业界首创！兴康特大桥这两大设计，助力团队征服泸定天险

2018年10月1日，雅康高速泸定大渡河兴康特大桥完成路面施工，具备了通行能力（详见今天，四川交通最红的“网红"大桥开启霸屏央视模式！）。该桥位于泸定县咱里村，下距著名的红军桥5.2公里。主桥为1100米单跨钢桁梁悬索桥，引桥为跨连续现浇箱梁桥，全桥长1411米。

这座四川第一大跨度悬索桥，也被称为“川藏第一桥”，雄伟壮观、气势磅礴。这样一个令人震撼的超级工程，设计上克服了哪些难题，有什么科技含量与技术创新呢？该项目设计负责人——我厅公路设计院桥梁勘察设计分院副总工程师、教授级高级工程师陶齐宇，为我们作了专业解析。

▲我厅公路设计院桥梁勘察设计分院副总工程师、教授级高级工程师陶齐宇

“大桥地形地质条件极其复杂，抗震、防风、固边坡是勘察设计面临的三大难题。”陶齐宇介绍说，“为优质高效完成这项艰巨任务，我们决心发扬当年红军不畏艰险、不惧强敌的精神，争分夺秒地开展工作，多次现场勘察、实地调研，多项科研试验同步开展，无数次深入细致的研究论证，克服了种种困难。我作为项目负责人和设计代表，自工程开工以来就常驻工地现场，实地指导、解决了施工中的大量技术问题，还作为项目钢结构加工巡视组成员，为确保重要构件的质量，深入多个生产厂商进行了大量调研把关工作。”

三大难题挑战勘察设计

▲雅康高速泸定大渡河兴康特大桥-邵斌 摄

桥址位于鲜水河断裂带、龙门山断裂带、川滇南北断裂带三大断裂带的交汇区域，西距活动断裂带—鲜水河断裂带约22km，地震基本烈度为Ⅷ度，E2水准的地表峰值加速度为0.49g，居同类大桥之首，为工程抗震提出了极高要求。

同时，桥址区位于高山峡谷区，桥面设计风速32.6m/s，具有风速高、湍流强、风攻角大等特点，加上干热河谷热力驱动效应，风场特别紊乱，风环境特别复杂，防风设计面临考验。

大桥两岸边坡高陡，坡度超过35°，又是岩土二元结构，地震时边坡垮塌会形成碎屑流，尤其是强震条件下雅安岸边坡稳定性是一个非常突出的问题。

在具体勘察设计过程中，需要解决四个难点：

1、如何在地质条件差、地灾风险高的峡谷山区选择相对最优的桥位；

2、合理确定桥面高程，预留泸定—石棉高速公路的枢纽立交，并实现全路段的造价最省；

3、面对极其复杂的建设条件，如何提升结构抗灾能力，保证工程安全；

4、详细研究施工工艺，保证高塔、深锚等工程的顺利实施。

科研攻关助力技术创新

▲雅康高速泸定大渡河兴康特大桥-邵斌 摄

我厅公路设计院自2011年开始勘察设计，组建了由多个国内外知名专家组成的设计团队，针对面临的难题采取了多种解决措施，开展了多项科研攻关。

为科学合理选择桥位，按照趋利避害、抗灾能力一票否决的原则，结合大渡河两岸地形、地质条件等实际情况共布设了不同标高的10个桥位方案，经过反复研究比选，推荐综合防灾减灾性能最好的咱里高桥位。

为解决结构抗震问题，进行了大量的结构数值分析，专门开展了波形钢腹板与混凝土顶底板组合横梁的抗震试验研究，对数值分析加以验证。

为解决地质和边坡稳定问题，开展了详细的地质勘察，同步开展了大量现场测试和试验研究工作，比如现场大剪试验、冰碛土层接触面原位直剪试验、压缩及剪切蠕变试验、1:10隧道锚模拟试验等，仅地质钻孔长度就超过大桥总长的两倍多。

为掌握风场规律，在现场建立了声雷达风廓线仪观测站和四要素自动气象站，获取现场风场资料，开展了地形CFD分析、地形模型风洞试验、主梁节段模型风洞试验及气动优化等系列研究。

他们通过扎实的工作和不懈的努力，顺利通过了多次交通运输部专家委员会的审查，成功完成了设计。

创新设计打造高品质超级工程

▲雅康高速泸定大渡河兴康特大桥-邵斌 摄

我厅公路设计院凭借多年的技术积累，通过对多座相关山区特大桥梁的技术总结，并邀请包括多名院士在内的业界权威专家会商研究，以减轻、防止桥梁自然灾害为根本出发点，从桥位、桥型的选择入手，宏观把控、小处着手，实现了设计理念、设计技术创新，成功解决了该项目的关键技术难题。

在解决高烈度地震区特大跨径桥梁抗震问题方面，大胆更新传统理念，在桥塔塔柱、桥塔横梁、中央扣、约束体系等环节均有关键技术创新，其中两大创新设计为业界首创。

一是首次将防屈曲钢支撑用作悬索桥的中央扣，在强烈地震时，中央扣屈服耗能，从而保证主梁安全；

二是首次将波形钢腹板与混凝土顶底板的组合结构作为桥塔横梁，充分利用两者的结构优点，既克服了混凝土横梁和钢横梁在抗震方面的不足，又简化了塔柱—横梁连结构造。

为解决大桥隧道锚和泸定隧道的冲突干扰，创造性地采用反向平曲线设计，将泸定隧道左右两幅分离，布置在大桥隧道锚的外侧，极大地减小了隧道锚和公路隧道的相互影响，为山区桥隧相连的悬索桥总体布置提供了一条崭新的思路。

同时，在隧道与隧道锚之间设置横通道，既作为施工期的运输通道，加快施工进度，又作为今后的检修通道，便于养护。

为消除地震时边坡垮塌形成的碎屑流对大桥的威胁，创新边坡防护理念，将雅安岸第一排和第二排抗滑桩按人字形布置，采用“疏导”的方式，将强震产生的碎屑流沿斜向导出大桥范围，确保碎屑流不危害大桥构造物。

为解决抗风问题，通过仪器观测和科研试验，获取现场第一手风场资料，分析研究风场规律，得出合理、可信的设计风速，细化抗风设计，采取了投资省、效果好的抗风措施，设立大风预警系统，将大风对行车的影响降至最低。

为解决冬季行车不受冰雪影响问题，经充分论证研究，桥面标高确定为1619米，低于当地2000米的雪线标高，可确保四季畅通。

不仅如此，陶齐宇介绍说，雅康高速泸定大渡河兴康特大桥还是一个典型的“交通+旅游”项目，大桥本身雄伟壮观，造型优美，是当地的标志性景观建筑。在设计时也充分考虑了景观、旅游因素，设计了观光廊道。大桥通车后，当地将利用桥下泸定水电站库区开发水上游乐等项目，将大桥有效融入当地自然人文景观，一个围绕这座特大桥打造的多元景区正在紧锣密鼓地酝酿规划中。

由四川省交通运输厅整理编辑

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