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背景
矮寨特大懸索橋?yàn)殇撹旒觿帕簡慰鐟宜鳂?，橋梁兩端直接與隧道相連，采用雙向4車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)車速為每小時(shí)80公里，設(shè)計(jì)汽車荷載為公路-1級(jí)，橋面設(shè)計(jì)風(fēng)速34.9m/s。地震動(dòng)峰值加速度0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s。路基寬度24.5米，橋身全長約1073.65m，懸索橋的主跨為1176m。矮寨懸索大橋項(xiàng)目啟動(dòng)預(yù)算7.9億元，實(shí)際完工造價(jià)15億元。大橋施工方面對五大世界難題，制定了五大施工方案，下面就一起來看看施工三維仿真動(dòng)畫，還原最真實(shí)的施工現(xiàn)場吧。
[視頻]矮寨大橋施工過程三維仿真動(dòng)畫：
【五大世界難題】
地形險(xiǎn)要：
橋面到峽谷底高差達(dá)355米，兩岸索塔位置距懸崖邊緣僅70至100米。
地質(zhì)復(fù)雜：
索塔處存在巖堆、巖溶、裂隙和危巖體等不良地質(zhì)現(xiàn)象。僅在吉首岸索塔基坑附近就發(fā)現(xiàn)大小溶洞18個(gè)，其中最大的溶洞體積近萬立方米。
氣象多變：
峽谷多霧，瞬間最大風(fēng)速為31.9米每秒，嚴(yán)重影響施工測量和主纜架設(shè)。
吊裝難：
主纜及鋼桁梁在300至400米高空架設(shè)，單件吊裝最大重量達(dá)120噸。
運(yùn)輸難：
土建工程運(yùn)量大，僅鋼材、水泥、砂石等材料運(yùn)輸總量就達(dá)18萬噸。
五大施工難題
一
首次采用塔梁完全分離結(jié)構(gòu)。一般懸索橋設(shè)計(jì)中，塔與梁相接，但矮寨大橋索塔位置距懸崖邊緣僅70-100米，下面即是數(shù)百米高的谷底，地形比較特殊。使用塔梁完全分離結(jié)構(gòu)可以最大限度減少對山體的開挖，縮短鋼桁梁長度，節(jié)省投資；實(shí)現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)與自然景觀的完美融合。
二
首次在懸索橋上使用大型巖錨吊索。由于選用了塔梁分離式懸索橋結(jié)構(gòu)，使鋼桁梁長度小于主塔中心距，主纜存在無吊索區(qū)，會(huì)出現(xiàn)吊索卸載應(yīng)力為零的情況，且鋼桁梁轉(zhuǎn)角位移大，鋼桁梁的上、下弦應(yīng)力超標(biāo)，需對鋼桁梁作特殊設(shè)計(jì)。因而設(shè)計(jì)采用的是增加豎向錨固拉索方案，設(shè)豎向錨固拉索，通過預(yù)應(yīng)力巖錨將其錨固于巖石上。
矮寨大橋的鋼桁加勁梁包括鋼桁架和橋面系。鋼桁架由主桁架、主橫桁架、上下平聯(lián)及抗風(fēng)穩(wěn)定板組成。主桁架為帶豎腹桿的滑輪式結(jié)構(gòu)，由上弦桿、下弦桿、豎腹桿和斜腹桿組成。上弦桿、下弦桿采用箱形截面，除支座處腹桿采用箱型斷面外其余均采用工字型截面。主桁桁高7.5m，桁寬27m，節(jié)間長度7.25m。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度14.5m，由2個(gè)節(jié)間組成，在每節(jié)間處設(shè)置一道主橫桁架。
主橫桁架采用單層桁架結(jié)構(gòu)，由上、下橫梁及豎、直腹桿組成，其中上下橫梁采用箱形截面，腹桿均采用工字型截面。上、下平聯(lián)均采用K形體系、箱型截面。
加勁梁的架設(shè)采用軌索移梁法，軌索移梁法即利用大橋永久吊索，在其下端安裝水平軌索，再將水平軌索張緊作為加勁梁的運(yùn)梁軌道，實(shí)現(xiàn)由跨中往兩端節(jié)段拼裝大橋的鋼桁加勁梁。相對于橋面吊機(jī)拼裝方案，軌索移梁方案可大大減少鋼桁梁的高空拼裝作業(yè)，既可節(jié)省工期和節(jié)約投資，又有利于保證施工安全及施工質(zhì)量。
