在四川盆地至青藏高原爬升段，在大渡河深切峽谷巍然屹立著一座超大跨度懸索橋——雅康高速公路瀘定大渡河大橋。這是一座建在高地震烈度區(qū)、復(fù)雜風(fēng)場環(huán)境下的超大跨度懸索橋，創(chuàng)新攻克了多項世界級技術(shù)難題，被譽為“川藏第一橋”。近期，瀘定大渡河大橋以照片的形式登上“奮進(jìn)新時代”主題成就展，再度引發(fā)關(guān)注。

　　瀘定大渡河大橋為主跨1100米、全長1411米的懸索橋，位于四川省瀘定縣瀘橋鎮(zhèn)咱里村，是雅康高速公路的控制性工程。“瀘定縣是川藏南線走廊的重要節(jié)點，瀘定大渡河大橋是四川盆地進(jìn)入青藏高原的第一座千米級橋梁。”作為該項目設(shè)計的主審人，四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司副總經(jīng)理蔣勁松告訴記者，設(shè)計采用了大跨橋梁跨越大渡河河谷，避免了路線的起伏攀升，并使得雅安到康定的總里程最短，實現(xiàn)通行效率最大化。

　　瀘定大渡河大橋位于四川省瀘定縣瀘橋鎮(zhèn)咱里村

　　“在這里建橋絕非易事，面臨極其復(fù)雜的地形、地質(zhì)、氣候條件的巨大挑戰(zhàn)。”蔣勁松介紹，橋梁設(shè)計需要面對地震烈度高、地形地質(zhì)復(fù)雜、風(fēng)場環(huán)境復(fù)雜、橋隧相互干擾、施工風(fēng)險高等因素帶來的巨大挑戰(zhàn)，最終，在各單位的支持下，他們進(jìn)行了一系列技術(shù)攻關(guān)并成功解決了這些難題。

　　勘察

　　爬山開路 肩挑手扛完成3560米地質(zhì)鉆孔

　　瀘定大渡河大橋于2011年6月啟動初步設(shè)計，2014年4月獲得初步設(shè)計批復(fù)，2015年7月獲得施工圖設(shè)計批復(fù)，2015年9月開工建設(shè)。歷時7年，大橋于2018年12月31日正式建成通車。

　　“初步設(shè)計、施工圖設(shè)計前后花了四年多的時間。”蔣勁松說，在方案研究階段，設(shè)計團(tuán)隊從瀘定縣城沿大渡河上下30公里，踏勘了約100平方公里的范圍，大規(guī)模開展橋位比選工作，共計擬定了10個大渡河橋位方案開展研究。經(jīng)過反復(fù)的地質(zhì)調(diào)查、比選研究，最終確定了現(xiàn)在這個1100米懸索橋的橋位，即采用咱里高橋位。

　　瀘定大渡河大橋架設(shè)橋梁纜索

　　比選內(nèi)容則主要包括了路線運營安全、工程規(guī)模、工程造價、橋梁防災(zāi)減災(zāi)、與其他道路互通互聯(lián)等。“其中就要做很多方面的工作，包括地質(zhì)調(diào)查等。”蔣勁松回憶，當(dāng)時在勘察咱里橋位時，設(shè)計團(tuán)隊如果要抵達(dá)地勘點位就要翻過五里溝到橋位中間的一座山。“為了摸清橋位處錨碇、索塔位置的地質(zhì)情況，大家就要爬山。一開始還有小路，后來沒有路了，我們就自己找路，路陡的地方就抓著山上的灌木接力往上爬，有的同事腳受傷了也沒有停下腳步”。

　　不止如此，設(shè)計需要首先解決地質(zhì)問題，需要開展大范圍的地調(diào)地勘工作。“具體到工點地質(zhì)，就需要去做鉆探，就需要使用到鉆機。”蔣勁松說，當(dāng)時因為沒有路，地勘工作人員就只能肩挑手扛將鉆機運到對應(yīng)點位上，他們將幾噸重的鉆機拆分開運上去。最終依靠這樣的方式完成了3560米的鉆孔，相當(dāng)于主橋橋長的三倍多，為橋位論證提供了扎實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　抗震

