果子沟大桥(位于新疆维吾尔自治区、国内第一座公路双塔双索面钢桁梁斜拉桥)

2023-10-25 19阅读

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果子沟大桥

位于新疆维吾尔自治区、国内第一座公路双塔双索面钢桁梁斜拉桥

果子沟大桥(Guozigou Bridge),是中国新疆维吾尔自治区境内高速通道,位于果子沟峡谷上,是连云港—霍尔果斯高速公路(国家高速G30)主要构成部分之一,也是新疆重要民生工程。

果子沟大桥于2006年8月16日动工兴建;于2010年8月28日完成主桥合龙工程,大桥全线贯通;于2011年9月30日通车运营。

果子沟大桥北起蒙琼库勒,上跨果子沟峡谷,南至将军沟隧道;线路全长4.4千米,大桥长700米;桥面为双向四车道高速公路,设计速度为80千米/小时。

果子沟大桥

中文名
Guozigou Bridge

外文名
中国新疆维吾尔自治区

所属地区
斜拉桥、特大桥、公路桥

类型
始建日期 2006年8月16日
投用日期 2011年9月30日
长    度 4.4 km
宽    度 26.93 m
车道设置 双向四车道
设计速度 80 km/h
起止位置 蒙琼库勒、将军沟隧道
途经线路 连云港—霍尔果斯高速公路(国家高速G30)
管理机构 新疆维吾尔自治区交通运输厅

建设历程

2011年9月30日,果子沟大桥通车运营

2005年8月16日,中华人民共和国生态环境部同意赛里木湖—果子沟口高速公路(国家高速G405)的项目环境影响报告书,并作出批复,其中包括果子沟大桥。

2006年8月16日,果子沟大桥动工兴建,大桥举行开工典礼。

2007年6月24日,果子沟大桥完成1号主塔的第一个桩基的浇筑工作;8月22日,果子沟大桥进行承台浇筑工作。

2009年6月30日,果子沟大桥完成主塔封顶工程。

2010年8月28日,果子沟大桥完成主桥合龙工程,大桥全线贯通。

2011年9月18人,果子沟大桥完成桥面沥青铺设工作;9月30日,果子沟大桥通车运营。

2012年8月30日,果子沟大桥通过竣工验收工作。

2016年7月29日,果子沟大桥完成荷载试验。

2017年7月28日,果子沟大桥进行桥梁静、动载试验工作。

2018年9月11日,果子沟大桥进行路面改造工程。

桥梁位置

果子沟大桥位于中国新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州霍城县,地处果子沟与将军沟交汇处、新疆北天山西部的果子沟风景区内,其桥面距谷底约180米;大桥北起蒙琼库勒,上跨果子沟峡谷,南至将军沟隧道,途经该桥线路为连云港—霍尔果斯高速公路(国家高速G30)。

果子沟大桥全景

建筑设计

建筑结构

整体布局

果子沟大桥分别由主桥、主桥、两座桥塔、斜拉索、引桥组成;主桥路段呈西南至东北方向布置。

果子沟大桥呈西南至东北方向布置

设计特点

结构特点

总体

①果子沟大桥采用双塔双索面钢桁梁斜拉桥方案。

②主梁在边墩顶及主塔横梁顶处设置纵向活动、竖向刚性的球形支座,对主梁提供竖向约束;在主塔处各设四个横向抗风支座,分别布设在主桁上、下弦杆与塔柱之间;纵向采用液压阻尼器装置,主梁每片主桁于边墩及主塔横梁处各设置一组液压阻尼器。

主梁

①大桥采用钢桁加劲梁,钢桁梁由主桁、横梁、上、下平联、横向连接系及桥面系组成,主桁为N形桁架,两片主桁,采用焊接整体节点;主桁上②下弦杆采用箱形截面,每侧竖板各设置一道板式加劲肋。主桁斜杆及竖杆均采用H形截面。

两桁之间设置纵向水平桁架(上、下平联)和横向联结系形成稳定的空间结构,上、下平纵联采用双交叉形,杆件采用焊接“工”形截面。

③桥面系由纵、横梁及钢筋混凝土桥面板组成,钢筋混凝土桥面板支承于纵、横梁上,为单向板设计,横梁与横向连接系组成桁架式横梁,纵梁也采用“工”形截面;混凝土桥面板采用预制桥面板。

④主桁结构采用Q370q-E钢材、钢桥面系、平面联结系、横向联结系等部位的钢材采用Q345q-E钢,辅助结构采用Q235-B级钢。

桥塔

1、2号主塔均为阶梯形钢筋混凝土框架/2构,塔柱采用单箱单室截面,采用C50混凝土,阶梯形主塔共分上、中、下三大节段,主塔基础钻孔桩,承台为哑铃形,承台顶设塔座。

斜拉索

斜拉索采用双索面平面扇形布置,为低松弛镀锌平行钢丝束拉索体系,索体采用双层HDPE防护;两端采用冷铸镦头锚具,梁端为固定端,塔上为张拉端。斜拉索减振采用内置橡胶减振块及PE外面表面设置防风雨振螺旋线,同时设置体外减振器。

设计参数

果子沟大桥全长700米

果子沟大桥线路全长4.4千米,大桥全长700米,采用(170+360+170)米跨径布置,其中主跨360米,梁上索距12米,塔上索距2.1米,桥面全宽26.93米。上层塔架高133.5米,中塔柱高38米,下塔柱Z1、Z2号塔分别为38米、44米,Z1号塔全高209.5米,Z2号塔全高215.5米;塔柱顺桥向宽7米,横桥向中二横梁以上部分宽4米,以下部分宽4.5米,中层塔墩顺桥向宽8米,横桥向宽5.5米,下层塔墩顺桥向宽9米,横桥向宽6.5米,上横梁高4米,其他横梁高4.5米;Z1、Z2号主塔基础均设24根直径2.5米的钻孔桩,桩长分别为30米、55米,桩中心间距6.4米,平面尺寸为(49.1×23.2)米,承台厚5.5米,塔座厚2米。斜拉索钢丝束直径为7毫米,钢丝抗拉强度标准值为1670兆帕。

