矮寨大桥

长沙至重庆公路通道上的一座特大型桥梁

矮寨大桥

矮寨大桥(Aizhai Bridge)[0]位于中国湖南省湘西自治州吉首市矮寨镇,是长沙至重庆公路通道、吉首至茶洞高速公路上的一座特大型桥梁。[1]是包头—茂名高速公路关键控制性工程。[6]建成时,是世界跨峡谷跨径最大的钢桁梁悬索桥。[7]矮寨大桥于2007年10月28日开工建设;2011年12月,主体工程全部完工;[5]2012年3月31日建成通车。[5]

矮寨大桥(Aizhai Bridge)[1]位于中国湖南省湘西自治州吉首市矮寨镇,是长沙至重庆公路通道、吉首至茶洞高速公路上的一座特大型桥梁。[2]是包头—茂名高速公路关键控制性工程。[7]建成时,是世界跨峡谷跨径最大的钢桁梁悬索桥[8]

矮寨大桥于2007年10月28日开工建设;2011年12月,主体工程全部完工;[6]2012年3月31日建成通车。[6]

矮寨大桥距吉首市约20公里,西起坡头隧道,上跨德夯大峡谷,东至矮寨三号隧道。为双层公路、观光通道两用桥梁,四车道高速公路特大桥。[5]工程投资12.83亿元,线路全长1779米,主桥全长1414米,主跨采用1176米的单跨简支钢桁梁悬索桥。桥面宽度为 24.5米,距谷底高度为355米,桥面为高速公路,设计速度 80千米/小时。[4]

历史沿革

为改变湘西落后的交通状况,湖南省决定修建吉茶高速公路。矮寨大峡谷是吉茶高速公路的必经之地,如何跨越天堑,成为当时的焦点与难点。面对矮寨大峡谷高差达500米的悬崖峭壁,设计师们最终确定了大桥与自然和谐相融的方案。[9]

2004年,湖南组成了30余人的团队,前往德夯大峡谷实地勘察,确定施工方案。[10]

2007年10月28日,矮寨大桥破土动工,大桥为特大型钢桁加劲梁悬索桥,悬索桥的主跨为1176米。[11]

2009年年底,矮寨大桥完成了塔锚建设。[12]

2009年12月9日,世界首例轨索移梁法主桁架设节段足尺模型试验在吉首市吉茶高速矮寨特大悬索桥建设现场取得试验成功。[13]

2010年3月28日,利用飞艇将矮寨大桥先导索从茶洞岸引牵到了吉首岸,成功跨越跨度1176米的德夯大峡谷,这标志着矮寨大桥正式进入上部构造施工阶段。[6]

2010年7月18日,吉茶高速公路矮寨大桥主缆索股正式开始架设,主缆架设工程的启动标志着矮寨大桥的建设取得了重要突破,全面进入上部永久结构施工阶段。[12]

2010年7月20日,矮寨大桥猫道架设完成。[6]

2010年10月20日,矮寨大桥主缆架设完成。[6]

2011年2月23日,矮寨大桥吊鞍安装完成。[6]

矮寨大桥利用飞艇架设先导索
矮寨大桥利用飞艇架设先导索

2011年4月,矮寨大桥钢桁梁架设启动。[14]

2011年6月初,矮寨大桥钢桁梁架设正式启动,标志着矮寨大桥建设取得实质性进展,正式进入钢桁梁架设施工阶段。[6]

2011年8月20日,矮寨大桥钢桁梁成功合龙,标志着大桥主体结构的完工。[15]

2011年9月17日,随着最后一块桥面板被安装到位,矮寨大桥桥面安装全部顺利完成。[6]

2011年10月29日,矮寨大桥桥面浇筑式沥青铺装工程正式开始。[6]

2011年11月10日,矮寨大桥吊索涂装完成。[16]

2011年12月,矮寨大桥主体工程全部完工。[6]

2011年12月29日,大桥通过成桥荷载试验,达到通车标准。[17]

2012年3月31日,矮寨大桥建成通车,贯通了以湘渝为连接点的东西部运输大通道,进一步加速湘西州连接世界的发展步伐。[6]

2013年5月至8月,矮寨大桥观光电梯开始试运行。[18]

2013年11月3日,习近平总书记登上大桥视察时说“矮寨大桥就是中国的圆月亮”。[19]

2019年6月,湖南省交通运输厅组织对矮寨大桥进行竣工验收质量复测和鉴定,工程质量评分98.03分,等级为优良。[14]

2021年10月1日,云中漫步、高桥蹦极、高空秋千等矮寨大桥高空极限项目对外开放。[18]

