北盤江大橋[全球最高橋樑]

北盤江大橋[全球最高橋樑]

都格北盤江大橋:跨越貴州省六盤水市水城縣都格鎮和雲南宣威市普立鄉,是杭瑞高速貴州省畢節至都格鎮(黔滇界)公路的三座大橋之一。大橋跨越雲貴兩省交界的北盤江大峽谷,與雲南省在建的杭瑞高速普立鄉至宣威段相接。 大橋由雲貴兩省合作共建,總投資10.28億元,其中,雲南出資5.37億元,貴州出資4.91億元。 大橋全長1341.4米,橋面到谷底垂直高度565米,相當於200層樓高——這也是世界最高的跨江大橋:比國外最高橋樑巴布亞紐幾內亞海吉焦峽谷大橋(管道橋)高出近100米。 高位置的原因:這裡是喀斯特地貌區,沿江10公里的山體地貌石灰岩密布,山體硬度極差,為躲避遍布山體的溶洞和裂隙,設計人員不斷將橋的位置往高處移,最終將橋面定在這個令人眼暈的高度。 2016年09月10日,由貴州、雲南兩省合作共建的垂直高度565米,相當於200層樓高的世界第一高橋杭瑞高速北盤江大橋—杭瑞高速貴州省畢節至都格(黔滇界)的北盤江大橋實現合龍 。12月29日通車 。 改變歷史:貴州都格鎮和雲南普立鄉隔江而望,兩岸居民歷史上互通往來,要翻越3座山頭,走40公里山路,才能到達對岸,都格鎮龍井村從去對面山頭的集市要走3小時山路。大橋通車後,距離近了,雲南宣威市區至貴州六盤水的車程將從此前的5個小時左右,縮短為1個多小時。 2018年5月,北盤江大橋榮獲第35屆國際橋樑大會古斯塔夫斯金獎。 2018年9月,北盤江大橋獲金氏世界紀錄認證 。

基本信息

建築介紹

北盤江大橋[全球最高橋樑] 北盤江大橋[全球最高橋樑]

大橋由雲貴兩省合作共建,總投資10.28億元,其中,雲南出資5.37億元,貴州出資4.91億元。 大橋全長1341.4米,橋面到谷底垂直高度565米, 相當於200層樓高——這也是世界最高的大橋。

同時,大橋東、西兩岸的主橋墩高度分別為269米和247米,720米的主跨,在同類型橋樑主跨的跨徑中排名世界第二。

據經濟日報報導,北盤江大橋作為一座世界級橋樑,建設中面臨五大難題:山區大體積承台混凝土溫控;超高索塔機制砂高性能混凝土泵送;山區超重鋼錨梁整體吊裝;邊跨高墩無水平力的鋼桁梁頂推;大跨鋼桁梁斜拉橋合龍。很顯然,這些難題都被中國的技術和工程團隊順利克服了。

地理位置

北盤江大橋[全球最高橋樑] 北盤江大橋[全球最高橋樑]

北盤江大橋坐落於雲南宣威與貴州水城交界處,橫跨雲貴兩省,全長1341.4米,橋面到谷底垂直高度565米,成為目前世界第一高橋。同時,大橋東、西兩岸的主橋墩高度分別為269米和247米,720米的主跨也僅次於後期開工建設的貴(陽)黔(西)高速公路鴨池河特大橋,在同類型橋樑主跨的跨徑中排位世界第二。

北盤江,珠江流域西江上源紅水河的大支流,發源於雲南省霑益縣烏蒙山脈馬雄山西北麓,流經雲南、貴州兩省,多處為滇黔界河,至雙江口注入紅水河左岸。貴州和雲南有多座大橋以北盤江大橋命名。

北盤江全長449公里,總落差1985米,平均比降4.42 ‰,河口多年平均流量390立方米每秒,流域面積26557平方公里。

高度原因

彭運動,北盤江大橋設計帶頭人。腳下這條崎嶇的山路,他走過不下上百次。最初接到北盤江大橋設計任務時,他和他的團隊曾耗時一年,對沿江10公里的山體地貌進行了細緻的考察。這裡石灰岩密布,山體硬度極差,在地上打鑽,稍不留神就打進巨大的溶洞裡,有的溶洞有將近100米深。

一個個溶洞就像一顆顆地雷,橋樑的選址困難重重。為躲避遍布山體的溶洞和裂隙,設計人員不斷將橋的位置往高處移,最終將橋面定在565米這個令人眼暈的高度。

烏蒙山坐落在中國西南部雲貴高原,是著名的喀斯特地貌發育帶,溝壑險峻,溶洞叢生。北盤江大峽谷就位於山脈之中,一汪江水把滇黔兩地隔絕開來。千百年來,貴州都格鎮和雲南普立鄉隔江而望,兩岸居民如果要互通往來,要翻越3座山頭,走40公里山路,才能到達對岸。都格鎮龍井村從去對面山頭的集市要走3小時山路。

