，并首次結(jie)合橋(qiao)位(wei)氣象站(zhan)實測和“虛擬氣象站(zhan)”法，形成合理的(de)橋(qiao)址風(feng)(feng)流場研究方法。

5、采(cai)用水(shui)平翼板+下中央穩定板+車(che)行道(dao)欄(lan)桿局(ju)部封閉改變風場，提(ti)高橋梁顫振穩定性。

6、由于(yu)橋(qiao)(qiao)塔(ta)、主(zhu)(zhu)纜系(xi)統、橋(qiao)(qiao)面板、主(zhu)(zhu)桁均采用鋼結(jie)構，對(dui)疲勞強度進行(xing)了(le)專(zhuan)題研究，并結(jie)合本橋(qiao)(qiao)受力特(te)點，對(dui)規(gui)范規(gui)定的(de)主(zhu)(zhu)纜、吊索(suo)安全(quan)系(xi)數進行(xing)了(le)調整。

7、采用伊(yi)斯(si)蘭民族建(jian)筑風格的鋼管混凝土橋塔，以橋塔為(wei)中心(xin)進行了(le)全橋景(jing)觀(guan)(guan)設計(ji)，并在(zai)兩岸設置了(le)觀(guan)(guan)景(jing)平臺，橋梁美學在(zai)該橋設計(ji)中得到了(le)充分(fen)的重視，增強了(le)大橋的社會效應。

8、鋼管(guan)混(hun)凝(ning)土橋(qiao)塔為(wei)(wei)世界上(shang)(shang)較大(da)直(zhi)徑的鋼管(guan)混(hun)凝(ning)土結構，也為(wei)(wei)世界上(shang)(shang)將鋼管(guan)混(hun)凝(ning)土結構作為(wei)(wei)懸索橋(qiao)橋(qiao)塔，對鋼管(guan)與混(hun)凝(ning)土的粘結強度(du)進行了專題分析，可(ke)為(wei)(wei)超(chao)大(da)直(zhi)徑鋼管(guan)混(hun)凝(ning)土結構設(she)計提供借鑒(jian)。

9、加勁梁主桁(heng)(heng)(heng)、橫聯采(cai)用(yong)新型焊接整體節(jie)點，除主桁(heng)(heng)(heng)弦(xian)桿(gan)采(cai)用(yong)焊接箱形桿(gan)件外(wai)，其(qi)余桿(gan)件均采(cai)用(yong)標準熱軋H形型鋼，減少(shao)了加工(gong)制造量并提高了質(zhi)量，符合國內(nei)外(wai)桁(heng)(heng)(heng)梁設計新思路。

10、氣動翼板(ban)采用(yong)(yong)航空專(zhuan)用(yong)(yong)材(cai)(cai)料PPS板(ban)，纜(lan)索錨固(gu)系統拉(la)桿采用(yong)(yong)35GrMnGiA、高強螺栓采用(yong)(yong)35VB、厚鋼板(ban)采用(yong)(yong)Z向性能鋼材(cai)(cai)等，全橋共計使(shi)用(yong)(yong)數(shu)十(shi)種新(xin)型、優質材(cai)(cai)料，使(shi)新(xin)型材(cai)(cai)料得到了集中的(de)應用(yong)(yong)和展示。