在《桥梁博客》里面惊喜地捧读了网友liu-xiaoyao的博文《世界高桥演绎——两百年来桥梁的进展和本世纪的展望(十三)》,不禁感慨万千,最近十年,路人也一直关注着高桥的发展。“每个人的心中都有一个梦想,每个人的脚下都有一段旅程,每一个梦想都有不一样的故事,每一段旅程都有不一样的精彩......”在《[原创] 路——文化与技术完美结合的梦境》荣获“首届全国科学博客大赛”的十大最佳博客文章大奖后,路人曾感言。这其中,长沙至重庆公路通道吉首至茶洞高速公路(吉茶高速)的旅程无疑有一种追逐梦想的精彩,2002年深冬、2003年盛夏、2004年早春到2004年中秋,路人和同事们四次深入湘西大山腹地,终于发现在矮寨之前、峒河北岸的悬崖绝壁之颠,有那么一条山脊的走向竟然与吉茶高速爬坡展线的梦想惊人的一致,兴奋之余,曾欣然命笔写下《古道 边城 新高速》一文以纪之。如今寻梦吉茶高速,德夯峡谷已经是一道彩虹初现。
从2002年冬开始,路人还主持了湖北省沪蓉西高速公路的设计咨询审查(包括四渡河大桥[悬索]、支井河大桥[拱桥]、铁锣坪大桥[斜拉]、龙潭河大桥[刚构]等),期间现场条件之险恶、决策过程之艰辛、质量安全之压力,直到七年过后依然曾在博文《[时政] 巨龙腾武陵 沪蓉西高速全线双向通车(18P)》里慨叹“也许是雪地里一瞬间的灵感,铸就了这条路一辈子的命运”。
2010年元月,路人因贵州省黔西至织金高速公路来到贵阳,在刚刚开通运营不久的坝陵河特大上领略了“看坝陵河桥 叹峰际连天兮飞鸟不通”的奇观。感叹之余,路人在设于悬索桥钢珩梁内的人行道上徒步走完了大桥全程主跨,漫步在离地面370米的天际,沉浸在一片红色的海洋中......
这就是中国最为驰名的三大超级高桥,其桥面距离地面的高度都超过了百层以上的高楼,如果再加上桥头那高高耸立的索塔,他们都足以超越世界上任何一座摩天大楼。那一线横空出世的跨越,承载着人类加强沟通的期待,跨过时空的距离,拉近了人们的心灵感受。
感谢网友liu-xiaoyao的原文《世界高桥演绎——两百年来桥梁的进展和本世纪的展望(十三)》,文章素材丰富,分析精辟,值得收藏!可惜该文遗漏了路人的另外一个世界级高桥作品——厦蓉国家高速公路湖南省汝城至郴州段的关键控制性工程——赤石特大桥。赤石特大桥位于湖南省郴州市境内,主桥结构为跨径165米+3×380米+165米四塔预应力混凝土双索面斜拉桥,边塔支承、中塔塔梁墩固结体系,桥塔设计为花瓶形钢筋混凝土索塔。桥位区属山区地貌,大桥跨越宽约1000米的山谷,最大跨径380米,主塔最高达286米,桥面离地面最高达186米,为目前大跨径高墩多塔混凝土双索面斜拉桥国内第一,世界之最。更多资料,请容许路人今后再专门撰文介绍(只是因为现在还没有理想的现场照片)。
高桥有桥面相对地(水)面高的桥梁——运营高桥(High Brigde);建筑总高相对地(水)面高的桥梁——建筑高桥(Tall Bridge)之分,此处讨论的是运营高桥简称高桥(High Brigde)。
1.高桥的定义
地面以上桥墩至桥面的高度或桥面至谷底(或水面)的高度超过150m的桥梁称为高桥(High Brigde),前者人工建筑高度较高,也可以称为高墩桥;后者的人工建筑桥墩(台)立在岩壁上,通常并不高,只是桥面与地面高差较大,也可称为跨谷桥。
一般跨越V形峡谷用跨谷桥,穿越U形谷地用高墩桥。但是也有例外,例如图1中2009年建成的山西仙神河大桥就是在峡谷中心修建桥墩,用长310米,塔墩总高度212米的独(矮)塔斜拉桥连接两端的隧道,隧道分别为长4721米的月湖泉隧道和长3480米的拍盘隧道。该桥址接近90度的岩壁无法站立桥墩,只得在谷底河流中建筑桥墩,建成高墩跨谷桥。所以在讨论中往往把高墩桥和跨谷桥放在一起统称高桥。
2.世界高桥概况
二十世纪之前在世界上几乎没有找到修建高桥的记录,到1912年阿根廷在深谷上修建了高175m,跨径160m的Sidi M'Cid 桥,几乎是有记录的第一座跨谷近代人行悬索桥。
图2. Sidi M'Cid 桥(1912年)
然而在一战和二战的间隙,初露繁荣苗头的美国在科罗拉多Canon 城建成了跨越Arkansas 河的Royal Gorge 人行悬索桥。桥面高321m,塔高46m、桥长384 m、宽5.5 m,铺设木板桥面1292 块。
图3.Royal Gorge桥(1929年)和北盘江桥(2003年)
Royal Gorge桥的高度记录保持了74年直到2003年才被中国的北盘江桥打破,北盘江高366m、跨径388m,是一座现代公路悬索桥。
至今最高的桥梁是中国的四渡水公路悬索桥,高度472m、跨径900m,目前尚未见被超越的记录。
图4.四渡河特大桥
