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中交二公院设计世界首座地锚回转缆悬索桥主塔封顶

2024-01-04

近日,由中交二公院设计的世界首座地锚回转缆悬索桥——河南省济源至新安高速黄河三峡大桥主塔封顶。

黄河三峡大桥为主跨510米的地锚回转缆钢桁加劲梁悬索桥,缆跨布置(540+185)米,门形桥塔高109米。大桥位于河南省洛阳市新安县境内,小浪底大坝上游30公里处,毗邻黄河三峡风景区。大桥一跨跨越黄河小浪底水库,为避开地质遗迹保护区,中交二公院创新性提出回转缆设计理念,为世界首创地锚回转缆悬索桥,开创了一种新的悬索桥结构形式。

地锚回转缆悬索桥作为一种新桥型结构,创新性强、科技含量高。设计团队研发了一种非对称、45度斜向面内进行索股编排的新型编排方式,避免主缆因在主塔索鞍竖向弯曲与转索鞍平面弯曲存在90度转角差,而产生的钢丝扭转二次应力。同时,锚碇设计因地制宜,回转缆侧采用新型U形锚室复合式锚碇,其底面为三维阶梯状,与陡立岩体复合承载,锚室为浅埋U形洞室,空间紧凑,便于施工及后期养护。设计新型主缆回转约束体系,济源岸主缆回转锚固体系由1个主索鞍、2个转索鞍和2个地锚杆组成。主索鞍和转索鞍呈三角布置,顶角位置的主索鞍为固定约束,转索鞍为为首次研发的L形双滑动面约束,释放主缆轴向位移,避免施工过程中索鞍顶推繁琐的工序,双滑动面呈90度,施工过程预偏后自动复位,无须顶推。设计团队还构建主梁非对称振震双减约束体系,据此研发“钢丝绳阻尼拉压支座+限位剪断”装置,可有效减小正常运营工况下的梁体三向振动,地震工况下的梁体地震响应,提高主梁结构寿命周期内的韧性服役能力。

大桥主塔的封顶,标志着大桥建设取得阶段性胜利,将全面进入上部结构施工。项目建成后将进一步改善豫西山区交通出行条件,完善洛阳都市圈公路网络布局,推进河南省地方经济社会发展,也将为地锚回转缆悬索桥新桥型的推广奠定基础,拓展悬索桥的适用空间,促进世界悬索桥技术进步。该桥是中交二公院在桥梁领域的又一次探索和技术突破,对中交二公院持续打造桥梁品牌,占领技术高地,进一步提高行业地位具有重要意义。