基本介紹

四渡河大橋位于中國湖北省宜昌市至恩施土家族苗族自治州段的巴東縣野三關(guān)鎮(zhèn)，橋區(qū)位于鄂西南褶皺山區(qū)腹地；該橋西起野三關(guān)隧道匝道，上跨四渡河水道，東至八字嶺隧道匝道，全橋路段為上海－重慶高速公路（國家高速G50）重要組成部分。

建筑設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)

整體布局

四渡河大橋主要由主橋、主梁體系、引橋、兩岸橋塔、纜索體系、錨碇及其各立交匝道組成，主橋路段呈正西至正東方向布置。

設(shè)計特點

結(jié)構(gòu)特點

主橋 主橋為特大單跨雙鉸鋼桁架加勁梁懸索橋。

引橋 引橋采用先簡支后剛構(gòu)T梁，左右半橋分開設(shè)計。

主梁

本橋加勁鋼桁梁有主桁梁、上下平聯(lián)、橫向桁架組成，主桁架采用華倫式，上、下平聯(lián)采用K形體系；主桁片上、下弦桿、橫梁上、下弦桿采用箱形截面，腹桿及上、下聯(lián)軍采用工字型截面。

橋面系采用縱向工字鋼梁與混凝土橋面板的組成形式；橋面板采用預(yù)制混凝土板，橋面板通過接縫處縱梁上的剪刀釘與鋼縱梁結(jié)合形成組合結(jié)構(gòu)，各跨橋面板件采用橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)。

鋼桁加勁梁在索塔處設(shè)置塔連桿做豎向支承，塔連桿上端與預(yù)埋在索塔內(nèi)側(cè)壁上的鋼托架鉸接，下端與桁架上弦桿上的耳板鉸接；鋼桁架及橋面系縱梁外露采用電弧噴鋁涂裝長效防腐，同時其箱形構(gòu)件內(nèi)表面采用涂裝防腐。

主塔 塔柱形式為門型，由于主橋位于單向縱坡路段，兩橋塔上塔柱高度相差較大；宜昌岸橋塔設(shè)上、下兩道橫梁，恩施岸橋塔設(shè)上、中、下三道橫梁，橫梁為薄壁結(jié)構(gòu)，均設(shè)置水平面內(nèi)的預(yù)應(yīng)力束，預(yù)應(yīng)力束采取凹槽式錨固，用封錨混凝土補平。

纜索

主纜采用預(yù)制平行鋼絲索股，索股為鍍鋅鋼橋鋼絲組成，呈豎向排列成尖頂?shù)恼呅危凰鞴蓛啥嗽O(shè)錨頭與錨碇的錨固連接器拉桿相連，索股錨頭采用套筒式熱鑄錨。

吊索采用高強度毒性平行鋼絲束，外包PE層防護；上下接頭采用鉸銷與主纜索夾和加勁桁梁連接。吊索上下錨頭采用熱鑄錨，錨頭由錨杯與叉形耳板螺紋連接。

錨碇 宜昌按采用隧道式錨碇，分左右兩側(cè)，其中前錨面頂部為圓弧形；恩施岸采用重力式錨碇，錨碇下部開挖成鋸齒形，并對底部基坑進行加固，錨碇前側(cè)底部設(shè)基座，與后部錨體、側(cè)面鞍室形成閉合體系，鼻涕體系中部下層充填C20混凝土，頂部充填C15碾壓混凝土，鞍室頂板采用厚預(yù)制實心板，采用C40聚丙烯合成網(wǎng)狀纖維混凝土。

設(shè)計參數(shù)

四渡河大橋兩岸坡度70度至90度，谷底至橋面高差達(dá)560米；橋梁全長1100米，采用（900+5×40）米的跨徑布置，主橋長900米，引橋長5×40米，橋面凈寬24.5米。主桁架桁高6.5米，桁寬26.0米，小節(jié)間長度6.4米，大節(jié)間長度12.8米；鋼縱梁橫向間距1.95米，梁高0.66米，梁長6.36米；預(yù)制板長6.36米，寬1.65米，厚0.16米。宜昌岸塔高117.6米，恩施岸塔高122.2米，塔柱橫橋向?qū)?.6米，順橋向?qū)?.6至10米，塔柱壁厚0.8至1米。承臺平面尺寸為16米x16米，厚6.0米，承臺上塔座高3.0米。主纜理論主跨徑為900米，理論垂跨比為1:10；主纜每股含127根直徑5.1鋼絲，共計16129根鋼絲。鋼絲極限看啦強度為1860兆帕。

標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

公路等級 高速公路

設(shè)計速度 80千米/小時

車道設(shè)置 雙向四車道

荷載標(biāo)準(zhǔn) 公路-Ⅰ級（汽車—超20級、掛車—120）

基本風(fēng)速 28米/秒

坡度系數(shù) 2.41%上坡（單向）

防震等級 基本烈度為VI度，按VII度設(shè)防

所獲榮譽

《2010年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)特等獎》 2009年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎二等獎