世界上高度大于150m的高桥汇集在图5中,图中兰圈是中国的高桥,都集中在1990年以后。在建成的88座高桥里中国占45座,约51%。
建成的前十座高桥中前6座都是悬索桥,第七座六广河桥是连续刚构,见图6。第八、九座是拱桥,见图7。第十座是法国Millau Viaduct斜拉桥,见图8。高桥见列表1和表2。
在建成的高桥中前九座都是单孔跨谷桥梁,桥面至谷底虽高,但实际的人工建筑高度都不及第十位的Millau Viaduct桥。该桥地面以上塔顶最高343m;砼墩最高244.96m;水面至桥面高270m;钢塔高88.92m。钢梁高4.2m;跨径204+6×342+204m;全长2460m;宽度32.05m;纵坡3.025%;平曲线半径2万m。
在建的高桥Baluarte斜拉桥和矮寨悬索桥见图9,都是一孔跨谷高桥。
图7.支井河桥和北盘江铁路桥
图8.Millau Viaduct桥
世界建成前十位高桥 表1
序号 | 桥名 | 桥高(m) | 主跨(m) | 建成年 | 桥型 | 地区 | 国家 | 用途 |
1 | 四渡河桥 | 472 | 900 | 2009 | 悬索 | 湖北 | 中国 | 公路 |
2 | Hegigio Gorge桥 | 393 | 470 | 2005 | 悬索 | Otoma | 巴布亚新几内亚 | 管道 |
3 | 坝陵河桥 | 370 | 1,088 | 2009 | 悬索 | 贵州 | 中国 | 公路 |
4 | 北盘江桥 | 366 | 388 | 2003 | 悬索 | 贵州 | 中国 | 公路 |
5 | 北盘江桥 | 330 | 636 | 2009 | 悬索 | 贵州 | 中国 | 公路 |
6 | Royal Gorge桥 | 321 | 286 | 1929 | 悬索 | 科罗拉多 | 美国 | 公路 |
7 | 六广河桥 | 297 | 240 | 2001 | 刚构 | 贵州 | 中国 | 公路 |
8 | 支井河桥 | 294 | 430 | 2009 | 拱 | 湖北 | 中国 | 公路 |
9 | 北盘江铁路桥 | 275 | 235 | 2001 | 拱 | 贵州 | 中国 | 铁路 |
10 | Millau Viaduct桥 | 271 | 总长2,460 | 2004 | 斜拉 | Millau | 法国 | 公路 |
在(待)建超前十的高桥 表2
桥名 | 桥高(m) | 主跨(m) | 建成年 | 桥型 | 地区 | 国家 | 用途 |
Baluarte桥 | 390 | 520 | 2012 | 斜拉 | El Palmito, Sinaloa | 墨西哥 | 公路 |
矮寨悬索桥 | 330 | 1,176 | 2012 | 悬索 | 湖南 | 中 | 公路 |
Chenab 桥 | 321 | 460 | 2015 | 拱 | Katra, Jammu-Kashmir | 印度 | 铁路 |
图9 Baluarte斜拉桥和矮寨悬索桥
建成和在建的世界高墩桥前六位示于图10,分别是(1)法国Millau Viaduct桥(2)墨西哥San Marcos桥和(3)El Carizo桥(4)中国腊八斤沟特大桥和(5)龙潭河桥(6)德国Kochertal Viaduct桥。除(1)之外都是连续刚构,桥梁外形大同小异,见图10龙潭河桥。
图10.高墩桥
图11. 龙潭河桥
3.世界高桥分析
2.1.高桥的桥型与地形
图12 高桥桥型与地形分布图 图13 高桥的高度分布图
高桥多在山地穿越山谷时采用,窄狭的V形山谷可架设高桥一孔跨越,悬索桥、斜拉桥、拱桥是首选方案,依跨度决定桥型;当跨度不大,也可以采用带有边跨的三孔梁桥(包括桁架梁、斜腿刚构等直杆桥,下同)。在U形谷地中需要多孔穿越时,一般采用梁桥,悬索桥几乎不再考虑,斜拉桥和拱桥为数不多。图12中的统计结果已非常明白,统计采用的基础数据部分来源于[1]。
2.2.高桥的高度分布
在图13中把高桥按50m分一个等级(X),1级为150~200m、2级为200~250m、3级为250~300m、……、7级为450~500m。从图中可以看到,梁桥在1、2级高桥中占绝对优势,逐级直线递减到4类高桥中已经为零。悬索桥适应能力最强,几乎对沟谷的深度没有选择。
高墩桥中桥墩的建筑高度受施工能力和设备的制约,以及上下部结构造价的比例约束而有一个使用极限,这个阈值在<300m附近。而悬索桥、斜拉桥跨越能力比梁桥大,可以把桥墩推移到谷地边缘,所以可以适用于350m或更高的桥梁中,此时拱桥也几乎不再修建。
参考资料
[1]http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_highest_bridges_in_the_world
