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“广西第一悬索桥”－柳州红光大桥

2007-11-04 15:04阅读：

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大桥院在悬索桥技术领域不断创新发展(4)____柳州红光大桥
“广西第一悬索桥”－柳州红光大桥
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红光大桥位于柳州市中心西南部，横跨柳江，南接飞鹅路立交，北接莲塘路。桥址上游距柳州铁路桥925米，下游距柳江大桥950米。是柳州市内又一座重要的市政桥梁,于2004年8月28日建成通车,成为广西第一悬索桥。
大桥主孔采用跨度380米一跨过江的单跨双铰式钢板梁悬索桥。桥面设四条机动车道和两条非机动车道，两侧各设2米人行道，全宽27.8米，设计行车速度50km/h。悬索桥主缆的垂跨比为1:10，上下游主缆中心相距22.8米，吊索纵向间距8.25米。主梁为国内首次采用的开口式正交异性钢板梁结构，梁高2.2米。主塔高70米基础为上下游分离式桩基，每塔共8根φ1.8米钻孔灌注桩，底端嵌入微风化白云岩层。大桥按百年一遇的洪水频率设计，实际达到三百年一遇标准，可保证特大洪水情况下交通运行。
红光大桥工程全长1.04公里，主桥采用跨度为380m的悬索桥，一跨过江，是目前广西壮族自治区跨度最大的桥梁。桥宽27.6m，近期按双向四车道加两侧非机动车道运营，远期改为双向六车道。
柳州
市在红光桥修建前柳江上已有各种桥梁8座，在红光桥桥位上下游约1公里处就各有一座。红光大桥技术标准高，中铁大桥院在设计中采用了多项新技术。
采用正交异性钢板梁作为悬索桥的加劲梁。这是大桥院在汕头海湾桥采用的混凝土箱梁、在西陵长江大桥采用的钢箱梁、在贵州西溪、落脚河桥采用的混凝土板梁之后又增加的一种新悬索桥加劲梁的型式。自美国塔科玛桥采用开口式钢板梁被风吹毁，修复时转而采用钢桁加劲梁后，工程界一直避免将开口工钢板梁用于悬索桥加劲梁。然而，钢板梁具有受力明确、制作简单，运输方便，造价经济等优点，在适宜的条件下不失为优良的加劲梁截面形式。
正交异性钢桥面板既作为加劲梁的上翼缘，又兼当行车道板，直接节省了加劲梁的用钢量。红光桥加劲梁的用钢量仅342kg/m2,远远小于钢箱梁或钢桁梁的平均用钢量450kg/m2。
开口式断面不仅省去了翼缘的用钢量，恒载也得以进一步减小，有效减轻了主缆、主塔和锚碇的负载，为柳州红光桥从总体上节省创造条件。红光桥主桥的活载与恒载比例达到27%，造价约为8300元/m2，而一般公路桥活载仅占恒载的10%左右，相同跨度下每平方米造价均在万元以上。
由于开口断面不需像钢箱梁一样保证全断面的对接精度，工艺要求因而降低，工装设备也更加简单，钢梁的单价随之降低。运输方面，钢板梁加劲梁可在工厂制成板件，选用公路或铁路运输，到现场后组拼成节段，运输组拼方式灵活，不受桥址处水上运输条件的限制。钢加劲梁节段吊装上桥后，节段间对接的工作量及材料用量也较小。
采用了多项抗风稳定措施和新型的支承约束体系。开口式加劲梁虽然有很多优点，但由于抗扭刚度小，抗风稳定性较差。在桥梁抗风研究日益深入、悬索桥工程实践经验丰富之后，大桥院在国内首次在悬索桥加劲梁采用开口钢板梁型式，通过设置中央扣索、降低人行道高度、加设裙板和取消梁底检查车永久性轨道等有效措施解决了抗风问题，其中中央扣索为国内首次采用。
本桥为了提高经济性，采用恒载较轻的开口式钢加劲梁，全桥结构的重力刚度有所降低，梁端纵向位移的大小和速度均较较大。为减小梁端支座的磨耗，在国内首次采用阻尼器来控制梁端的位移速度（与重庆鹅公岩长江大桥为解决抗震问题所设的阻尼器不同），为解决悬索桥梁端支座的磨耗提供了一个简单经济的方案。
大桥构造细节新颖。根据桥位地形，主缆在散索点处可直接顺边跨主缆的切线方向散开锚固，不需进行转折，因此在散索点设置散索套，与常规的散索鞍相比，用钢量少，构造简单。
主鞍座采用全焊接鞍座，也比常规的全铸或铸焊结合的鞍座用钢量少，既节省了费用，又不需分块吊装再拼接，简化了施工步骤，加快了施工进度。
采用国内最高强度级别的钢丝制作主缆。当前工程材料的发展总趋势是向着轻质高强发展，随着国内冶炼技术的不断发展，钢丝强度在不断提高，现在已可生产出的标准强度为1770MPa高强钢丝，并在红光桥上首次应用，实用情况表明，1770MPa的高强钢丝的力学性能和经济性都很好，现在又在国内最大跨度的西堠门大桥上推广使用。
选用了长效的防腐材料。针对加劲梁表面均暴露在空气中，柳州又是酸雨严重的地区，因此主梁采用了水性无机硅酸锌作为防腐涂料，该涂料防腐周期长、附着力强，在别的桥上也曾应用过，但效果不理想，主要问题是在涂装时对钢材表面处理和环境要求较高。在红光桥的防腐设计时考虑到虽然水性无机硅酸锌对涂装要求很高，但防腐效果非常好，而且可以直接根据涂装外观确认涂装工艺是否符合要求，可确保涂装质量。在红光桥的施工中，逐步摸索出一套适合水性无机硅酸锌的涂装工艺，为广泛采用这种长效防腐涂装总结了了宝贵的经验。
这些先进技术和最新材料的应用为柳州红光大桥具有完善的功能、安全的结构，良好的耐久性、美观的造型、经济的造价奠定了扎实基础，得到社会各界很高的评价，因此荣获中国中铁优秀工程设计二等奖。
红光桥的建成，极大地分流柳江一桥、文惠桥的交通流量，缓解市中心区交通压力，缩短了运距，提高了行车速度，大量地节约了能源，对改善柳州市交通环境质量具有十分重要的意义。同时也提高了中心主干路网的防洪标准，取得了良好的经济与社会效益。

“广西第一悬索桥”－柳州红光大桥
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