北盤江大橋是現今世界上最高的大橋。從橋面到河谷,垂直距離565米。這個高度,比國外最高橋樑巴布亞紐幾內亞海吉焦峽谷大橋高出近100米,而海吉焦峽谷大橋只是一座運輸石油的管道橋,北盤江大橋可是貨真價實的高速公路上的現代化大橋,橋面有載貨大卡車不停往復,索塔位於懸崖峭壁之上,建設的技術難度可想而知。雲、貴兩地的高山峻岭通過北盤江大橋連線在了一起。

斜拉橋

中交公路規劃設計院有限公司北盤江大橋總設計師彭運動:應該說是從地形,地質,地貌,包括施工條件來說,斜拉橋是最合適的。因為斜拉橋沒有大構件,最重的也就是二十多噸,如果是懸索橋有很大的鑄件,最少也得要七八十噸,超重,超大的,要運進來都是很難的。

北盤江兩岸岩質鬆散程度比壩陵河大橋更嚴重,這對於架設懸索橋,是致命的不足。 在懸索橋中,有一個核心部件:錨碇。主纜索的拉力通過錨碇傳入地基,這個靈魂部件相當於整座大橋穩固的基石。作為一座大跨徑鋼桁梁懸索橋,壩陵河大橋的兩側錨碇是超大型的混凝土錨:混凝土澆築方量達8萬多方。 如果把北盤江大橋建成一座懸索橋,兩岸也要搭起數萬方混凝土錨碇,這樣的重壓對坡岸穩定有著極高的要求。硬要做懸索橋,不是不可能,但為了安裝巨型錨碇,就得開挖山體,填充溶洞,會極大地破壞山體環境和坡岸穩定,施工成本也會多出近一億元。

工程結構

北盤江大橋[全球最高橋樑] 北盤江大橋[全球最高橋樑]

大橋主橋採用主跨720m鋼桁架梁斜拉橋方案,全橋橋跨布置為(80+88+88+720+88+88+80)(主橋)+3×34(引橋),全橋長為1341.4m,為目前世界最大跨徑的鋼桁架梁斜拉橋,主桁架採用普拉特式結構,桁高8m,主跨節間長12m,邊跨節間長12m、8m,兩片主桁中心間距27m。

斜拉索架用鋼絞線斜拉索和H型索塔,貴州岸索塔塔高269m,雲南岸索塔塔高247m。大橋預計2013年開工建設,2016年完工。

工法創新

施工階段時,問題又來了。因特殊地形所限,這座斜拉橋的邊中跨比例無法實現完美的0.5:1,傳統的施工工藝面對北盤江大橋現場極端環境,毫無用武之地。

根據北盤江大橋的設計方案,一側邊跨的長度只有256米,而中跨是720米。在通常的斜拉橋施工過程中,會採用一種類似於搭積木的方式,以索塔為中心,左右對稱地拼裝節段。也就是說,向邊跨拼一塊,相應地就要在中跨拼上同樣長度的一塊,然後用斜拉索拉起,兩邊保持平衡,這就是 斜拉橋平衡施工法。但在邊跨長度不足中跨1/2的情況下,技術人員只能大膽改進工藝。

於是,北盤江大橋有了 輔助墩的設計,並首次在斜拉橋上採用了邊跨頂推工藝。施工人員摒棄了傳統的平衡施工法,大膽創新,以岸、橋墩為支點,從岸上一點點將拼裝好的邊跨水平推出,最終架上索塔。

不過,在這樣的施工過程中,高度又一次成了繞不開的難題。在邊跨的位置,橋面依然離地有近百米的高度,其中貴州岸的一根輔助墩就有84米高。這樣一條細長的橋墩,要起支撐作用,同時承受鋼桁梁水平移動產生的巨大摩擦力,風險極大。

中交二航局畢都北盤江大橋項目總工王超:它(橋墩)是可以抵抗150噸的墩徑水平力,但是我們這個鋼桁梁,整個頂推重量的話有7000噸,然後我們擔心在頂推的時候,這個頂推力會超過150噸。

巨大的水平力的話,會導致我們這個墩身不穩,有可能會使這個,根部的混凝土開裂。

王超的團隊大膽將這台笨重的頂推設備進行了改造。

周大慶的團隊開始思考,怎么才能把工期追回來。唯一有機會突破的就是改造橋樑主跨的拼裝工藝。根據審批通過的設計檔案,北盤江大橋成熟的施工工法,是要架設橋面吊機,一片片將鋼構件在空中拼接起來。

