天堑变通途!耗资14亿的矮寨大桥强在哪?螺丝掉30%都没问题

科学怂哥 2025-03-13 11:06:41

在我国有这样一座桥,没有桥墩也没有支架,仅靠连接山头的两根吊索,就能跨越千米峡谷。它就是湖南省的矮寨大桥。

为何矮寨大桥不建桥墩?

通常来说,建设大桥都会选择更为稳固的桥墩来支撑桥体。但矮寨大桥却另辟蹊径,建造了一个没有桥墩没有支架,悬挂在百米高空之上的悬索桥。这是为什么呢?

要知道,矮寨大桥的下方是湖南省西北部的德夯大峡谷。该峡谷是典型的喀斯特地貌,存在大量的地下洞穴与暗河,土壤状态极不稳定,架设桥墩反而更加危险。因此悬索桥成了最合适的方案。

在距离地面355米的高空建造一条全长1779 米的悬索桥,无疑是巨大的挑战。首先安装锚碇就让工程队犯了难。由于两岸高度相差67米,再加上地形不同,两岸无法采用同一种锚碇结构。

于是在靠近吉首市的一岸,工程队采用重力式锚碇。通过锚体连接地基与桥梁主缆,分担钢缆重力。而茶洞镇的一端使用隧道式锚碇,即在山体上挖一个隧道,再用混凝土填充固定,把岩体作为锚体的一部分,共同承受大缆的拉力,达到牢牢固定桥体的效果。

首创悬索桥结构

然而矮寨大桥的厉害之处不止于此。大桥两岸高度相差近两倍,使得承受横向水平力的加劲梁的长度小于索塔的中心距,这与常规的悬索桥结构不符。如果按照常规的方式建造,必须要挖采大量山体,费时费力又费钱。

因此工程队首创塔梁分离式悬索桥。抛弃以往让桥塔支撑加劲梁的方式,将加劲梁单独支撑在山体上,为今后在山区建设桥梁,设提供了一种更具性价比的方案。

千米悬桥的安全性如何保障?

一千多米的桥体,仅靠立于山头的两端连接,不禁会让人发出疑问:这样真的安全吗?答案是毋庸置疑的——安全。

在建造工程启动前,矮寨大桥就按照100年基准期,加上2%超越概率的水平进行设防,还特别采取了抗震设计。

并且工程师们专门为桥体预留了一定比例的冗余设计。当某一部分出现故障时,冗余设计就能顶替坏掉的地方发挥作用。因此,当有网友发现矮寨大桥上的螺丝断裂时,专家给出回应:即使是掉30%的螺丝也不会影响桥梁的安全性。

另外从气候类型上看,当地属于亚热带季风性湿润气候,年均气温16.6摄氏度,无霜期较长,平均风速在13.3-31.9m/s,完全在大桥可承受的安全范围内。

在这座大桥上还长期驻扎一支15人的队伍,他们都是专业的工程师,全年无休每日巡逻,在百米高空上守卫大桥安全。同时,大桥还安装了健康监测系统,共设置了112个传感器,通过科技手段全天候检测桥体各个部件的状态,为矮寨大桥和通行车辆的安全保驾护航。

花资14亿建桥,值得吗?

矮寨大桥不仅建造难度大,建造金额更是高达14亿。用这么多钱建造一座一千多米长的大桥,值得吗?

矮寨大桥在2012年通车,成为沟通湘西与重庆两地的重要桥梁。在大桥建造之前,矮寨盘山公路是湘西与重庆相连的唯一公路。可是这条路十分陡峭,全长6公里但垂直高度达到了440米,交通事故频发,是公认的“中国最危险的公路”。

因此矮寨大桥的修建十分必要,大桥的建立极大程度上拉动了当地的经济发展。

以矮寨大桥连接的十八洞村为例,据当地村民描述,大桥建立之前由于交通不便利,村民们收入微薄,顶多到镇上卖些板栗。而大桥通车之后,越来越多的游客涌入村落,旅游业逐渐兴旺。截止到2023年,十八洞村每年的村集体收入已经达到380万元。一座桥实现了大山人的脱贫致富。

截止到2021年,矮寨大桥单日车流量已经达到了2.7万台。据统计其中除了旅客车外,数量最多的是农产品货车。

湘西的特色产品也在通过大桥,走出当地,送往全国的各个角落。

参考资料:

《湘西矮寨大桥设计创新技术》—桥梁建设(作者:胡建华,崔剑峰)

《矮寨特大桥方案研究》—湖南省交通厅

《矮寨大桥:高山峡谷的养护挑战 巡查监测与应急抢险多管齐下》—桥梁杂志

《湘西十八洞村的十年变迁》—新华网

《超级工程变超级景点 矮寨大桥带动湘西旅游联动发展》—中国新闻网

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