基本介紹

四渡河大橋位于中國(guó)湖北省宜昌市至恩施土家族苗族自治州段的巴東縣野三關(guān)鎮(zhèn)，橋區(qū)位于鄂西南褶皺山區(qū)腹地；該橋西起野三關(guān)隧道匝道，上跨四渡河水道，東至八字嶺隧道匝道，全橋路段為上海－重慶高速公路（國(guó)家高速G50）重要組成部分。

建筑設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)

整體布局

四渡河大橋主要由主橋、主梁體系、引橋、兩岸橋塔、纜索體系、錨碇及其各立交匝道組成，主橋路段呈正西至正東方向布置。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

主橋 主橋?yàn)樘卮髥慰珉p鉸鋼桁架加勁梁懸索橋。

引橋 引橋采用先簡(jiǎn)支后剛構(gòu)T梁，左右半橋分開(kāi)設(shè)計(jì)。

主梁

本橋加勁鋼桁梁有主桁梁、上下平聯(lián)、橫向桁架組成，主桁架采用華倫式，上、下平聯(lián)采用K形體系；主桁片上、下弦桿、橫梁上、下弦桿采用箱形截面，腹桿及上、下聯(lián)軍采用工字型截面。

橋面系采用縱向工字鋼梁與混凝土橋面板的組成形式；橋面板采用預(yù)制混凝土板，橋面板通過(guò)接縫處縱梁上的剪刀釘與鋼縱梁結(jié)合形成組合結(jié)構(gòu)，各跨橋面板件采用橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)。

鋼桁加勁梁在索塔處設(shè)置塔連桿做豎向支承，塔連桿上端與預(yù)埋在索塔內(nèi)側(cè)壁上的鋼托架鉸接，下端與桁架上弦桿上的耳板鉸接；鋼桁架及橋面系縱梁外露采用電弧噴鋁涂裝長(zhǎng)效防腐，同時(shí)其箱形構(gòu)件內(nèi)表面采用涂裝防腐。

主塔 塔柱形式為門型，由于主橋位于單向縱坡路段，兩橋塔上塔柱高度相差較大；宜昌岸橋塔設(shè)上、下兩道橫梁，恩施岸橋塔設(shè)上、中、下三道橫梁，橫梁為薄壁結(jié)構(gòu)，均設(shè)置水平面內(nèi)的預(yù)應(yīng)力束，預(yù)應(yīng)力束采取凹槽式錨固，用封錨混凝土補(bǔ)平。

纜索

主纜采用預(yù)制平行鋼絲索股，索股為鍍鋅鋼橋鋼絲組成，呈豎向排列成尖頂?shù)恼呅危凰鞴蓛啥嗽O(shè)錨頭與錨碇的錨固連接器拉桿相連，索股錨頭采用套筒式熱鑄錨。

吊索采用高強(qiáng)度毒性平行鋼絲束，外包PE層防護(hù)；上下接頭采用鉸銷與主纜索夾和加勁桁梁連接。吊索上下錨頭采用熱鑄錨，錨頭由錨杯與叉形耳板螺紋連接。

錨碇 宜昌按采用隧道式錨碇，分左右兩側(cè)，其中前錨面頂部為圓弧形；恩施岸采用重力式錨碇，錨碇下部開(kāi)挖成鋸齒形，并對(duì)底部基坑進(jìn)行加固，錨碇前側(cè)底部設(shè)基座，與后部錨體、側(cè)面鞍室形成閉合體系，鼻涕體系中部下層充填C20混凝土，頂部充填C15碾壓混凝土，鞍室頂板采用厚預(yù)制實(shí)心板，采用C40聚丙烯合成網(wǎng)狀纖維混凝土。

設(shè)計(jì)參數(shù)

四渡河大橋兩岸坡度70度至90度，谷底至橋面高差達(dá)560米；橋梁全長(zhǎng)1100米，采用（900+5×40）米的跨徑布置，主橋長(zhǎng)900米，引橋長(zhǎng)5×40米，橋面凈寬24.5米。主桁架桁高6.5米，桁寬26.0米，小節(jié)間長(zhǎng)度6.4米，大節(jié)間長(zhǎng)度12.8米；鋼縱梁橫向間距1.95米，梁高0.66米，梁長(zhǎng)6.36米；預(yù)制板長(zhǎng)6.36米，寬1.65米，厚0.16米。宜昌岸塔高117.6米，恩施岸塔高122.2米，塔柱橫橋向?qū)?.6米，順橋向?qū)?.6至10米，塔柱壁厚0.8至1米。承臺(tái)平面尺寸為16米x16米，厚6.0米，承臺(tái)上塔座高3.0米。主纜理論主跨徑為900米，理論垂跨比為1:10；主纜每股含127根直徑5.1鋼絲，共計(jì)16129根鋼絲。鋼絲極限看啦強(qiáng)度為1860兆帕。

標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

公路等級(jí) 高速公路

設(shè)計(jì)速度 80千米/小時(shí)