已建高桥一览表
序 | 桥名 | 桥高 | 主跨 | 建成 | 位置 | 国家 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | Si Du River Bridge四渡河大桥 | 472m | 900m | 2009 | 野山关, 巴东县, 湖北 | 中国 |
2 | Hegigio Gorge Pipeline Bridge | 393m | 470m | 2005 | Otoma, Southern Highlands | 巴.新 |
3 | Balinghe Bridge坝陵河大桥 | 370m | 1,088 | 2009 | 关岭,贵州 | 中国 |
4 | Beipanjiang River 2003北盘江大桥 | 366m | 388m | 2003 | Xingbeizhen,贵州 | 中国 |
5 | Beipanjiang River 2009北盘江大桥 | 330m | 636m | 2009 | Qinglong,贵州 | 中国 |
6 | Royal Gorge Bridge | 321m | 286m | 1929 | Ca?on City, Colorado | 美国 |
7 | Liuguanghe Bridge六广河大桥 | 297m | 240m | 2001 | Liu Guangzhen,贵州 | 中国 |
8 | Zhijinghe River Bridge支井河大桥 | 294m | 430m | 2009 | Dazhipingzhen,湖北 | 中国 |
9 | 北盘江铁路桥 | 275m | 235m | 2001 | Liupanshui,贵州 | 中国 |
10 | Millau Viaduct米洛大桥 | 271m | ??? | 2004 | Millau, Midi-Pyrénées | France |
10 | Colorado River/Hoover Dam Bypass | 271m | 323m | 2010 | Clark County, Nevada | 美国 |
12 | New River Gorge Bridge | 267m | 518m | 1977 | Fayetteville, West Virginia | 美国 |
13 | Ganxigou Bridge干溪沟大桥 | 263m | 360m | 2009 | Pengshui,重庆 | 中国 |
14 | Italia Viaduct/Viadotto Italia | 259m | 175m | 1974 | Laino Borgo, Calabria | Italy |
15 | Jiangjiehe Bridge江界河大桥 | 256m | 330m | 1995 | Weng'an,贵州 | 中国 |
16 | Sfalassa Bridge/Viadotto Sfalassà | 250m | 360m | 1974 | Bagnara Calabra, Calabria | Italy |
17 | Azhihe River Bridge阿志河大桥 | 247m | 283m | 2003 | Changliuxiang,贵州 | 中国 |
18 | Vajont Dam Footbridge/... | 229m | 140m | 1956– 1963 | Longarone, Veneto | Italy |
19 | Zhuchanghe River Bridge朱昌河特大桥 | 224m | 200m | 2008 | Sanbanqiaozhen,贵州 | 中国 |
20 | Foresthill Bridge | 223m | 263m | 1973 | Auburn, California | 美国 |
21 | Platano Viaduct/Viadotto Platano | 220m | 291m | 1978 | Romagnano al Monte, ... | Italy |
22 | Mangjiedu Bridge漭街渡大桥 | 220m | 220m | 2009 | Yongxin Yizu Xiang,云南 | 中国 |
24 | Mashuihe River Viaduct马水河特大桥 | 219m | 200m | 2008 | Baiyangpingxiang,湖北 | 中国 |