推翻了重來。周大慶提交了一份技術革新方案,這套名為 縱移懸拼的工法,實際上是將一些常規設備組拼成為一個簡易式整體吊裝機,將長12米、重160噸的鋼桁梁節段在地面整體拼裝完成之後,通過吊機進行整體吊裝。由於減少了空中作業時間,一個節段相比傳統工法能節約1~2天時間。但是,這是個只經過紙上論證的方案。組拼出來的設備安全性全然無從考證,因為這意味著,在離地200米的高空,吊著重達160噸的鋼構件,經受不規則峽谷風的吹打,還要將直徑只有27毫米的螺栓一個個精準對接。每個螺栓的誤差在0.5毫米內,也就是在兩個160噸重的鋼桁梁空中對接時,上下左右不可以有超過5毫米的誤差。這簡直是天方夜譚。果然,方案一提交,各方反對意見排山倒海般涌了過來。經過十幾次討論,專家最擔心的問題落在兩個點:一是高空作業中如何規避不規則峽谷風帶來的安全風險;二是被吊起的節段是否會因重量過大引發橋樑變形,無法實現跨中順利合龍。針對專家們提出的疑問,周大慶讓團隊總工程師廖萬輝寫了多份報告。廖萬輝還專門做了計算機模擬,分析吊起160噸重物後,鋼桁梁受力變形的情況。根據縱移系統的安全值,3%以內的下坡都在安全範圍內,重物不會順坡滑落,或從200米高空墜下,帶來人員傷亡、扯裂橋體等可怕的後果。就這樣,縱移懸拼方案最終順利通關。

建築特點

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北盤江大橋橋面至江面高差565米,超越之前世界第一高橋四渡河特大橋的560米,成為目前世界第一高橋,比國外最高橋樑巴布亞紐幾內亞海吉焦峽谷大橋高出近100米;北盤江大橋主橋為鋼桁梁斜拉橋,主跨720米,目前列全球同類型橋樑第二。

北盤江大橋全長1341.4米,與江面的垂直高度565米,相當於200層樓,成為新的世界最高。同時,720米的主跨,是目前世界上第二大跨徑的鋼桁梁斜拉橋。在完成大橋路面鋪設等工作後,預計2016年年底將實現全線通車。屆時,從雲南宣威至貴州水城間的車程將從現在的4個多小時縮短到1個多小時。

建造過程

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自2012年開工建設以來,為克服沿線山巒疊嶂、溝谷縱橫、地質複雜、氣候惡劣等重重困難,確保科技含量高、難度大的北盤江特大橋建設得以順利合龍,大橋設計者採取了“智慧型”混凝土,雲計算等高科技,使得大橋既安全又保證工程順利完成。

為大橋研發的“智慧型”混凝土,學名叫“機制砂自密實混凝土”。具有高流動性和良好的抗離析泌水能力,能夠僅依靠自身重力而無需施加振搗就能均勻密實填充成型,能夠很好滿足現代結構複雜和配筋密集的工程混凝土成型要求。

2016年09月10日,由貴州、雲南兩省合作共建的垂直高度565米,相當於200層樓高的世界第一高橋杭瑞高速北盤江大橋—杭瑞高速貴州省畢節至都格(黔滇界)高速公路北盤江大橋實現合龍。

2016年12月29日,由貴州、雲南兩省合作共建的世界第一高橋——杭瑞高速貴州省畢節至都格(黔滇界)高速公路北盤江大橋建成通車。

建設意義

北盤江大橋[全球最高橋樑] 北盤江大橋[全球最高橋樑]

大橋通車後,雲南宣威城區至貴州六盤水的車程將從此前的5個小時左右,縮短為1個多小時。

畢都高速建成後,也可謂四通八達。東北接遵畢高速達遵義,北接畢生高速達四川瀘州,西北接畢威高速達威寧,西接普宣高速達雲南曲靖,東接織納高速達省會貴陽,南接水盤高速達興義,可將黔川滇三省交界區域快速融入全國高速公路網,為實現國家“一帶一路”戰略具有重要意義。

畢都高速公路建成通車後,將為拉動畢(節)六(盤水)兩地經濟社會跨越發展提供現代、優質、高效的交通運輸保障,對於繼續拓展和深化畢節試驗區改革試驗內容,推進六盤水統籌城鄉綜合配套改革試點,完善貴州乃至全國現代公路運輸骨架系統,實現貴州“加速發展、加快轉型、推動跨越”戰略和國家“一帶一路”戰略具有重要意義。

大橋景點

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大橋自建成後,成為了“世界第一個高”大橋,許多司機都慕名前往觀賞,時常造成大橋交通堵塞。甚至每逢春節,這裡都斛成為熱門景點。

獲得榮譽

2018年5月,北盤江大橋榮獲第35屆國際橋樑大會古斯塔夫斯金獎。

2018年9月,杭瑞高速畢都北盤江大橋,經世界紀錄認證機構——金氏世界紀錄有限公司認證,北盤江大橋橋面距江面垂直高度達565.4米,榮獲“世界最高橋”之稱,載入世界紀錄大全史冊。

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