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看得手心冒汗北盘江大桥对于恐高的人简直是噩梦

2019-06-15 02:56编辑:admin人气:


  出品网易旧事

  作者斯须千秋

  大师晓得,世界的第一高桥在哪里吗?

  在纽约?悉尼?仍是中国的上海?广州?都不是。

  世界第一高桥——杭瑞高速的北盘江大桥(别名尼珠河大桥),位于云南省宣威市普立乡,一个云贵交壤处的峡谷之上。

  对于当今的中国人而言,刷新世界最高峻桥的高度曾经算不得是什么旧事了。这一方面是由于中国桥梁工程师的手艺先辈、基建能力强,另一方面也是无法之举。

  俗话说“金桥银路草建筑”,大桥的造价远远超出跨越通俗道路。

  但因为中国特有的三级阶梯地势,山脉和丘陵遍及全国,特别是西南的贵州、云南等省份,能够说是“地无三尺平”。这些山岳还极其峻峭,底子没有建筑平直公路的前提,就连通俗的盘猴子路都很难修。

  (中国西南的典型喀斯特意貌)

  于是,在复杂的地形、破裂的地质前提的强逼下,中国工程师们堆集了大量的桥梁建筑经验。

  (一)在峡谷上建桥,扛不扛风很主要

  北盘江大桥全长1341.4米,桥面到谷底垂直高度565米,相当于200层楼高。在它的协助下,云南宣威到贵州六盘水的交通时间从本来的5个小时缩短到了1个小时。

  它是一座钢桁架梁斜拉桥。这种桥型与悬索桥一路,并称为两种最优良的现代化桥梁。它们都倾覆了人们对于桥梁的保守认知,不再由桥梁下部笨重粗大的支持布局来维持不变,而是靠几根看似柔弱的钢索将大桥拉起来。

  (第一高桥北盘江大桥是一座钢桁架梁斜拉桥)

  此中,悬索桥是将两根粗达一米的钢索吊挂在大桥两头的桥塔上,再用较细的拉杆将桥面吊在悬索上构成的。它的施工相对简洁,精度要求也较小。

  然而,悬索桥是一种“柔性桥”,在面临、极端情况时,它就较着不敷安定。自1918年以来,曾经有11座悬索大桥蒙受暴风毁坏。考虑到山顶的情况恶劣,北盘江大桥选择了钢桁架斜拉桥的布局形式。

  (美国塔科马悬索桥遭风灾粉碎)

  斜拉桥是在主桥塔顶放出斜拉索,斜拉索的另一端吊挂在桥面上,将桥面梁间接拉起而成的一种现代桥梁。它的桥面梁需要承担斜拉索对其的附加压力,因而需要采用抗压能力很强的钢桁架桥面梁。它较之悬索桥而言更为粗壮,刚度也更大,是一种“刚性桥”。

  斜拉桥不需要悬索桥锚碇等大体积布局的基坑开挖和弃土处置,对情况影响小,这在交通运输未便、地质前提多变的山区中有很强的合作劣势。

  (斜拉桥与悬索桥)

  斜拉桥的斜拉索与桥面梁,都是需要间接受力的布局,这就为施工提出了更高的工艺和精度要求。

  在施工中,刚性梁一些额外的受力与细小的变形都可能使大桥呈现平安隐患,而斜拉索的松紧程度也会改变大桥的内部应力,从而形成不良影响。因而能够说,斜拉桥是很考验国度科技程度的一种桥梁。

  (斜拉桥示企图。斜拉桥靠斜拉索拉住桥面,同时桥面本身也受压力。这对桥面的要求比悬索桥更高。)

  (二)斜拉桥稳不稳,起首看钢索

  斜拉桥的平安与不变高度依赖于斜拉索。

  北盘江大桥的斜拉索呈扇形双排双索面安插,斜拉索上端固定在塔柱上,下端锚固于钢桁架梁上,全桥共有224根斜拉索。“吓人”的是,斜拉索的直径只要15.2毫米粗,和人的手指一般。这么细的钢索,能拉得起这么重的大桥吗?