　　創(chuàng)新研發(fā)設(shè)計地震動峰值加速度0.49g

　　瀘定縣位于地震活動區(qū)域，根據(jù)地震安全性評價報告，工程場地的地震基本烈度為Ⅷ度，設(shè)計采用的地表50年超越概率2%的地震動峰值加速度為0.49g，為我國千米級大跨橋梁中地震動參數(shù)最高者。

　　在高地震烈度區(qū)，橋塔如果采用鋼筋混凝土橫梁，它的抗剪能力無法滿足要求；如果采用鋼橫梁，連接構(gòu)造復(fù)雜，塔梁節(jié)點抗彎也不滿足要求。于是，設(shè)計團(tuán)隊通過多次試驗、探索，選擇采用波形鋼腹板與預(yù)應(yīng)力混凝土頂?shù)装宓匿摶旖M合結(jié)構(gòu)，大大減小了索塔及橫梁的橫向地震力。

　　除了塔上的組合橫梁提升索塔自身的抗震能力，能不能讓主梁再幫點忙分擔(dān)點兒地震力？“我們研發(fā)了耗能型中央扣，它是由防屈曲鋼支撐作為中央扣主體構(gòu)件，通過與主梁巧妙的鉸接設(shè)計，既能耗散地震能量，又能避免地震力導(dǎo)致主梁破壞。”蔣勁松介紹。

　　瀘定大渡河大橋架設(shè)橋梁纜索

　　中央扣應(yīng)用在懸索橋中已經(jīng)有很多年，但之前只有剛性中央扣和柔性中央扣兩種形式。蔣勁松介紹：“這次研發(fā)的耗能型中央扣是我們的首創(chuàng)，主要是為了解決抗震問題。在小地震作用下，它就相當(dāng)于剛性中央扣；但是在遇到大地震時，它就變成了一個保險絲，保險絲先壞掉，而其他橋梁結(jié)構(gòu)不被破壞。同時，整個主梁的位移響應(yīng)也會降低，解決了縱向抗震的問題”。

　　波形鋼腹板組合橫梁和耗能型中央扣兩大關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，與傳統(tǒng)懸索橋體系相比，索塔縱向地震動響應(yīng)降低20%，橫向地震動響應(yīng)降低25%，梁體縱向位移減小70%，科學(xué)地解決了高烈度地震區(qū)大跨度懸索橋抗震需求的技術(shù)難題，推動了大跨懸索橋抗震技術(shù)的進(jìn)步，實現(xiàn)了鋼筋混凝土索塔在高烈度地震區(qū)的應(yīng)用，保障了大橋在強震作用下的安全性。

　　抗風(fēng)

　　取平衡點同時滿足結(jié)構(gòu)抗風(fēng)和行車防風(fēng)

　　大渡河峽谷氣象多變、風(fēng)場紊亂，瞬時風(fēng)速能達(dá)到32.6m/s，相當(dāng)于12級臺風(fēng)風(fēng)速。加之受局部地形地貌的影響，其大風(fēng)特性和常規(guī)平原地區(qū)有顯著區(qū)別，強來流風(fēng)常伴隨大風(fēng)攻角出現(xiàn)。蔣勁松介紹：“從2012年開始，我們就利用了現(xiàn)場實測、風(fēng)洞試驗、數(shù)值模擬三大手段，開展了抗風(fēng)專項研究”。

　　那設(shè)計的基準(zhǔn)風(fēng)速究竟該取多少？蔣勁松說：“除了在現(xiàn)場設(shè)置測風(fēng)塔之外，還開展多點位同步測量，得到了初步數(shù)據(jù)。還開展了地形模型風(fēng)洞試驗，就是把橋位附近的地形做成模型放進(jìn)風(fēng)洞里試驗，測量橋位所在位置風(fēng)速有多大”。

　　瀘定大渡河大橋首根主纜索架設(shè)成功

　　設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)速確定之后還要解決抗風(fēng)問題。蔣勁松介紹，抗風(fēng)需要解決兩個方面問題，首先是結(jié)構(gòu)抗風(fēng)，也就是在風(fēng)場作用下，橋梁自身的安全問題。為了解決橋梁抗顫振問題，他們試驗了很多措施，比如目前橋上應(yīng)用的上下穩(wěn)定板、封閉中央開槽等設(shè)計，但這些都不是一開始就知道是否可行，而是通過一次次試驗，不斷測試得出的結(jié)論。

