中国拱桥 世界跨度（科技名家笔谈）

 

　　天峨龙滩特大桥雄姿。
　　广西路桥工程有限公司供图

 

 

　　作者郑皆连肖像画。
　　张武昌绘

 

 

　　2月15日，天峨县发生4.4级地震，处于震中的天峨龙滩特大桥安然无恙。
　　广西交科集团有限公司供图

 

　　近日，位于广西壮族自治区天峨县境内的天峨龙滩特大桥建成并通车，该桥主孔跨径600米，比国外最大混凝土拱桥跨径超出210米，比2016年建成沪昆高铁北盘江桥创造的混凝土拱桥跨径一次性提高了155米，创造了新的世界纪录。不仅如此，与同桥位斜拉桥方案相比，天峨龙滩特大桥刚度更大、耐久性更好且造价更低。

　　本报邀请天峨龙滩特大桥总设计师、中国工程院院士郑皆连对该桥设计、建造等情况，特别是创新亮点，进行权威解读。

　　——编  者

　　

　　天峨龙滩特大桥位于广西天峨县境内，是南丹至下老高速公路跨越红水河的一座大桥。该大桥所在河段两岸山岭高耸峻峭，水面宽度约600米，水深160米，年最大水位落差可达45米。

　　天峨龙滩特大桥全长约2500米，全宽24.5米，双向四车道。其中，主桥为上承式劲性骨架混凝土双肋无铰拱桥，计算跨径600米。拱肋采用等宽变高的混凝土箱型截面，拱脚、拱顶箱高分别为12米、8米，宽度均为6.5米；拱肋横向平行设置两片，中心间距16.5米，在对应每处拱上立柱位置（40米间隔）的上、下游拱肋间设置一道混凝土箱形横联，全桥共13道，横联顶、底面张拉预应力以提高拱肋的横向稳定性，主拱肋及横联均采用高性能混凝土。主拱肋采用劲性骨架法施工。

　　每片拱肋的劲性骨架均为四管式钢管混凝土桁架，桁架上、下弦管均为高强度、韧性和耐腐蚀性的钢管。弦管间的腹杆和平联杆均采用角钢焊接组合杆，以节点板的形式与弦管连接。拱桁弦管空中接头采用先外法兰接头栓接固定、再管外焊接的形式连接。管内灌注一种自密实微膨胀混凝土。

　　劲性骨架的钢结构由两列钢管拱桁组成，共重8150吨，在桥位下游6千米的龙滩电站闲置土地建厂制造，形成48个安装单元，采用桅杆吊机吊上船，运至桥位，再采用缆索吊运斜拉扣挂工艺安装，安装单元最大吊重约170吨，并带上了浇注外包混凝土的底模板；拱肋外包混凝土采用分环分段方式浇注，每次由8台压力泵执行混凝土输送，同步浇注4个工作面，36次完成拱桁外包混凝土浇注；桥道梁由预应力混凝土连续刚构及预应力混凝土连续T梁组成。

　　2023年3月，以施工中的天峨龙滩特大桥为背景，由中国工程院和世界桥梁与结构工程协会联合召开世界大跨径拱桥建造大会，笔者作为会议主席作主旨报告，介绍了天峨龙滩特大桥的设计施工创新，获得国内外专家的高度评价。天峨龙滩特大桥主孔跨径600米，比国外最大混凝土拱桥跨径超出210米，比2016年建成沪昆高铁北盘江桥创造的混凝土拱桥跨径世界纪录一次性提高155米，相当于世界混凝土拱桥跨径100年增长量，与同桥位斜拉桥方案比，刚度大、耐久性更好、几乎零维护，造价还少1.25亿。

　　2020年，项目业主指定笔者主持大桥设计施工技术工作。虽然笔者曾主持或指导建造了跨径300米级、400米级的劲性骨架混凝土拱桥，但在全世界此前都没有500米级混凝土拱桥建造经验的前提下，建造跨径600米混凝土拱桥存在着巨大风险。天峨龙滩特大桥2020年6月开工，2024年2月建成通车，近4年来，在参建各方共同努力下，实现了零安全事故、质量全优、造价和工期不超的目标。

　　恰当选择钢管混凝土

　　劲性拱骨架强劲度