技术标准

公路等级

高速公路

设计速度

80千米/小时

车道设置

双向四车道

荷载标准

公路-Ⅰ级

坡度系数

纵坡:2.445%(最大)

设计风速

30.9米/秒

洪水频率

1次/300年

抗震等级

按VIII度设防

运营情况

票价票制

截至2016年7月,果子沟大桥为连云港—霍尔果斯高速公路(国家高速G30)组成部分之一,其收费标准按该高速要求进行收费。

通行事项

2016年7月28日8时至22时,果子沟大桥进行检测工作,将间歇性交通管制,检测期间车辆注意绕行。

建设成果

技术难题

建设难题

果子沟大桥建设克服多个困难

果子沟大桥主要的建设难题及特点为:

1、地形高差大,山高坡陡,地势险峻,便道的施工难度大且造价较高;

2、既有公路线形差,坡度大,病害多,运输条件极为困难;

3、果子沟大桥穿越著名的果子沟风景区,环保要求高;

4、果子沟大桥施工场地狭窄,大量的桥梁构件预制场地及其他施工场地难以布置;

5、冬季漫长,气温严寒,混凝土施工需采取特定措施,冬季混凝土施工质量难以保障。

技术创新

果子沟大桥桥塔图1

1、根据果子沟大桥复杂地形、复杂气候、脆弱生态、风景区景观要求、有效工期短、施工场地狭窄等建设条件,果子沟大桥选择钢桁梁斜拉桥作为实施方案,较好地解决了山区地形构件运输、梁体架设问题,体现了桥型选择与建设条件的紧密结合。

2、果子沟大桥钢桁梁与混凝土梁比,结构受力明确,恒载小约一半,抗震性能好,适合桥址处较高的地震烈度;其具有良好的透风性,抗风性能好,适合桥址处复杂的风环境,其杆件小型化,采用工厂制作,运输、吊装方便,不受气候影响,安装速度快,施工期间风险小,工期、质量易保证。

3、果子沟大桥钢桁梁采用整体节点技术,外观整体线型流畅,整体性强,零件少,现场安装工作量小,较好地适应了工期要求。

4、由于山区缺少气象资料,桥址处设立临时观测站,观测数据与临近4座气象观测站同步对比分析,推导出桥址处气象参数,并利用数字地形对风场计算分析,推出果子沟大桥风环境参数,对其结构进行动力特性分析及节段模型和全桥模型风洞试验,摸清大桥的抗风性能。

5、由于地震烈度及桥梁高度均较高,高桥的抗震性能是选择桥型的重要因素,果子沟大桥针对多种桥型结构及抗震措施进行过专题研究,其研究成果直接应用于施工图设计。

果子沟大桥桥塔图2

6、果子沟大桥处于果子沟风景区,桥梁景观要求高,而斜拉桥主塔景观起至关重要作用。本桥主塔桥面以上高度低于塔墩高度,实属罕见,设计采用阶梯造型,视觉在高度方向进行分割处理,取得了较好的景观效果,具中国国内独创性。

7、由于钢桥面铺装具有施工工艺复杂、使用环境要求高、运营期容易损坏等特点,果子沟大桥桥面系采用预制混凝土板,较好地避免了多个问题,提高了桥面铺装的耐久性及行车舒适性,其主桁合龙位置多,合龙位置有2根下弦杆、2根上弦杆、2根斜杆,共计6处,设计采用弦杆通过竖板上长圆孔和圆孔来实现精确合龙,斜杆通过现场投孔来实现半精确合龙,该合龙工艺具公路行业独创性。

科研成果

技术名称

所获奖项

《高寒复杂地质区域高速公路建设成套技术及工程应用》

2013年度新疆维吾尔自治区科学技术进步一等奖

荣誉表彰

项目名称

所获奖项

果子沟大桥

2008年度新疆交通建设安全文明施工“优秀项目”

2009年度新疆交通建设安全文明施工“优秀项目”

2011至2012年度中国交通建设品牌工程

文化特色

“伊乌客运游”

2016年6月1日,“伊乌客运游”观光巴士开通运营,沿途经过风景独秀的果子沟大桥,给出行的旅客提供不同的旅途享受。

价值意义

果子沟大桥远景

果子沟大桥为中国国内首座大跨度公路钢桁梁斜拉桥,它集新技术、新结构、新工艺、新设备“四新”于一身,是新疆公路建设史上一次重大突破,同时该桥建设为中国山区特大型桥梁建设提供了新的思路。建成的大桥与果子沟的美景浑然一体,为果子沟国家级风景区再添一道美丽风景线。(《公路》评)

参考资料

1.新疆果子沟大桥建成通车·中国政府网

2.新疆果子沟大桥主塔封顶·新疆维吾尔自治区人民政府

3.果子沟大桥荷载试验·赵州桥

4.6月1日起将首开 “伊乌客运游”观光巴士·新疆维吾尔自治区人民政府

5.果子沟大桥,穿越峡谷高山的空中巨龙·网易

6.沿着高速看新疆 | 果子沟大桥让天堑变通途 ·搜狐

7.新疆伊犁这座大桥,据说是中国十大最美大桥之一:成了很多游客打卡的网红桥·腾讯

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