25 | Xixi Bridge西溪大桥 | 218m | 338m | 2001 | Linquanzhen,贵州 | 中国 |
26 | Bloukrans Bridge | 216m | 272m | 1984 | Nature's Valley, 西开普敦 | 南非 |
27 | Phil G McDonald Bridge Glade Creek Bridge | 213m | 239m | 1988 | Beckley, West Virginia | 美国 |
28 | Glen Canyon Dam Bridge | 210m | 313m | 1959 | Page, Arizona | 美国 |
29 | Yesanhe River Bridge野三河特大桥 | 210m | 200m | 2009 | Gaopingzhen,湖北 | 中国 |
30 | Weijiazhou Bridge魏家洲特大桥 | 209m | 200m | 2009 | Gaojiayanzhen,湖北 | 中国 |
31 | Tieluoping Bridge铁罗坪特大桥 | 209m | 322m | 2009 | Langpingzhen,湖北 | 中国 |
32 | Hutiaohe River Viaduct虎跳河大桥 | 204m | 225m | 2009 | Sanbanqiaozhen,贵州 | 中国 |
33 | Shuanghekou Bridge双河口特大桥 | 203m | 170m | 2009 | Langpingzhen,湖北 | 中国 |
34 | Mala Rijeka Viaduct/... | 200m | 151m | 1973 | Podgorica, Montenegro | Montenegro |
34 | 干溪沟2#特大桥 | 200m | 170m | 2009 | Pengshui,重庆 | 中国 |
34 | San Cristóbal Bridge/... | 200m | 178m | 2006 | Ajtectic, Chiapas | 墨西哥 |
37 | Yanxigou Bridge沿溪沟大桥 | 198m | 150m | 2009 | Pengshui,重庆 | 中国 |
37 | Yanjinhe River 2009 Bridge盐津河梁桥 | 198m | 200m | 2009 | Renhuai,贵州 | 中国 |
39 | Longtanhe River Viaduct龙潭河大桥 | 197m | 200m | 2009 | Langpingzhen,湖北 | 中国 |
40 | Glen Canyon Dam Suspension Footbridge | 195m | 390m | 58–64 | Page, Arizona | 美国 |
41 | Malinghe River Bridge马岭河大桥 | 192m | 360m | 2009 | Xingyi,贵州 | 中国 |
42 | Bidwell Bar Bridge | 191m | 338m | 1965 | Oroville, California | 美国 |
43 | Europa Bridge/Europabrücke | 190m | 198m | 1964 | Innsbruck, Tirol | Austria |
43 | Niouc Bridge/Pont Niouc | 190m | 190m | 1922 | Niouc, Valais | Switzerland |
43 | Buliuhe River Bridge布柳河大桥 | 190m | 235m | 200? | Xiangyangzhen, Guanxi | 中国 |
46 | Trient Bridge/Pont Trient Gueuroz Bridge/Pont Gueuroz | 189m | 98m | 1933 | Gueuroz, Valais | Switzerland |
46 | New Trient Bridge/Pont Neuf Trient/... | 189m | 109m | 1994 | Gueuroz, Valais | Switzerland |
48 | Kochertal Viaduct/Kochertalbrücke | 185m | 138m | 1979 | Braunsbach, ... | Germany |
48 | Sente Bridge/Viadotto Sente | 185m | 200m | 1977 | Belmonte del Sannio, ... | 意大利 |