矮寨大桥图集
矮寨大桥图集矮寨大桥图集矮寨大桥图集矮寨大桥图集矮寨大桥图集矮寨大桥图集

地理位置

矮寨大桥位于中国湖南省湘西自治州吉首矮寨镇,距吉首市区约20公里,在矮寨镇上空355m处跨越德夯大峡谷,右侧为著名风景旅游区一德夯,左侧是中国著名的“公路奇观"一G209国道矮寨盘山公路[2]

建设参与单位

矮寨大桥建设方为矮寨大桥建设指挥部,设计方为湖南省交通规划勘察设计院,施工方为湖南路桥建设集团公司,监理方为武汉桥梁建筑工程监理有限公司。[2]

设计理念

矮寨特大桥充分体现了环保设计新概念,尊重自然、尊重地区特性,树立“不破坏就是最大的保护”的概念,坚持最大限度地保护、最小程度地破坏、最强力度地恢复,使工程建设顺应自然、融入自然。索塔由两侧山头依势而建,加劲钢桁梁直接与悬崖上的隧道相连,隧道锚及重力锚依地质地形条件设计。桥塔设计为当地民族视为崇拜物、吉祥物的牛头图案。两山对峙的牛角状桥塔与张拉的弧形悬索浑然一体,形成当地的标志性建筑物。[20]

整体结构布局

矮寨大桥分为两层,上层是公路,用于交通运输;下层是观光通道,用于旅游观光;大桥两侧均设有观景平台。观光通道建造在大桥的钢梁里,左右各设一条。[9]

矮寨大桥钢桁加劲梁包括钢桁架和桥面系两部分,钢桁架由主桁架、主横桁架、上下平联及抗风稳定板组成。主桁架为带竖腹杆的华伦式结构,由上、下弦杆,竖向、斜向腹杆组成。上、下弦杆均采用箱形截面,腹杆在支座处采用箱型截面,其余各处均采用工字型截面。主横桁架采用单层桁架结构,由上、下横梁及竖、直腹杆组成。上下横梁均采用箱形截面,腹杆均采用工字型截面。上、下平联均采用K形体系,箱型截面。[21]

矮寨大桥索塔采用门式框架钢筋混凝土空心方柱结构形式,由分离式扩大基础、塔座、塔柱、上横梁和中横梁组成。塔柱为空心矩形箱结构,每隔35米左右设置横隔板或横梁1道。扩大基础为C30钢筋混凝土结构,塔座和塔柱为C55钢筋混凝土结构,上、中横梁为C55预应力混凝土结构。[22]

矮寨大桥采用2根平面布置的主缆,全桥共71对吊索,吉首岸和茶洞岸端部辅助吊索直接锚固在岩石上,其余吊索销接于钢桁加劲梁上。主缆无吊索区设置辅助吊索;索夹采用铸钢铸造,左右对合型;索鞍采用铸焊结合型结构。[23]

矮寨大桥吉首岸采用重力式锚dìng,茶洞岸采用隧道锚,锚固长度达43米。[23]

相关参数

项目技术标准
类型公路桥梁
用途交通运输、旅游观光
材料钢桁梁、混凝土路面
公路等级高速公路
结构类型悬索桥
层数2层
车道规模双向四车道
设计速度80千米/小时
设计荷载公路Ⅰ级
长度1779米
跨径242+1176+116米
矢跨比1/9.6
宽度24.5米
高度355米
钢 桁加劲梁跨径1000.5米
钢桁梁宽度27米
钢桁梁高度7.5米
节间长7.25 米
坡度系数双向横坡:2%,单向纵坡0.8%
锚固类型吉首岸:重力锚,茶洞岸:隧道锚
设计基本风速34.9 米/秒
地震基本参数地震动峰值加速度为0.059,地震动反应谱特征周期为0.35秒
观光通道共2条,位于矮寨大桥下层
照明设施约2000盏灯
参考资料:[5][24][4][25][26][27][28]

流量

2012年,矮寨大桥日均车流量约3989台次。[29]

2013年,矮寨大桥日均车流量约6505台次。[29]

2016年,矮寨大桥日均车流量已经突破了11609 台次。[29]

2020年,矮寨大桥日均车流量达到14040台次。[29]

2021年1月至3月11日,矮寨大桥车流总量67万台次,日均车流量约为1万台次。其中,2021年2月17日(正月初六)矮寨大桥日流量2.7万台次。整体来看,通过矮寨大桥的游客车辆以及农产品等物流运输车辆的占比约为40%。[29]

包头—茂名高速公路(G65)

包头茂名高速公路,编号G65,从内蒙古钢铁城市包头,到广东石化之城茂名,全长3130千米,从北至南,出内蒙古、越陕西、进四川、至重庆、穿湖南、经广西、抵广东。矮寨大桥是包头—茂名高速公路的关键控制性工程。[30][7]

