贵州江界河大桥

贵州江界河大桥位于贵州省黔南布依族苗族自治州瓮安县境内江界河渡口上游3公里处。该桥主孔桥型为中国首创的预应力混凝土桁式组合拱,边孔为桁式刚构,主跨330米,桥梁全长461米,桥宽13.40米,居世界混凝土桁式桥梁之首,也是彼时世界第一跨径的拱桥

贵州江界河大桥于1987年10月24日开始筹备修建。1992年3月,大桥主体工程开工,历时32个月于1994年11月24日大桥顺利合龙。1995年10月,贵州江界河大桥大桥建成正式通车。2020年6月17日,经贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司对该大桥进行检测,江界河大桥已由二类桥梁降为三类桥梁,并对该桥实行交通管制,交通管制时间从2020年6月17日起。

贵州江界河大桥将乌江两岸连接起来,极大方便了老百姓的通行,结束了乌江靠摆渡过江的历史。该桥先后于1997年获国家科技进步二等奖,1998年获公路交通国家优质工程奖李春奖,2000年获中国土木工程詹天佑奖

历史沿革

1987年10月24日,贵州江界河大桥筹备修建。大桥主体工程从1992年3月开工,历时32个月;1994年11月24日,大桥顺利合龙。1995年10月,贵州江界河大桥大桥建成正式通车。

2020年6月17日,随着贵州江界河大桥交通流量及桥龄不断增长,加之超限超载车辆上路上桥,已不能满足现行交通量和荷载要求。经贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司对该大桥进行检测,江界河大桥已由二类桥梁降为三类桥梁。决定对该桥实行交通管制。

桥梁设计

桥梁位置

贵州江界河大桥位于贵州省黔南布依族苗族自治州瓮安县境内江界河渡口上游3公里处。

桥梁结构

贵州江界河大桥为贵州省首创预应力混凝土桁式组合拱桥新型结构,从峡谷悬岸的绝壁上采用特大跨径桥梁跨越越乌江。建成时居世界混凝土桁式桥梁之首,也是当时世界第一跨径的拱桥。

大节间斜拉杆式桁构

根据受力和悬拼施工要求,贵州江界河大桥采用大节间斜拉杆式桁构。桁片采用两片,中距7.8米,宽2.76米,两桁片间顶、底板净跨径为5.04米。主孔共设11个节间,布置为30米+28米+26米+22米+22米 +74米+22米 +22米+26米+28米+28米+30米=330米,其中74米段为实腹段。断点设计在上弦在三、四节间之间,其位置经过优化,断点至墩顶的悬臂长度为84米(悬臂段长度与计算跨径之比为0.255),中部桁拱段长度为162米。

截面型式

贵州江界河大桥上部所有杆件均采用箱形截面,各种截面之间的面积比、刚度比经优化确定。上下弦及实腹段截面系先预制两边箱(桁片),吊装就位后再加盖顶、底板组成三室箱。上弦杆为高2.20米、宽10.56米的单箱三室截面,其顶板既作承受局部荷载的单向(桥面)板,又作为上弦杆的一部分参与纵向受力,设计成空心板,腹板呈工字形。腹杆包括竖杆和斜杆。竖杆均为压杆,由上下缘两个分离式的箱组成,其间用横系梁连接,每箱高1.20米,宽1.60米,壁厚0.12米;斜杆为应杆,也由上下缘两个箱组成,箱高1.40米,宽1.60米,壁厚视是否设置预应力索而定,该预应力索两侧壁为0.16米,其余为0.14米。

节点构造

贵州江界河大桥采用以圆弧过渡的扩大空心节点。即各杆件边线交会处一律以圆弧过渡,杆件截面重叠部分不是全部填实,而是根据受力和设置预应力钢筋的需要,将腹杆、上下弦杆内整个空间或部分空间相互交叉重叠的大部分截面仍然挖空,如图3-5-8所示。由节点光弹模型试验结果知,杆件交汇处局部应力集中现象严重,故增设较强的倒角钢筋。

接头设计

该桥采用预制悬拼施工,除拱顶采用湿接头外,一律采用半干性接头,搭接台阶宽30cm,构件四周钢筋伸出,就位后电焊钢筋使其连通,产生的缝隙用钢板填塞,并灌ep砂浆,然后用混凝土封闭其开口。拱顶接头长1米,端头预埋钢板,以便合龙时预压。