50 | Piave River Viaduct/Viadotto Piave/... | 184m | 255m | 1985 | Caralte, Veneto | 意大利 |
51 | 清水河大桥 | 183m | 128m | 2000 | Qingshuihezhen,贵州 | 中国 |
51 | Wuxi Bridge乌溪大桥 | 183m | 160m | 2001 | Huangnitangzhen,贵州 | 中国 |
51 | Luojiaohe River Bridge落脚河大桥 | 183m | 268m | 2001 | Dafang,贵州 | 中国 |
54 | Daninghe River Bridge大宁河桥 | 180m | 400m | 2010 | Wushan,重庆 | 中国 |
55 | 巫山长江大桥 | 180m | 460m | 2005 | Wushan,重庆 | 中国 |
56 | Gorsexio Bridge/Viadotto Gorsexio | 177m | 144m | 1977 | Mele, Liguria | 意大利 |
57 | Sidi M'Cid Bridge/Pont Sidi M'Cid | 175m | 160m | 1912 | Constantine | Algeria |
58 | Tangxihe River Bridge汤溪河特大桥 | 175m | 230m | 2009 | Yunyangzhen,重庆 | 中国 |
59 | Similkameen Ore Conveyor Bridge | 174m | 404m | 1980 | Princeton, British Columbia | Canada |
60 | Wujiang River Viaduct乌江大桥 | 173m | 200m | 2008 | Wujiangzhen,贵州 | 中国 |
61 | Kokonoe "Yume" Otsurihashi Bridge 九重“夢”大つり橋 | 173m | 390m | 2006 | Kokonoe, Oita | Japan |
62 | Rio Grande Gorge Bridge | 172m | 183m | 1965 | Taos, New Mexico | 美国 |
62 | Wadi el Kuf Bridge | 172m | 282m | 1971 | Al Bayda | Libya |
62 | Groot River Bridge | 172m | 189m | 1983 | Nature's Valley, 西开普敦 | 南非 |
62 | ?ur?evi?a Tara Bridge | 172m | 116m | 1940 | ?ur?evica Tara, ?abljak | Montenegro |
66 | Bobbejaans River Bridge | 170m | 165m | 1983 | Nature's Valley, 西开普敦 | 南非 |
67 | Guozigoui Bridge果子沟大桥 | 168m | 360m | 2010 | Ili Kazak, Xinjiang | 中国 |
68 | Nanpanjiang River Bridge南盘江大桥 | 167m | 220m | 2006 | Lingyuanzhai,云南 | 中国 |
69 | Niulanjiang River Bridge牛栏江大桥 | 165m | 170m | 2008 | Dashuijingxiang,云南 | 中国 |
69 | Talübergang Lavant Bridge/... | 165m | 160m | 81,07 | Wolfsberg, K?rnten | Austria |
71 | Honghe Bridge红河大桥 | 165m | 265m | 2003 | Yuanjiang,云南 | 中国 |
72 | Grande Ravine Bridge/... | 162m | 287m | 2009 | Trois Bassins, ... | France |
73 | Yanjinhe River 1995 Bridge盐津河拱桥 | 160m | 174m | 1995 | Renhuai,贵州 | 中国 |
73 | Bhote Kosi Bungee Bridge | 160m | 166m | 1999 | Kodari, Dolakha Region | Nepal |
