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经典工程⑧:武陟至西峡高速公路桃花峪黄河大桥项目 | 时为世界最大跨径自锚式悬索桥

经典工程⑧:武陟至西峡高速公路桃花峪黄河大桥项目 | 时为世界最大跨径自锚式悬索桥

  • 分类:企业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2024-08-07 17:05
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【概要描述】

经典工程⑧:武陟至西峡高速公路桃花峪黄河大桥项目 | 时为世界最大跨径自锚式悬索桥

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项目概况
        河南省桃花峪黄河大桥是河南省高速公路规划网中武陟至西峡高速公路的关键节点工程。大桥设计标准为六车道高速公路,设计速度100公里/小时,桥梁标准宽度33米,桥梁全长7702.89米。其中主桥采用160+406+160m的双塔自锚式悬索桥,跨大堤桥采用75+135+75m的变截面波形钢腹板三跨连续箱梁。本项目于2010年3月开工建设,2013年9月通过交工验收,建成通车。
        作为跨越黄河天堑的又一大通道,桃花峪黄河大桥与京港澳高速公路、连霍高速公路、郑焦晋高速公路、郑州绕城高速公路连为一体,对巩固河南作为全国陆路交通的枢纽地位,完善区域高速公路网布局,提高黄河两岸的运输能力,加快中原城市群战略的实施,促进郑州市大都市圈的形成,具有重要意义。


项目亮点
1、黄河大桥文化与视觉融合
        大桥位于黄河中下游分界线,桥位处风景秀丽、地势北低南高,文化底蕴深厚、历史古迹集中,大桥景观要求高。因此,在大桥总体设计过程中根据地貌特点和文化背景,按照“中华巨龙”的形象对大桥进行整体构型,首先在纵面设计上依山就势构造了大桥由低到高的空间造型,对于处在“龙头”位置的主桥采用具有高耸索塔的桥型,形成视觉中心,其余部分采用梁式结构;同时平面设计上设置大半径曲线“曲曲相连”,与大桥的纵断面结合,构成大桥的空间曲线造型,构建出“巨龙腾飞”的雄伟气势,象征着郑州市作为“中原经济区”龙头城市的崛起和腾飞。
        索塔造型采用最具中原文化特色的“鼎”文化进行构型,取“鼎立中原”之意;选取了代表自然和现代的蓝色、白色对主桥的主缆、吊杆及加劲梁等构件进行配色;此外还对主桥的高跨比、边中跨比以及主塔上下塔高比例等进行了重点研究,双塔三跨高低起伏、刚柔并济,进一步提升了大桥的艺术品位和文化内涵。


2“翼”型主缆锚固体系与顶推技术的工程革新
        主桥采用自锚式悬索桥,406m的主跨跨度在建成时位居同类型桥梁首位,成为了郑州的一个新地标。经充分计算,研究并首次提出了结构轻巧、受力合理的适合无锚跨的“翼”型主缆锚固体系,最终采用160+406+160m的两塔三跨的自锚式悬索桥,降低了主桥规模及施工难度。
        主桥需采用“先梁后缆”的施工顺序,综合比较后确定采用顶推施工的主梁架设方案。主桥顶推钢梁距地高度、临时墩跨度、顶推长度、顶推重量均在国内顶推实例中居领先地位。在设计中对顶推施工进行了全过程仿真分析及施工控制模拟,通过优化墩顶摩擦副参数,大大降低了临时墩在顶推过程中承担的水平力和临时工程的造价。设计中巧妙地把检查车纵梁预留螺栓孔与钢箱梁顶推时的纠偏装置的固定孔相统一,减少了顶推施工对钢箱梁构造的影响;实现了自锚式悬索桥钢加劲梁安全、快速、精确的架设施工。


3、超大截面波形钢腹板PC组合梁桥应用
        综合考虑抗震性能、工程造价和景观等因素,跨大堤桥采用变截面波形钢腹板三跨连续箱梁,135m的主跨和9m箱宽均在国内同类型桥梁中处于领先地位。针对超大截面的受力特点,研究确定了钢腹板与箱梁顶板采用双开孔钢板连接件,与箱梁底板采用角钢剪力键连接方式,是当时国内首次在悬臂浇筑施工中采用带上下翼缘板的剪力连接键形式,有效提升了钢腹板与混凝土顶底板连接的可靠性,攻克了波形钢腹板组合梁桥向大跨径发展的关键技术瓶颈。设计中还针对超大截面大跨径波形钢腹板桥的结构体系、箱梁截面参数等方面进行了详尽比选,进行了桥面板精细化配筋,优化了横隔板设计及横向预应力配置,实现了合理结构体系下的设计优化。



所获主要奖项:
2014年获公路交通优秀设计项目二等奖
2017年获河南省交通运输科技进步奖特等奖(超大跨径自锚式悬索桥成套技术研究及应用)
2017年获山东公路学会科学技术优秀成果特等奖(超大断面大跨径波形钢腹板组合箱梁桥设计及施工关键技术)
2018年获河南省科学技术进步奖二等奖(超大跨径自锚式悬索桥成套技术研究及应用)
2020年获国家优质工程金奖
2021年获山东省科学技术进步奖二等奖(大跨径波形钢腹板组合桥梁设计及施工关键技术与应用)

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