预应力体系设计

上弦杆和斜杆为预应力构件,根据受力和施工需要,分为永久索和临时索,在体系转换后,主孔断点至拱顶区段为压弯构件,故仅布置临时索。考虑间上弦预应力钢筋在施工中须多次松张、接长、张拉的特点,采用中ф32mm Ⅳ级高强粗钢筋和轧丝锚;斜杆为一次吊装,不需接长,故采用24ф5mm高强钢丝和弗氏错(错固端用墩头错)。

墩台锚固设计

在半跨最大悬臂阶段有56000kN的拉力通过上弦和140000kN的拉力通过斜杆传至边孔,然后通过边孔上弦和斜杆分别传至桥台和腹杆基础。基础设计用抗倾覆和抗滑动稳定性控制。倾覆力矩产生的上拔力由基础尾部竖直锚桩(桩经27.3cm,其内放6ф32mm组成的钢筋笼,浇筑C40混凝土)克服,滑动力由基础前方天然然岩体抗剪强度克服。为增大锚固安全度,在两岸桥台后面还增加了水平锚固设施--撑梁和锚固墙(与桥台分离)。

设计参数

贵州江界河大桥主孔桥型为中国首创的预应力混凝土桁式组合拱,边孔为桁式刚构。大桥孔跨布置为20米+25米+30米+330米+30米+20米,主孔跨径330米,计算矢跨比为1/6,计算矢高为55米,下弦拱轴线为二次抛物线;设计荷载为公路一Ⅰ级,人群荷载3kN/m2;桥面净宽为净一9米+2×1.5米人行道,桥全宽13.4米;桥面至常水位高264米。

建设单位

贵州江界河大桥工程由贵州省桥梁工程公司和贵州黔桁土木工程公司负责施工。

运行情况

江界河大桥于1995年建成通车,随着贵州江界河大桥交通流量及桥龄不断增长,加之超限超载车辆上路上桥,已不能满足现行交通量和荷载要求。2020年6月17日,经贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司对该大桥进行检测,江界河大桥已由二类桥梁降为三类桥梁,对该桥实行交通管制。(一、禁止20吨以上、单轴轴重9吨以上车辆通行;二、该桥实行限高3米,限宽2.6米;三、车辆通过江界河大桥的时速为10公里/小时;四、交通管制时间从2020年6月17日起)

特色与价值

技术特点

贵州江界河大桥的设计和施工在中国国内和世界其他国家均无先例可循,综合技术难度位列世界前列。江界河大桥主孔和边孔的132个构件,依次安排在两岸引桥上预制。预制构件最长39米,最高6米,最宽3.7米,最重126吨。超高、超长、超重的大型预制构件均为箱型薄壁截面,最小壁厚仅12厘米。施工团队在桥梁桁架结构的关键部位,大胆采用了空心节点,既保证了受力要求,又减轻了自重和吊重,在结构设计和工艺手法上,就有7项突破与创新。

价值

在同类桥梁中,贵州江界河大桥在当时以大跨度雄居世界第一,堪称天下第一桥。它的建成,宣告了桁式桥梁新的世界纪录在贵州省诞生。大桥建成通车后,无论是从瓮安到遵义市,还是从细沙水到珠场,都不用再走盘山公路下到沟底,再乘船摆渡过河,时间由过去两个多小时缩短到仅用几分钟便跨江而过。贵州江界河大桥的建设,为提高中国特大跨径桥梁的设计和施工技术,积累了宝贵的经验。江界河大桥的建设极大地推动了中国桁式组合拱桥的发展,中国内地许多单位到贵州参观学习,1996年之前,中国共有22座桥梁借鉴了江界河大桥建设经验和施工工艺。

荣誉奖项

参考资料

世界超级大桥故事㊶|江界河大桥:跨越“乌江天险” 三获国内大奖.当代先锋网.2024-05-25

“桥”见贵州|江界河上,建起一座几代人梦想的桥.多彩贵州网.2024-05-25

黔南交警.微博.2024-05-25

从激流险滩到高峡平湖:访江界河大桥总指挥伍家新.中国新闻网.2024-05-25

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