　　其次就是行車防風(fēng)，“行車時車輛從隧道里開到橋上，隧道里是沒有橫向風(fēng)的，車輛開得很平穩(wěn)，但是一走到橋上，如果有大風(fēng)吹來，就會影響駕駛安全”。蔣勁松介紹，基于此，橋上設(shè)計了一些風(fēng)障，改善橫向風(fēng)對車輛行駛的影響。但如果把行車防風(fēng)做到極致又會和結(jié)構(gòu)抗風(fēng)產(chǎn)生沖突，因此就需要選取一個平衡點，既滿足結(jié)構(gòu)抗風(fēng)，又滿足行車防風(fēng)。

　　對話

　　建設(shè)順利 “我們能夠建好超級工程”

　　記者：瀘定大渡河大橋在總體設(shè)計時遇到了什么困難？

　　蔣勁松：瀘定大渡河大橋在雅安岸采用隧道錨，與瀘定隧道相接，隧道錨與公路隧道空間位置存在沖突。這需盡量壓縮公路隧道左右線的間距，甚至不得不采用連拱隧道等特殊形式，致使隧道施工難度大、風(fēng)險高；同時懸索橋主纜還需要向外偏轉(zhuǎn)，使得塔頂主索鞍必須橫向平彎，增大制造復(fù)雜程度，對索塔也會產(chǎn)生不利的橫向力。

　　記者：如何解決上述困難？

　　蔣勁松：我們在設(shè)計總體布局時首次采用2個轉(zhuǎn)向相反的平曲線將瀘定隧道按分離式隧道接大橋分離式引橋，大橋隧道錨設(shè)置于左右線分離式隧道之間，加大了隧道錨與隧道之間的凈距，將公路隧道與錨碇間的近接體系受力相互影響降至最低。這使主纜和隧道錨的布置完全不受相連公路隧道的影響，為山區(qū)橋隧相連的懸索橋總體布置提供了一條嶄新思路。同時，橫通道可作為隧道錨施工期的運輸通道，利用先期完工的瀘定公路隧道作為施工場地，不受風(fēng)雨影響，極大地方便了施工，節(jié)約了工期，受到施工單位的歡迎。

　　記者：您從事橋梁設(shè)計工作30多年，你認(rèn)為瀘定大渡河大橋特別之處是什么？

　　蔣勁松：建設(shè)過程非常的順利，這個是我最大的感受。因為我們設(shè)計完成后還要做后期服務(wù)，所謂后期服務(wù)就是協(xié)調(diào)解決施工期出現(xiàn)的技術(shù)問題，以幫助這個項目順利建成。然而這座橋在后期服務(wù)過程中非常順利，沒有出現(xiàn)任何較大的技術(shù)問題就修建完成了，所以這個就是我們作為從業(yè)人員心里面最欣慰的一點。而針對技術(shù)創(chuàng)新方面，每座橋特別是針對這種大型工程我們都會開展很多研究，都可能會產(chǎn)生一些創(chuàng)新成果，這個是自豪的一個方面，但是我覺得對我的感受來說就是施工單位也是非常給力，整個后期服務(wù)非常順利。

　　瀘定大渡河大橋為主跨1100米、全長1411米的懸索橋

　　記者：您覺得瀘定大渡河大橋的意義何在？

　　蔣勁松：瀘定大渡河大橋從2015年9月修建，到2018年12月31日通車。期間建設(shè)者克服了種種困難，優(yōu)質(zhì)、高效地完成建設(shè)，為新川藏路交上一份滿意答卷。大橋建設(shè)的意義，我覺得有4個方面。一是雅康高速公路是輻射帶動涉藏地區(qū)的經(jīng)濟(jì)大動脈，這對完善國家高速公路網(wǎng)，改善民族地區(qū)交通條件等均具有重要意義；二是展現(xiàn)了四川交通人的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，不斷地刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新，不斷推進(jìn)從“蜀道難”到“蜀道通”再到“蜀道暢”；三是取得的一系列技術(shù)創(chuàng)新成果，促進(jìn)了橋梁專業(yè)本身的技術(shù)進(jìn)步，也對后續(xù)川藏高速公路、川藏鐵路建設(shè)提供了堅實技術(shù)儲備；四是大渡河大橋獲得了各種獎項，證明我們可以建設(shè)超級工程，我們能夠建好超級工程，也說明了中國正逐漸從“橋梁大國”走向“橋梁強國”。記者 茍春

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