車道設(shè)置 雙向四車道

荷載標(biāo)準(zhǔn) 公路-Ⅰ級(jí)（汽車—超20級(jí)、掛車—120）

基本風(fēng)速 28米/秒

坡度系數(shù) 2.41%上坡（單向）

防震等級(jí) 基本烈度為VI度，按VII度設(shè)防

所獲榮譽(yù)

《2010年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)》 2009年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

《四渡河深切峽谷懸索橋關(guān)鍵技術(shù)研究》 2009年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)

《復(fù)雜地形地質(zhì)條件下山區(qū)高速公路建設(shè)成套技術(shù)》 2010年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)

2011年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)

四渡河大橋 2010年度中國(guó)公路勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)公路交通優(yōu)秀設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)

2016年第十三屆中國(guó)土木工程詹天佑獎(jiǎng)

功能價(jià)值

四渡河大橋?yàn)橹袊?guó)規(guī)模大、難度高的山區(qū)橋梁工程，隨著大橋關(guān)鍵設(shè)計(jì)施工技術(shù)的攻克和四渡河大橋的工程竣工，該橋?qū)⒂辛Υ龠M(jìn)中國(guó)山區(qū)大跨度橋梁技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)山區(qū)高速公路的技術(shù)發(fā)展。（《山區(qū)高速公路、橋梁、隧道關(guān)鍵技術(shù)研討會(huì)》 評(píng)）

四渡河大橋作為首座山區(qū)大跨度鋼桁梁懸索橋，在突破惡劣地質(zhì)、地形條件的過(guò)程中，充分利用既有環(huán)境條件，善于發(fā)揮科技創(chuàng)新的巨大作用，取得了很大成績(jī)，對(duì)同類工程建設(shè)具有很好的示范和帶頭作用；同時(shí)，該橋的建成在加快當(dāng)?shù)亟煌?、?jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量水平方面，起到了無(wú)可替代的重要作用。 （中國(guó)土木工程學(xué)會(huì) 評(píng)）

建設(shè)沿革

2004年8月20日，四渡河大橋動(dòng)工興建。

2006年7月31日，四渡河大橋完成兩側(cè)的索塔、基樁、承臺(tái)、塔座等工程；8月31日，四渡河大橋完成主纜架設(shè)工程；10月9日，四渡河大橋火箭拋送先導(dǎo)索儀式圓滿結(jié)束。

2007年2月1日，四渡河大橋完成貓道架設(shè)工程；7月15日，四渡河大橋完成兩根主纜架設(shè)工程，并進(jìn)行主纜索安裝工程。

2008年9月11日，四渡河大橋鋼桁架梁吊裝進(jìn)行合龍工程；10月24日，四渡河大橋完成合龍工程，大橋全線貫通。

2009年11月15日，四渡河大橋通車運(yùn)營(yíng)。

2015年3月15日，四渡河大橋竣工驗(yàn)收。

活動(dòng)及其他

建設(shè)成果

技術(shù)難題

四渡河大橋的科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)：

1、對(duì)隧道錨開(kāi)展了巖體力學(xué)性能試驗(yàn)、國(guó)內(nèi)較大的隧道錨模型拉拔試驗(yàn)、巖體力學(xué)參數(shù)與流變參數(shù)反演分析、隧道錨圍巖三維數(shù)值分析等系統(tǒng)科學(xué)研究，創(chuàng)新了隧道式錨碇施工技術(shù)，提高了隧道錨的建造技術(shù)水平。

2、索鞍運(yùn)輸采用 “3拖頭+1輔推”的創(chuàng)新方案，解決了山區(qū)道路坡陡彎急情況下大件運(yùn)輸?shù)碾y題。

3、首次提出錨碇預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)單根可換索施工技術(shù)，采用噴涂環(huán)氧鋼絞線蜂窩管集束，研發(fā)了國(guó)內(nèi)首例37孔大噸位錨墊板，創(chuàng)新了一套懸索橋錨碇預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)施工技術(shù)，減少了混凝土方量，提高了懸索橋纜索使用壽命，節(jié)約了運(yùn)營(yíng)期間的大橋維護(hù)成本，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4、首創(chuàng)“大跨度懸索橋先導(dǎo)索火箭拋送技術(shù)”，首次將火箭技術(shù)引入懸索橋先導(dǎo)索施工，巧妙將軍用技術(shù)和橋梁建設(shè)技術(shù)結(jié)合在一起，該技術(shù)的成功研發(fā)，填補(bǔ)了中國(guó)國(guó)內(nèi)外在峰高谷深復(fù)雜地形的山區(qū)大跨度懸索橋先導(dǎo)索施工的技術(shù)空白，創(chuàng)建了懸索橋主纜先導(dǎo)索施工的新方法，技術(shù)安全、經(jīng)濟(jì)可靠。

5、研究了深切峽谷懸索橋鋼桁架加勁梁施工成套技術(shù)，提出了深谷地區(qū)懸索橋創(chuàng)新的纜索吊系統(tǒng)施工技術(shù)，纜索吊起吊重物后可以沿中跨全跨范圍內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，起吊點(diǎn)位置不受限制，架設(shè)速度快、成本低，提高了懸索橋施工技術(shù)水平，為后續(xù)山谷鋼桁梁懸索橋施工提供了很好的參考。