湖南湘西矮寨大桥位于湖南省湘西自治洲境内 ， 2008年正式开工 ， 2012年3月31日正式通车 ， 是长沙至重庆公路通道、湖南省吉首至茶洞高速公路跨越矮寨大峡谷的一座特大型桥梁 ， 为钢桁加劲梁单跨悬索桥结构 ， 主跨1176m ， 桥面宽度为24.5m ， 桥面距峡谷底部高度达350m ， 受地形限制 ， 大桥两端直接与隧道相连 。
矮寨大桥地处云贵高原与沅麻盆地的交界处 ， 桥位地形险要 ， 山高坡陡 ， 沟壑纵横 ， 溶洞、裂隙和危岩体等不良地质十分发育 ， 给大桥施工带来巨大的困难 ， 但桥梁施工者不畏艰险 ， 攻克了一个又一个技术难关 ， 取得了举世瞩目的成就 ， 与大桥建设各方共同创造了“四个世界第一” 。
文章插图
施工方案
一、首次采用塔梁完全分离结构 ， 一般悬索桥设计中 ， 塔与梁相接 ， 但矮寨大桥索塔位置距悬崖边缘仅70-100米 ， 下面即是数百米高的谷底 ， 地形比较特殊 ， 使用塔梁完全分离结构可以最大限度减少对山体的开挖 ， 缩短钢桁梁长度 ， 节省投资；实现了桥梁结构与自然景观的完美融合 。
【湖南矮寨大桥概况】二、首次在悬索桥上使用大型岩锚吊索 。由于选用了塔梁分离式悬索桥结构 ， 使钢桁梁长度小于主塔中心距 ， 主缆存在无吊索区 ， 会出现吊索卸载应力为零的情况 ， 且钢桁梁转角位移大 ， 钢桁梁的上、下弦应力超标 ， 需对钢桁梁作特殊设计 ， 因而设计采用的是增加竖向锚固拉索方案 ， 设竖向锚固拉索 ， 通过预应力岩锚将其锚固于岩石上 。
矮寨大桥的钢桁加劲梁包括钢桁架和桥面系 。钢桁架由主桁架、主横桁架、上下平联及抗风稳定板组成 。主桁架为带竖腹杆的滑轮式结构 ， 由上弦杆、下弦杆、竖腹杆和斜腹杆组成 。上弦杆、下弦杆采用箱形截面 ， 除支座处腹杆采用箱型断面外其余均采用工字型截面 ， 主桁桁高7.5m ， 桁宽27m ， 节间长度7.25m ， 一个标准节段长度14.5m ， 由2个节间组成 ， 在每节间处设置一道主横桁架 。
主横桁架采用单层桁架结构 ， 由上、下横梁及竖、直腹杆组成 ， 其中上下横梁采用箱形截面 ， 腹杆均采用工字型截面 ， 上、下平联均采用K形体系、箱型截面 。
加劲梁的架设采用轨索移梁法 ， 轨索移梁法即利用大桥永久吊索 ， 在其下端安装水平轨索 ， 再将水平轨索张紧作为加劲梁的运梁轨道 ， 实现由跨中往两端节段拼装大桥的钢桁加劲梁 。相对于桥面吊机拼装方案 ， 轨索移梁方案可大大减少钢桁梁的高空拼装作业 ， 既可节省工期和节约投资 ， 又有利于保证施工安全及施工质量 。
三、首次采用碳纤维预应力索对岩锚底座进行锚固 ， 将岩锚吊索所受的拉力传至地面岩体上 ， 常规岩锚索预应力筋材采用钢绞线 ， 矮寨大桥根据研究试验后采用了高性能的碳纤维作为预应力筋材 ， 与传统钢绞线相比 ， 碳纤维材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀的特点 ， 为桥梁的安全提供充分的保障 。
四、矮寨大桥采用了桥隧相联的形式 ， 施工阶段 ， 隧道入口仰（边）坡开挖、隧道掘进、塔基开挖、隧道式锚碇开挖均会对山体稳定造成一定影响；运营阶段 ， 索塔与锚碇的荷载、端吊索的荷载将共同作用于山体 ， 设计者运用了FLAC-3D岩土工程分析软件建立岩体的本构模型 ， 对山体的整体稳定性进行了分析计算 ， 对山体进行了必要的加固防护措施 ， 以确保山体的稳定和桥梁结构安全 。
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