《四渡河深切峽谷懸索橋關(guān)鍵技術(shù)研究》 2009年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎

《復(fù)雜地形地質(zhì)條件下山區(qū)高速公路建設(shè)成套技術(shù)》 2010年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)特等獎

2011年度國家科技進步二等獎

四渡河大橋 2010年度中國公路勘察設(shè)計協(xié)會公路交通優(yōu)秀設(shè)計二等獎

2016年第十三屆中國土木工程詹天佑獎

功能價值

四渡河大橋為中國規(guī)模大、難度高的山區(qū)橋梁工程，隨著大橋關(guān)鍵設(shè)計施工技術(shù)的攻克和四渡河大橋的工程竣工，該橋?qū)⒂辛Υ龠M中國山區(qū)大跨度橋梁技術(shù)的進步，推動山區(qū)高速公路的技術(shù)發(fā)展。（《山區(qū)高速公路、橋梁、隧道關(guān)鍵技術(shù)研討會》 評）

四渡河大橋作為首座山區(qū)大跨度鋼桁梁懸索橋，在突破惡劣地質(zhì)、地形條件的過程中，充分利用既有環(huán)境條件，善于發(fā)揮科技創(chuàng)新的巨大作用，取得了很大成績，對同類工程建設(shè)具有很好的示范和帶頭作用；同時，該橋的建成在加快當(dāng)?shù)亟煌ā⒔?jīng)濟發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量水平方面，起到了無可替代的重要作用。 （中國土木工程學(xué)會 評）

建設(shè)沿革

2004年8月20日，四渡河大橋動工興建。

2006年7月31日，四渡河大橋完成兩側(cè)的索塔、基樁、承臺、塔座等工程；8月31日，四渡河大橋完成主纜架設(shè)工程；10月9日，四渡河大橋火箭拋送先導(dǎo)索儀式圓滿結(jié)束。

2007年2月1日，四渡河大橋完成貓道架設(shè)工程；7月15日，四渡河大橋完成兩根主纜架設(shè)工程，并進行主纜索安裝工程。

2008年9月11日，四渡河大橋鋼桁架梁吊裝進行合龍工程；10月24日，四渡河大橋完成合龍工程，大橋全線貫通。

2009年11月15日，四渡河大橋通車運營。

2015年3月15日，四渡河大橋竣工驗收。

活動及其他

建設(shè)成果

技術(shù)難題

四渡河大橋的科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用主要有以下幾點：

1、對隧道錨開展了巖體力學(xué)性能試驗、國內(nèi)較大的隧道錨模型拉拔試驗、巖體力學(xué)參數(shù)與流變參數(shù)反演分析、隧道錨圍巖三維數(shù)值分析等系統(tǒng)科學(xué)研究，創(chuàng)新了隧道式錨碇施工技術(shù)，提高了隧道錨的建造技術(shù)水平。

2、索鞍運輸采用 “3拖頭+1輔推”的創(chuàng)新方案，解決了山區(qū)道路坡陡彎急情況下大件運輸?shù)碾y題。

3、首次提出錨碇預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)單根可換索施工技術(shù)，采用噴涂環(huán)氧鋼絞線蜂窩管集束，研發(fā)了國內(nèi)首例37孔大噸位錨墊板，創(chuàng)新了一套懸索橋錨碇預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)施工技術(shù)，減少了混凝土方量，提高了懸索橋纜索使用壽命，節(jié)約了運營期間的大橋維護成本，社會經(jīng)濟效益顯著。

4、首創(chuàng)“大跨度懸索橋先導(dǎo)索火箭拋送技術(shù)”，首次將火箭技術(shù)引入懸索橋先導(dǎo)索施工，巧妙將軍用技術(shù)和橋梁建設(shè)技術(shù)結(jié)合在一起，該技術(shù)的成功研發(fā)，填補了中國國內(nèi)外在峰高谷深復(fù)雜地形的山區(qū)大跨度懸索橋先導(dǎo)索施工的技術(shù)空白，創(chuàng)建了懸索橋主纜先導(dǎo)索施工的新方法，技術(shù)安全、經(jīng)濟可靠。

5、研究了深切峽谷懸索橋鋼桁架加勁梁施工成套技術(shù)，提出了深谷地區(qū)懸索橋創(chuàng)新的纜索吊系統(tǒng)施工技術(shù)，纜索吊起吊重物后可以沿中跨全跨范圍內(nèi)進行移動，起吊點位置不受限制，架設(shè)速度快、成本低，提高了懸索橋施工技術(shù)水平，為后續(xù)山谷鋼桁梁懸索橋施工提供了很好的參考。