工程难点

地形险要,桥面到峡谷底高差达355米,两岸索塔位置距悬崖边缘仅70至100米;地质复杂,索塔处存在岩堆、岩溶、裂隙和危岩体等不良地质现象,仅在吉首岸索塔基坑附近就发现大小溶洞18个;气象多变,峡谷多雾,瞬间最大风速为31.9米每秒,严重影响施工测量和主缆架设;吊装难,主缆及钢桁梁在300至400米高空架设,单件吊装最大重量达220吨等。[10]

工程技术

矮寨大桥在355米上空跨越矮寨大峡谷,创造了四4个世界第一:大桥两索塔间跨度1176米,跨峡谷跨度世界第一;首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案;首次采用岩锚吊索结构,并用碳纤维作为预应力筋材;首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁。[31]

除此之外,矮寨大桥工程开发了悬索式现场风观测新装备,解决了复杂峡谷风场的现场观测难题,确保了新装备的测试精度;研发了 “悬索桥无压重临时jiǎo合拢施工技术”,成功解决了悬索桥主梁铰转刚接时工期长、工效低的难题。[32][33]

矮寨盘山公路

矮寨大桥下方的矮寨盘山公路曾被称做“中国公路奇观”,在这个水平距离不到100米、垂直高差达440米的地方修出有13道大弯、6公里长的公路。在矮寨大桥通车前,是湖南通往重庆的必经之路,走完它至少需要30分钟车程,而且13个弯道其实就是13道“鬼门关”,环境十分险恶。现在驱车矮寨大桥,只需要一分多钟,真正是“天堑变通途”。[8]

视频暂不可用
矮寨盘山公路航拍视角
矮寨盘山公路
矮寨盘山公路

鼓文化节

吉首鼓文化节是湖南省文化旅游节庆品牌之一,湘西苗族鼓舞被列入国家非物质文化遗产。“2020吉首鼓文化节”将开幕式地点设在矮寨大桥桥头。[34]

矮寨鼓文化节
矮寨鼓文化节

吉首矮寨大桥国际马拉松赛

2018年至2023年,以矮寨大桥命名的“矮马”已成功举办四届。比赛赛道以矮寨大桥为地标核心,全程途经吉斗、矮寨、坪朗、矮板、德夯等5个苗寨,跨越奇迹大桥,回旋盘山公路,穿越史前峡谷,最终来到德夯织锦广场。[35]

矮寨大桥国际马拉松赛
矮寨大桥国际马拉松赛

湘西矮寨大桥国际低空跳伞节

“2012年首届湘西矮寨大桥国际低空跳伞节”在吉首市矮寨大桥举行。全球40余名低空跳伞高手参加,是亚洲规模最大、参与人数最多的低空极限跳伞盛会。[36]

特色旅游

矮寨大桥建成通车后,打造以矮寨大桥为核心的“百年路桥奇观,千年苗寨风情,万年峡谷风光”旅游景区。在大桥的钢梁里,左右各设一条观光通道,大桥两侧还有观景平台,为游客提供了既能领略大桥雄伟风姿,又能俯瞰矮寨公路奇观的场所。[37]同时,开放了飞拉达、云中漫步、高桥矩阵、高桥蹦极、滑翔伞等高空体验项目。[38]

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矮寨奇观旅游区飞拉达攀岩项目

价值意义

矮寨大桥的建成通车,使天堑变成通途,实现了“从半小时到1分钟的跨越”,促进了湖南重庆乃至中西部地区的交通对接和经济联系,对国家实施西部大开发、促进民族团结、加快武陵山片区区域发展与扶贫攻坚战略起到了积极的推动作用。[39]

所获荣誉

序号年份奖项
12012年获得 2012 年度湖南省建筑业协会湖南省优质工程
2“大跨度悬索桥加劲梁‘轨索滑移法’架设新技术”获得 2012 年度湖南省技术发明奖一等奖
32013年获得 2013 年度湖南省建筑业协会湖南省建设工程芙蓉奖
4获得 2013 年度湖南省住房和城乡建设厅湖南省优秀工程设计一等奖
5吉茶高速公路特殊桥隧铺装关键技术”获得 2013年度湖南省科学技术进步奖三等奖
6“矮寨大桥关键技术研究”获得 2013 年度中国公路学会科学技术奖特等奖
72014年获得 2014 年度中国公路勘察设计协会公路交通优秀勘察一等奖
82015年获得 2015 年度国际道路联盟(IRF)国际道路成就奖
92017年获得 2016 ~ 2017 年度中国公路建设行业协会李春奖(交通运输部公路交通优质工程奖
10“山区大跨度悬索桥设计与施工技术创新及应用”获得 2017 年度国家科学技术进步奖二等奖
11“矮寨大桥结构健康监测系统关键技术研究”获得2017 年度中国公路学会科学技术奖二等奖
122019年获得 2018 ~ 2019 年度中国建筑业协会中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)
13“易失稳地层大跨隧道围岩破坏机制与防控关键技术”获得 2019 年度湖南省科学技术进步奖二等奖
142021年第十八届中国土木工程詹天佑奖
参考资料:[40]

