临猗黄河大桥陕西侧钢导梁成功顶推至主桥99米最高墩
https://p3.itc.cn/q_70/images03/20220601/c149f56641564de18ef9e3ec11cec066.jpeg▲ 临猗黄河大桥效果图我的 名片
[*]菏泽至宝鸡高速公路临猗黄河大桥
[*]2023年12月（计划建成时间）
[*]全长5427m， 其中主桥长3816m， 跨径组合为(112+30×128+120)m
[*]横向长挑臂闭口钢箱组合连续梁桥
[*]主梁连续顶推总长度世界之最
[*]中铁建投山西高速公路有限公司
[*]山西省交通规划勘察设计院有限公司
[*]中国铁建大桥工程局集团有限公司
菏宝高速临猗黄河大桥是沟通晋、陕两省，跨越黄河小北干流禹门口至潼关河段的特大型桥梁。全长5427m，其中主桥长3816m，主桥上部结构采用跨径128m的钢混组合连续梁，主梁为横向长挑臂闭口钢箱组合梁，采用顶推法施工，闭口钢箱梁顶推到位后再安装混凝土桥面板。采用高速公路双向4车道标准，整幅桥布置，桥面宽度26m，设计时速100km/h。https://p4.itc.cn/q_70/images03/20220601/4d0d8ae4b9a4432b964045b8b68d1ee6.jpeg▲ 顶推施工复杂的建设条件1 滩槽不分明主河槽历史摆动范围为河道全宽，约为3600m，根据河道管理部分批复意见河道全宽均按主河槽对待。2 纵断线位高桥面距河面平均高度83m，最大高度106m。3 地质条件差桥位河段河床覆盖20m～30m细砂，其下为粉质黏土层，地质钻探深度150m未见基岩。4 冲刷深度大桥位河段表层泥沙粒径小、起动流速低导致河槽最大冲刷水深32米。5 地震烈度高桥址基本动峰值加速度为0.15g，但河道表层的细砂层经判别为严重液化土层，对地震反应有明显的放大作用，导致特征周期长达1.3s，地震反应谱峰值平台超长。6 桥面风速大根据四年的桥位风观测，桥位基本风速29.6m/s，桥面高度处的设计风速为44.8m/s，且环评报告要求主桥设置2.5m高不透光材质的双侧声屏障，主梁实际迎风高度达8.5m，桥梁抗风问题较突出。7 环保要求严桥位跨越4个生态敏感区，环保部门要求项目建设及运营应尽可能的消除或降低水体扰动、噪音、振动、灯光对生态敏感区内的鱼类、鸟禽和动物栖息、繁殖产生的负面影响。工程技术创新1 长联构造措施对于超长且采用顶推法施工的桥梁，为减少导梁个数和导梁拆除支架干扰黄河泄洪的影响，主桥共分两联，第一联为(112+14×128) =1904m，第二联为(14×128+120) =1912m，两联间设2080型伸缩缝，满足最大变形量2053mm的要求，摩擦摆减隔震支座纵向允许位移550mm，满足静力引起的位移需求，减隔震位移350mm，满足地震反应引起的位移需求。2 耐候钢应用主桥具有桥长、桥高、单桥用钢量大等特点，且桥位穿过4个生态敏感区，均属黄河乌鳢产卵区和候鸟栖息和繁衍地，为了避免钢材防腐涂装材料污染环境而降低当地生态环境质量，且减少运营阶段钢结构养护工作量，主桥钢材均采用免涂装的耐候钢，主要优点有：桥址位于黄河中游，跨越晋陕大峡谷，远离城市大气腐蚀环境，是耐候钢推广应用的理想环境；减少了防腐涂装对环境的干扰，提升了桥梁品质；从全寿命周期成本考虑，降低了钢结构成本。3 双层组合构造中支点负弯矩区两侧各20～28m范围内，钢箱梁底板浇筑50～60cm混凝土，通过底板纵向加劲肋开孔连接形成双结合构造，底板混凝土主要作用：作为结构构件直接参与受力，有效降低钢箱梁底板压应力，减小钢板厚度；对钢箱梁底板进行局部约束，提高了钢箱梁局部抗屈曲能力；增加了组合梁截面抗弯刚度，减小负弯矩区桥面板裂缝宽度。https://p5.itc.cn/q_70/images03/20220601/ca8eae73b94944fabbac361166dc246b.png▲ 底板纵向加劲肋开孔4 斜撑管板连接构造横向长挑臂钢混组合梁用于支承长挑臂横梁的斜撑大都采用圆钢管，在桥面荷载作用下圆钢管与横梁连接处极易发生疲劳破坏。