【桥隧创新周周探】渠江特大桥

Weekly on Bridges and Tunnels

▲  渠江特大桥效果图

我的 名片

• 姓名 ： 重庆合川至四川安岳（重庆段）高速公路HATJ01标渠江特大桥

• 生日 ：2021年12月24日开通运营

• 类型 ：主桥采用双塔双索面预应力混凝土斜拉桥

• 长度 ：768.04米

• 特点 ：水中墩、大跨度、高塔柱、宽桥面预应力混凝土双塔双索面斜拉桥

• 建设单位 ：重庆铁发双合高速公路有限公司

• 设计单位 ：中铁第一勘察设计院集团有限公司

• 施工单位 ：中铁十二局集团有限公司

渠江特大桥 为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主桥桥跨布置为(155+350+155)m=660m，最大塔高139.5m；小里程侧引桥采用1×30m预应力混凝土T梁，大里程侧引桥采用2×30m预应力混凝土T梁。

▲  渠江特大桥效果图

我的 独特之处

水中墩、大跨度、高塔柱、宽桥面斜拉桥，为本项目重难点及控制性工程。

针对渠江特大桥水中墩2#墩陡坡砂岩河床，研发了一种先进行引孔再插打锁扣钢管桩的施工工艺，解决了锁扣钢管桩无法直接插打入岩或覆盖层浅导致的钢管桩无法稳定问题及锁扣钢管底部渗水及岩层中锚固力不足问题。避免了作业面采用水下爆破、水下开挖等高风险作业，减少大型机械设备和浮运设施施工配合，大幅度降低施工成本，提高了施工效率，且锁口内采用中粗砂与木屑掺拌方式进行堵水，止水效果极佳。

针对大倾角、高塔柱施工，采用液压自爬模配套内腔支撑体系施工技术，克服了传统液压爬模施工斜塔柱需要模板系统以外的支撑结构来承受混凝土的整体倾覆力的缺点。将浇筑阶段混凝土的倾覆力传递至已浇筑塔柱本身，克服了传统施工上的工序繁琐、施工成本高、施工效率低的缺点。

针对斜拉桥长重斜拉索挂设，研发了“一种桥下展索多点吊挂的长重索挂设安装方法”，通过利用上横梁大、小里程侧吊架模拟双手拖拽原理，交替提升剩余拉索长度牵引至梁面上方式，形成多个吊点的形式，将过长斜拉索分解成曲线，减少单个吊重，解决了长重斜拉索桥面空间展索不够以及吊重额度受限的问题，既充分利用了桥面空间，又保证了吊重不超过设备允许吊重，加快了施工速度，保障了施工安全。避免了长重上桥的大型吊机设备投入，降低了施工成本。

针对斜拉桥双向变截面高桥塔，改良了液压爬模爬架主体结构，采用螺栓和销轴连接，使液压爬模可以适用于0°~26°区间的倾斜桥塔结构，并且安装的全封闭防护措施，增加了倾斜桥塔施工中的安全保障。针对变截面桥塔施工，经改良的液压爬模采用木模板体系搭配承插式可调背肋，解决了液压爬模在变截面桥塔施工中需更换模板的繁琐工序。针对斜拉桥倾斜H型桥塔，在向内侧倾斜的中塔柱位置增设主动撑杆，向外侧倾斜的下塔柱位置增设主动拉杆，形成反弯矩，避免了倾斜原因而导致的不良拉应力，保证了结构物实体质量。

在斜拉桥斜拉索施工中，研发了—种用于调节牵索挂篮前支点斜拉索角度的装置，在斜拉桥牵索挂篮前支点弧形首上方设置吊架，近距离调整斜拉索角度，提高了斜拉索安装精度，吊架前后端同步调整拉索及拉索端的张拉机构，降低了斜拉索角度及位置的租调与精调作业难度。

针对超宽超重牵索挂篮的安装，利用在已浇筑的0号节段上搭设悬臂贝雷梁，贝雷梁后端利用预埋精轧钢锚固，前支点位于主梁横隔墙上，在贝雷梁下方将牵索挂篮水平拼装成整体，再利用智能提升系统，一次性将挂篮整体提升至梁底进行锚固，克服了传统施工上的工序繁琐、施工受空间影响、安全风险大等缺点。挂篮就位后采用整体滑移、整体锚固就位，减少了大型机械设备的投入，节能环保，节约了施工成本。

提出了一种环向预应力用的可调式安装胎架，满足环向预应力的施工要求。厂内定位胎架是在厂内利用塔内劲性骨架材料加工成胎架，利用定位三脚架将预应力束调整至设计要求的曲线半径，环向预应力单位胎架将已穿束好的预应力管道，安装至胎架内，加工成若干个胎架单元，运输至现场后利用可调节高度的立杆材料，单位胎架与加工胎架之间采用可调节高度的螺栓连接，便于现场对单位胎架进行高度定位，吊装至桥塔塔柱内。

施工中现浇段采用的装配可调节式栓接支架施工工艺，受力结构合理，受力均衡，相比其他支架法，施工安全系数更高；且连接体系均为栓接，高效稳定，避免常规焊接带来的不确定因素，加强系统可靠性。针对普通支架施工现浇横梁施工难度大，安装及拆卸工序复杂繁琐，施工成本大等缺点，设计了一种制式立杆及制式抱箍平联采用螺栓连接装配的支架体系，无焊接及切割等复杂工序，通过汽车吊配合，安装及拆卸极其方便。连接形式为栓接的制式支架构件及平联可循环调配，无因切割及焊接产生的材料消耗，减少了人力物力，节约了施工成本。

研究分析了日照温度场下，斜拉桥结构各部件的边界条件、理论计算方法和参数取值。通过ANSYS建立主梁与主塔的二维实体模型，计算日照时间内，主梁与主塔温度时程变化，并与实测数据对比，拟定出各自的最不利温度梯度。分析在理论成桥状态下，基于实测温度场拟定的温度梯度对主梁挠度、应力、主塔偏位以及斜拉索索力的影响，由于索与梁、塔温差产生的温度效应较大，故也加入了索与梁、塔温差作用。最后提出了两种修正实际工程中由于温度因素影响立模标高及一张索力的方法，分析在不同悬臂长度条件下立模标高的修正，保证了全天任何时刻调整挂篮及立模标高的可行性。

通过有限元模型及碳化深度预测，研究了收缩徐变和碳化共同作用对大跨度混凝土斜拉桥运营期结构效应的影响，基于全寿命周期对混凝土斜拉桥进行合理成桥状态修正。修正后的成桥状态下，控制截面受力得到了改善，提高了结构安全储备及主梁材料性能利用率。

对成渝经济区协同发展

具有重要意义

渠江特大桥所属的重庆合川至四川安岳高速公路工程，起于重庆市合川区，东与三环高速相接，西接四川资潼高速，本项目的建成通车，是成渝地区双城经济圈的一条重要通道，是连接重庆两江新区和成都天府新区、重庆江北国际机场和成都天府国际机场最便捷快速的直达通道，并有效串联起三环高速、广泸高速、成渝环线高速、渝蓉高速、广洪高速、资潼高速等多条高速公路，将极大的带动沿线的资源开发，对成渝经济区协同发展具有重要意义。

▲  渠江特大桥运营航拍