矮寨大桥被美国国家广播公司NBC 推荐为“十大非去不可的世界新地标”。被中国公路学会评为“中国十大最美桥梁”,被评为新中国成立70年来湖南标志性工程之一,已成为湖南新的时代名片。[31]

相关事件

2024年2月17日,有网友发现矮寨大桥e131处螺丝有一处松动,还有一处疑似缺失,质疑桥梁的安全性。景区工作人员回应,需要咨询一下安全部门。[41]3月1日,矮寨大桥景区表示,已经请专门人事看过,大桥螺丝掉30%都没问题,景区会按时检查。[42]

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游客反映矮寨大桥螺丝掉了好几颗,景区:螺丝掉30%都没问题

参考资料 42

  1. 铁译通
  2. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2EhB4aWFuZHd5MjAxMjA0MDYxGgg5ZDhrbzRkMg%3D%3D
  3. 矮寨不矮 时代标高丨矮寨大桥背后的科技密码 — 今日头条
  4. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg1jeGpzMjAyMTE0MDIyGghydmlncnJhZQ%3D%3D
  5. 点赞 | 1.87万吨大桥高空转体!一起来看那些领先世界的“中国大桥” — 央视网
  6. 矮寨大桥获第十八届中国土木工程詹天佑奖 — 腾讯网
  7. 大道向前·沿着总书记足迹 | 矮寨大桥:深山“圆月亮” — 湖南省乡村振兴局
  8. 世界最大跨峡谷悬索桥建成通车 — 央视网
  9. 沿着高速看中国丨高山深谷飞虹出 矮寨大桥“引燃”湘西旅游产业 — 网易
  10. 矮寨不矮 时代标高|是中国的“圆月亮” 也是桥梁界 “珠穆朗玛峰” — 网易
  11. 岁月留痕 大地印记丨矮寨大桥:一跨惊天地 天堑变通途 — 百家号
  12. 矮寨大桥主缆架设工程正式启动 — 湘西土家族苗族自治州人民政府
  13. 世界首例轨索移梁法工艺整体模型在矮寨试验成功 — 湘西土家族苗族自治州人民政府网
  14. 岁月留痕 大地印记丨矮寨大桥:一跨惊天地 天堑变通途 — 百家号
  15. 矮寨大桥钢桁梁成功合龙 — 凤凰网
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  19. 经济日报丨建设者说:矮寨大桥创造新高度 — 经济日报
  20. https://d.wanfangdata.com.cn/Conference/ChZDb25mZXJlbmNlTmV3UzIwMjMwMjI3Egc2MTIyNTkyGghyZWphNjg2Mg%3D%3D
  21. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2EhBjc2RxeWZoMjAxNDA3MDg2GghpeTVpY2J0NQ%3D%3D
  22. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg1nd2dsMjAxMTAxMDI0Ggh1MmJqZmF3OA%3D%3D
  23. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg1nd3FsMjAxMTAzMDA0GghmYXVuaXljaQ%3D%3D
  24. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg1xbGpzMjAxMjA1MDAxGggzZmE3a2Q2bw%3D%3D
  25. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg96bmdsZ2MyMDE0MDMwNTMaCDg5OGpuNzNr
  26. 红网记者探访即将通车的矮寨大桥(组图) — 红网
  27. 矮寨大桥创4个世界第一 湘渝将成8小时经济圈 — 凤凰网
  28. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg1nd3FsMjAxMzA2MDA0GghhYTI2eXV4Nw%3D%3D
  29. “沿着高速看中国—红色之旅”发车!从矮寨大桥看湘西巨变 — 中国日报
  30. 包茂高速:千秋文明一线牵 — 百家号
  31. 矮寨大桥喜获鲁班奖 — 今日头条
  32. 矮寨大桥 — 中国土木工程学会
  33. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwNDI2Eg96bmdsZ2MyMDE2MDYwNjIaCDh1d2pqcXZk
  34. 看!鼓文化节的迷人“奥秘”—吉首鼓文化节纪实与解析 — 吉首市人民政府
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  36. 2012年首届湘西矮寨大桥国际低空跳伞节 — 央视网
  37. 沿着高速看中国丨高山深谷飞虹出 矮寨大桥“引燃”湘西旅游产业 — 百家号
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  39. 视频|“ 矮寨不矮 时代标高” 记者历史镜头回眸大桥建设全过程 — 华声在线
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