三
首次采用碳纖維預(yù)應(yīng)力索對巖錨底座進(jìn)行錨固。將巖錨吊索所受的拉力傳至地面巖體上，常規(guī)巖錨索預(yù)應(yīng)力筋材采用鋼絞線，矮寨大橋根據(jù)研究試驗(yàn)后采用了高性能的碳纖維作為預(yù)應(yīng)力筋材，與傳統(tǒng)鋼絞線相比，碳纖維材料具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕的特點(diǎn)，為橋梁的安全提供充分的保障。
四
矮寨大橋采用了橋隧相聯(lián)的形式，施工階段，隧道入口仰（邊）坡開挖、隧道掘進(jìn)、塔基開挖、隧道式錨碇開挖均會(huì)對山體穩(wěn)定造成一定影響；運(yùn)營階段，索塔與錨碇的荷載、端吊索的荷載將共同作用于山體。設(shè)計(jì)者運(yùn)用了FLAC-3D巖土工程分析軟件建立巖體的本構(gòu)模型，對山體的整體穩(wěn)定性進(jìn)行了分析計(jì)算。對山體進(jìn)行了必要的加固防護(hù)措施，以確保山體的穩(wěn)定和橋梁結(jié)構(gòu)安全。
五
為確保大橋的抗風(fēng)穩(wěn)定性和安全性，湖南大學(xué)風(fēng)工程試驗(yàn)中心圍繞該橋的抗風(fēng)設(shè)計(jì)問題，做了系統(tǒng)的計(jì)算分析以及風(fēng)洞試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)制作了1:245的全橋氣彈模型，全面檢驗(yàn)了矮寨大橋的抗風(fēng)性能，完全滿足抗風(fēng)設(shè)計(jì)要求。鑒于山區(qū)風(fēng)環(huán)境極其復(fù)雜，在橋址處建立了一種遠(yuǎn)程控制的新型的懸索吊掛式風(fēng)環(huán)境觀測系統(tǒng)，并已投入使用。長期觀測資料將充實(shí)和修正現(xiàn)有風(fēng)環(huán)境研究結(jié)果。
四項(xiàng)“世界第一”
一、大橋?yàn)槟壳笆澜鐛{谷跨徑最大懸索橋；
二、首次采用塔、梁完全分離的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；
三、首次采用“軌索滑移法”架設(shè)鋼桁梁；
四、首次采用巖錨吊索結(jié)構(gòu)，并用碳纖維作為預(yù)應(yīng)力筋材。
橋型方案為鋼桁加勁梁單跨懸索橋，全長1073.65m，懸索橋的主跨為1176m。該橋跨越矮寨大峽谷，主跨居世界第三、亞洲第一。
矮寨特大懸索橋長1176米，跨高350米，為目前世界峽谷跨徑最大懸索橋。
矮寨大橋創(chuàng)下了四項(xiàng)“世界第一”。
行走在離地面300多米高觀光通道上，俯看矮寨風(fēng)光。
俯瞰峽谷。
施工人員在清掃大橋鋼桁梁上的垃圾塵土（向他們致敬！?。。?。
施工人員在高空作業(yè)。
330米高空的維修平臺(tái)上，施工人員正在為鋼桁梁補(bǔ)油漆。
施工人員。
施工人員冒著酷暑在330多米高的“貓道”上安裝纜索。
施工員趙虎將用空的灰桶奮力地扯上來。當(dāng)日，施工方正大進(jìn)行安裝護(hù)欄、綠化等最后的準(zhǔn)備工作。
施工人員在高空作業(yè)。
大橋啟用氦氣飛艇，將主纜先導(dǎo)索從茶峒段牽引至德夯大峽谷對岸的吉首段。
湖南湘西矮寨特大懸索橋上，工程人員為即將通車的大橋進(jìn)行燈光測試。
大橋如長虹靜靜地橫臥在山谷中。
美國國家廣播公司NBC旗下的“今日新聞”網(wǎng)站，曾推薦10個(gè)非去不可的世界新地標(biāo) ， 給喜愛旅游人士作參考。
亞洲有兩個(gè)地方上榜，一個(gè)是東京晴空塔，高643公尺 ， 目前是世界最高的獨(dú)立電梯高塔；另外一個(gè)是湖南矮寨大橋 ， 該橋橫跨矮寨大峽谷，是長沙通往重慶的重要道路，從橋上往下探，山林美景盡收眼底。
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