为提高斜撑连接处的疲劳寿命，主桥斜撑采用方钢管，与横梁通过管板连接，焊缝采用熔透焊，为避免箱外环境对斜撑耐久性的影响，钢管端部设置密封板。一方面方钢管受压稳定性大于相同截面积的圆钢管，提高了斜撑承载力，另一方面方钢管壁厚4个面的壁厚可不等布置，与节点板焊接面的厚度可大于另两面，降低了连接处方钢管斜撑的疲劳名义应力幅，提高了斜撑连接处的疲劳寿命。https://p5.itc.cn/q_70/images03/20220601/59a7b81a62c440f7969f2d25a2c0fe25.png▲ 外斜撑节点连接5 顶推腹板局部稳定构造钢箱梁腹板高度达5.8m，顶推过程中，在弯矩、剪力和顶升力作用下，钢梁腹板极易发生局部失稳现象，其中设置支撑加劲肋是控制腹板局部稳定的主要措施。根据钢箱梁腹板厚度和顶升力布置支撑加劲肋，加劲肋分为2类：第1类在横肋间布置长支撑肋，间距1m，长支撑肋高3.5m；第2类横肋间布置长支撑肋+短支撑肋，间距0.5m，短支撑肋高1.8m，腹板稳定验算均满足规范设计要求。https://p3.itc.cn/q_70/images03/20220601/af53dc9af0144bcfb24fec927cc08f99.jpeg▲ 1类支撑加劲肋布置示意（单位：cm）https://p8.itc.cn/q_70/images03/20220601/71dc82b632404bdc9b28f8298bce3334.jpeg▲ 2类支撑加劲肋布置示意（单位：cm）6 抗风控制措施为验证临猗黄河大桥设计方案的抗风稳定性，对主梁节段模型成桥开展风洞试验研究。首先采用构造简单的直线形声屏障，试验结果显示成桥运营阶段2.5m直线形声屏障组合梁发生了明显的竖向涡激共振现象，振动竖向位移最大为0.072m已超过规范允许值0.051m。然后对声屏障进行设计优化，采用折线形声屏障代替直线型声屏障，折线形声屏障由外侧立柱、内侧防撞护栏和隔音板组成，外侧立柱分上、下2部分，下立柱高1.5m向外倾斜18°，上立柱高1m与下立柱成120°向内倾斜，与防撞护栏共同固定隔音板，风洞试验数据表明其风致振动竖向位移最大为0.031m，均小于规范允许值0.051m。https://p0.itc.cn/q_70/images03/20220601/97967bbecfee4380a09c161a5096195b.jpeg▲ 声屏障风洞试验https://p7.itc.cn/q_70/images03/20220601/6919e6ec6faa45529f1fe6e8c8c9519a.jpeg▲ 折线形声屏障（单位：cm）7 抗震控制措施为降低地震对下部结构的影响，减少桩基础规模，除了上部主梁采用钢混组合梁结构以降低结构自重外，还采用摩擦摆减隔震支座降低地震对桥墩及基础的影响，每联中间4个桥墩设置固定型摩擦摆支座，其余均为纵向滑动型摩擦摆支座。结构抗震计算结果表明采用摩擦摆减隔振支座后，桥墩钢筋用量减少约20%，桩基根数由32根优化到24根。“三纵十二横十二环”的重要组成部分临猗黄河大桥是菏泽至宝鸡高速公路的控制性工程，是山西省高速公路网规划“三纵十二横十二环”的重要组成部分，也是山西省西南部西通陕西省渭南、西安两市，达陕、甘、宁等地，东经闻喜至垣曲高速公路抵河南省济源市，连接豫、鄂、皖等地的重要运输通道。本项目的建设，对促进山西省经济转型发展、全面建成小康社会发挥积极的推动和促进作用；为加快运城市"中原经济区"、"山西省国家资源型经济转型综合配套改革试验区"和"晋陕豫黄河金三角承接产业转移示范区"等三个国家级经济示范区的快速发展提供有力的交通支撑。
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