  (北盘江大桥的斜拉索)

  现实上,斜拉桥的钢索用的不是通俗的钢材。一般而言,通俗的建筑用钢强度在200-400兆帕之间,有些高规格的建筑物会用到460兆帕的高强钢。而早在2006年,中国就起头特地进行斜拉索用镀锌钢丝规模化出产制造的手艺攻关,并在2008年完成了攻关,将斜拉索的抗拉强度提拔到了1770兆帕,一举打破了国外对我们的高价垄断。

  七年过去,北盘江大桥所利用的OVM平行钢绞线拉索,其抗拉强度曾经轻松跨越了1860兆帕,动载应力幅达250兆帕,远超国际尺度的要求。

  通俗钢材与北盘江大桥斜拉索的差距,就像是木材与通俗钢材的差距。因而,这些以一当十的钢丝虽然细,可是却能无力地拉起整座大桥,我们丝毫不消担忧。

  除了强度外,这些斜拉索还采用了最先辈的四层防腐系统,由外到内别离有HDPE外护套、单根小HDPE护套、油脂涂层与镀锌涂层,配合庇护着斜拉索,使北盘江大桥的斜拉索具有远高于其它一般斜拉索的寿命和平安性。

  (三)从设想到施工,全数是“最新科技”

  北盘江大桥从设想之初就承担着最新科技的摸索使命。

  从纸面的设想阶段起头,北盘江大桥的规格就很是高,利用了最新的科研功效,包罗“中纵梁加大次横梁”布局系统,提高告终构受力机能,并通过焊接变形模仿计较阐发,确定了正交同性钢桥面板与钢桁梁合理的毗连机关和工艺。

  与“天顶星”的科技程度相对的,长短常恶劣的施工前提。北盘江大桥所处的峡谷处山势峻峭、施工厂地极为狭小,而且常年刮着六级以上大风。这里距离比来的小镇还有二十公里远,就连施工用水都难以获得。

  为此,工程师们特地为了施工建筑了三级泵水系统,将江水从山谷的最深处泵到了565米高的施工平面上。为了给水泵供电,项目部特地在谷底建筑了一个小型变电站,30多小我沿着40厘米的山路耗时一个月才将一吨重的设备搬到谷底。

  为了这座大桥,工程师们就如许一个工程套一个工程,能够说是成立了一整套包罗后勤保障在内的施工系统出来。

  并且,凡是来说,斜拉桥的桥面梁是采用“顶推”的方式进行施工的。也就是说,在桥塔架设好之后,将一节一节的桥面梁节段连续拼接到桥体上,向斜拉索加力并固定。跟着施工的进行,两边的桥面模块和拉索向两头逐步推进并最终合拢。

  (北盘江大桥的合拢)

  但在施工过程中,因为主塔的两侧施工不会完全同时进行,顶推方案会使得主塔两侧的分量不均衡,对主塔形成程度推力,进而可能粉碎桩基,影响索塔的不变性。因而,工程师们不断在摸索比力新的施工工艺。

  别的,虽然峡谷深达565米,但峡谷底部的尼珠河倒是条毫无通航能力的小河。桥梁的“积木”——节段梁凡是重达几百吨,需要必然吨位的船只才能将其运送到现场。

  工程部无法操纵尼珠河将节段梁全体运送到拼接位置附近,只能拆成更小的“积木”:几吨至十几吨的小型布局构件,再一片一片地运送过来,而在桥上间接拼接布局构件是一件费时吃力、误差又大的方案。这又给工程带来了更大的麻烦。

  为了一揽子处理所有这些问题,工程师们测验考试着采用了新工艺——钢桁梁整节段梁底轨道纵移悬拼工法。

  这种工艺是指在施工现场,以极强的精度节制程度,将“积木”敏捷拼装成160吨重的节段组梁,随后进行全体吊装。如许一来,安装过程敏捷,既缩短了工期,又减小了对桥墩的危险。

  这是一种很是新的、同时也很是不成熟的工法,以至被很多业内的权势巨子报复过。专家们大都担忧这种全新工法的精准度,还有人担忧施工时新架布局对旧有布局发生影响。

  这就对施工步队的专业性提出了很是高的要求,研究团队顶住了来自各方的压力,并通过足尺模子试验验证了工法的可行性,最终将这种方式奉行了下去,而且在试探中也获得了很多难以言传的手艺细节。

  现在,这一套施工工艺曾经被写成了规范流程,成为了企业的施工工法。将来其它斜拉桥的建筑过程中再碰到这种问题,处理起来只会越来越简单。

  北盘江大桥只是中国大桥们的九牛一毫。去世界大桥的各类排行榜中,中国的大桥都能够毫无悬念地名列第一,只要一个名叫“外国”的国度能够与中国勉强一比。

  其实,很多先辈的工程手艺更依赖频频的测验考试与大量的工程经验堆集,没有夸夸其谈的捷径可走。中国这些令人头疼的高山幽谷就是最好的工程师培训基地,进而造出了这些可谓世界奇迹的“不成能”大桥。

  作为世界上认知度最高的标签,中国制造(Made in China)正寻求计谋升级。

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(来源:未知)

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