晋城市丹河大桥位处太行山南端,于山西晋城——河南焦作高速公路K10+300处跨越丹河。大桥由中交第一公路勘察设计院有限公司设计,于1997年11月开工建设,2000年7月建成。

大桥概况

丹河大桥桥梁全长413.17m。其跨径组成为2×30米+146米+5×30米,主孔净跨径146米、净矢高32.444米。桥面宽度24.8米、桥梁高度80.6米。桥梁栏杆由200多幅表现晋城市历史文化的石雕图画与近300个传统的石狮子组成,体现了现代与传统文明的完美结合。

大桥采用全空腹式变截面悬链线无铰石板拱结构。腹拱由14个等跨径腹拱组成空腹式断面,为减轻拱上建筑重力,增加结构的透视与美学效果,腹拱墩采用横向挖空形式。腹拱采用边孔设三铰拱,跨中设置变形缝的构造形式。

为了减少拱上荷载,大桥设计采用轻质填料——蒸压粉煤灰加气混凝土,具有干密度低、质量轻,砌体强度利用系数高,弹性系数大,吸水少而慢,抗冻性好,原材料广泛、价格低廉,具有可加工性,便于施工等特点。

丹河大桥人行道内侧采用混凝土防撞墙,外测采用石质工艺栏杆。桥梁侧面采用主拱圈及人行道出檐措施,增加桥梁的美学效果。

大桥主拱圈采用在拱架上分环分段砌筑施工。拱架采用钢木联合结构,高度近80m。拱架主体为A3和16Mn钢万能杆件拼成的钢拱架,钢拱架上设置落架装置——组合楔,其上为木拱盔。

建筑过程

由于沟深、谷陡、跨径大,采用何种形式的支架施工成为丹河大桥成败的关键。经过多种选择,丹河大桥最终采用了结构受力明确、稳定性与安全度高、施工速度快、设备重复利用率高的空间排架式钢拱架。拱盔部分采用圆松属排架与弓形木及模板构成。卸架设备则采用了传统的单木楔与组合木楔完成。整个施工过程处于严密科学的控制之中,各项工程指标均达到理想状态。

作为世界最大跨径石拱桥,丹河大桥有许多关键技术问题需要解决。1997年7月专门成立了“特大跨径石拱桥设计与施工关键技术研究”课题组,由晋城市交通局与中交第一公路勘察设计院有限公司主持,联合了重庆交通大学土木建筑学院、长安大学公路学院山西省交通科学研究所等单位,对课题开展了深入系统的研究,完成了原材料试验及砌体力学性能试验、1∶10模型试验、实桥静动载试验以及大跨度分步施工石拱桥的设计分析方法对比研究、仿真技术与施工控制技术等多项研究内容,填补了国内高标号小石子混凝土砌体物理力学性能指标的空白,首次发现了分步施工石拱桥脚高应力区,找到了理想的拱上轻质填料,掌握了大跨径分步施工石拱桥的仿真技术与施工控制方法,补充了有关规范内容,为丹河大桥的设计与施工控制以及安全性评价提供了可靠的科学参数与技术保障。丹河大桥为大跨径、高荷载石桥设计与施工提供了成功的范例,同时也大大丰富了石拱桥的科技内涵。在2001年4月课题鉴定会上,由中国工程院院士和国内知名桥梁设计大师与教授组成的专家组认为,这项课题研究成果达到国际领先水平,丹河大桥被正式列入吉尼斯世界纪录

建筑单位

丹河大桥由中交第一公路勘察设计院有限公司设计,晋焦高速公路建设指挥部丹河特大桥项目部组织建设,晋城市公路局与中铁第十七局等单位负责施工,山西省交通科学研究所负责施工监控。

主要桥梁

丹河,发源于高平市赵庄丹朱岭,流经泽州县鲁村、北义城、高都、水东、金村、柳树口、南河西等乡镇,入河南省后注入沁河,全长121.5公里,是晋城市境内第二大河流。随着交通事业的发展,丹河上的桥涵日益增多。日前,仅公路丹河大桥就有四座:

一、刘庄丹河大桥。位于207国道高平市刘庄村南,是一座斜交45的钢筋混凝土空心板桥,长133米,宽12米,高5米,为10孔每跨13.3米的预制空心板,建成于1992年。

二、北王庄丹河大桥。位于省道长(治)晋(城)线高平市北王庄村境内,初为1927年(民国16年),白晋路上的木桥;解放初期高平县组织伐树备料,历时一年,建成38孔每跨3米的大木桥,全长115米,宽6米,高3米,共用木料150立方米。1966年省公路局投资改建为钢筋混凝土T型梁桥,9孔每跨11.3米,长105米,宽7.5米,高3米,即今之北王庄丹河大桥。

三、上城公丹河大桥。位于泊(村)牛(庄)公路泽州县鲁村乡上城公村西,为单跨40米石拱桥,长58.46米,宽8.5米,高23米。由牛云祥设计,建成于1981年。

四、东焦河丹河大桥。位于晋(城)张(路口)公路泽州县东下村乡东焦河村境内,为单跨105米石拱桥,长175米,宽8.5米,高18.5米,建成于1983年。建成当时为我国北方最大跨径石拱桥。

参考资料