从一座奇特的桥说开去下承式悬带桥资料Word格式.docx
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来个近景,请留意这是一个峡谷,下面就是河水,如果桥墩一直到底,那应该需要多长,多粗。
桥志铭,上面写着桥的名字:
淘金大桥,建于一九八八年,已经二十多年过去了,这桥还安然无恙。
上面第一个人名,吴琦瑛,就是这座桥的设计者和项目指挥。
【背景】
湖南洞口淘金桥——洞口淘金桥位于湖南省洞口县距县城15km的淘金村。
该桥跨越渍水上游古楼河的木鱼塘峡谷,是一座自锚上承式悬带桥。
桥长74m,设计跨径70m,矢跨比1/9,桥面宽4.5m。
于1989年1月建成通车。
【误区】:
这座桥无疑是构思巧妙的,但网上的介绍总是参杂了太多的错误信息,融入了太多的主观意念。
让我们拂去那些浮尘,找出事实的真相。
误区1:
这座桥是独一无二的。
分析:
当然不是。
淘金大桥这种自锚上悬式悬带桥设计非但不是独一无二的,也不是全球第一座这种设计的桥,甚至它还不是国内第一座。
全世界第一座采用这种设计的大桥是1972年建成的哥斯达黎加的里奥-科罗拉多大桥,是美籍华人林同炎设计的。
此后,在原东德和日本两地,分别还建起过两座同类型的桥。
在国内,曾经在甘肃刘家峡黄河大桥的设计中应用过这样的设计理念,已经做出了模型,但是最后好像没有实施。
上图:
建于1972年的里奥-科罗拉多大桥,位于哥斯达黎加。
误区2:
这座桥没有桥墩。
其实还是有的,就看大家如何定义桥墩了,是不是一定要立在地面的才算桥墩。
淘金大桥应用了多根立柱排架,也起到了分担承重的作用,只是这些力最后都压在了悬带上,而不是在地面。
误区3:
设计者是70岁的老人,仅有初中文化。
无语了,人是在不断进步的,吴工程师的确是初中毕业就出来工作,现在也70岁了。
但是他是1956年初中毕业,当年的初中可不比现在,在那时候初中生已经是高知识分子了。
而且他在毕业后不断努力学习,在1960年拿到了函授专业本科学历,大家回家问问老人家,60年代的函授专科等同什么概念,那绝对比现在的硕士生来的地位高。
至于年龄,拜托,他设计这座桥的时候正是50岁的黄金年龄,怎么能说是老人。
误区4:
这种设计是吴工程师自己想出来的。
这个不用争了,吴工曾经写了一篇题为《自锚上承式悬带桥的设计与施工》的论文,文中明确地提到了他是在前人的基础上设计这座桥,而且设计是多人研究的共同成果。
文中还有论及设计桥的理念和实施步骤等等,有兴趣的可以去下载来看。
误区5:
这桥颠覆了物理学常识。
我只能说,真是有好多人的物理课没有上好啊。
【选择】:
为什么起这样一条桥,相信这是大家都想问的问题,总不会是因为这样看起来够酷吧。
吴工在他的论文里做出了解释:
淘金大桥位于一个狭窄的山谷中,以接线路基标高控制,上口宽63m,深23m,山谷倾料角度在60度左右,两岸均为风化的砂质页岩。
枯水深在左右,洪枯水位差在左右。
因此,采用支架施工有困难,既不安全、也不经济;
采用其他施工方法,对地方来说,不理想,也不现实。
在此条件下,从经济性、施工性、安全性以及美观等方面出发进行考虑,经比较权衡利弊,为发展新技术,探索新桥型,本桥决定采用自锚上承式悬带桥桥型方案。
太复杂的技术问题就不要探讨了。
毫无疑问的是,这种设计少用了不少材料,省了不少钱。
这点非常重要,吴工程师是从上世纪50年代走来的人,在那个年代,如何能为国家为集体节省经费,是非常重要的。
等会我们会从一篇介绍他的文章里看到。
我们下面主要从桥梁安全和施工难以方面来讲。
这种桥梁的建筑过程还真是蛮有趣的。
【步骤】:
我们拿这种设计的鼻祖,里奥-科罗拉多大桥的施工图来演示给大家看。
由于科罗拉多大桥是混合结构,自轴上承式悬带设计主要是在中段,所以大家请从STAGE3开始看起。
步骤一:
先引渡主索并临时外锚,锚固无须复杂的张拉施工工艺。
步骤2:
调索后在主索上安装预制块形成吊板悬带。
步骤3:
然后在悬吊底板上横向设置立柱排架
步骤四:
在排架上架设T梁后,转外锚为自锚。
步骤5:
现浇桥面后,即在主索槽内用混凝土包裹主索形成悬带
步骤6:
最后处理伸缩缝和安装栏杆。
竣工!
可以看到,这种施工方式不用在深深的峡谷起桥墩,也就不用立支架打桩,一直都是悬空作业,所以也就不用考虑峡谷有多深,不用考虑洪水的影响,施工相对简便很多,竣工后也不用担心大桥受到洪水的影响。
在施工的难易程度和安全性、桥梁的安全性等方面,都是很好的选择。
【评价】:
业界对这座桥的评价很高,很多教科书上都有这个案例,它是国内第一座建成的自锚上承式悬带桥,在桥梁设计、成本控制、施工技术等方面都是国际先进水平。
但从另外一个角度来看,我们也不能妄自尊大,这座桥的桥长74m,跨径70m,矢跨比1/9,桥面宽4.5m,加上它所处的位置,我们只能说,这是一座小规模的“大桥”。
而这种设计,也注定不可能建成太大规模的桥(太重就拉不住了),且只能在特定的环境(峡谷)发挥作用,因此它的推广面受到很大的限制。
淘金大桥的江湖地位更多是在技术层面的,而不是在使用层面。
这也就是为什么在很长一段时间里,在业界很多人都知道这座桥,而一般民众却不晓得它的存在,直至最近才被驴友们发掘出来。