75 | Irminio Bridge/Viadotto Irminio | 159m | 174m | ???? | Modica, Sicily | 意大利 |
76 | Nannidu Bridge南泥渡大桥 | 158m | 220m | 2002 | Baiyangpingxiang,湖北 | 中国 |
77 | Jiuwanxi Bridge九畹溪大桥 | 157m | 160m | 1998 | Zigui,湖北 | 中国 |
78 | Valgadena Bridge/... | 156m | 150m | 1990 | Foza, Veneto | 意大利 |
79 | Mezcala Bridge/Puente Mezcala | 153m | 312m | 1993 | San Miguel Tecuixiapan, ... | 墨西哥 |
80 | Veglio-Pistolesa Bridge/... | 152m | 46m | 1968 | Biella, Piemonte | 意大利 |
80 | Yanjinhe River 2007 Bridge盐津河梁桥 | 152m | 200m | 2007 | Renhuai,贵州 | 中国 |
80 | Zhongxian Area Bridge忠县梁桥 | 152m | 200m | 2009 | Zhongxian,重庆 | 中国 |
80 | Dent Bridge | 152m | 320m | 1972 | Orofino, Idaho | 美国 |
80 | Pit River Bridge | 152m | 192m | 1942 | Shasta Lake, California | 美国 |
81 | Viaduct of Montabliz | 150m | 175m | 2008 | Montabliz, Cantabria | Spain |
82 | Texcapa Bridge/Puente Texcapa | 150m | 171m | 2005 | Huauchinango, Puebla | 墨西哥 |
83 | Luohe River Bridge洛河大桥 | 150m | 160m | 2006 | Luochuan, Shaanxi | 中国 |
84 | Xianshenhe River Bridge仙神河大桥 | 150m | 136m | 2009 | Jincheng, Shanxi | 中国 |
85 | Stupino Bridge/Viadotto Stupino | 150m | 120m | 1974 | Carpanzano, Calabria | 意大利 |
在建高桥一览表
Name | 桥高 | 主跨 | 完工 | Location | Country |
---|---|---|---|---|---|
Baluarte Bridge Puente Baluarte | 1,280ft (390m) | 1,706ft (520m) | 2012 | El Palmito, Sinaloa | Mexico |
Aizhai Bridge矮寨悬索桥 | 1,083ft (330m) | 3,858ft (1,176m) | 2012 | Jishou,湖南 | 中国 |
Chenab Bridge | 1,053ft (321m) | 1,509ft (460m) | 2015 | Katra, Jammu-Kashmir | India |
San Marcos Bridge/... | 722ft (220m) | 591ft (180m) | 2012 | Xicotepec de Juárez,... | Mexico |
腊八斤特大桥 | 722ft (220m) | 656ft (200m) | 2012 | Yingjing, Sichuan | 中国 |
猴子河特大桥 | 705ft (215m) | 722ft (220m) | 2010 | Sandu Suizu,贵州 | 中国 |
小河特大桥 | 682ft (208m) | 1,109ft (338m) | 2010 | Enshi,湖北 | 中国 |
新旅足橋 | 656ft (200m) | 722ft (220m) | 2010 | Yaotsu, Gifu | Japan |
El Carrizo Bridge/... | 650ft (198m) | 459ft (140m) | 2012 | El Palmito, Sinaloa | Mexico |
広島空港大橋 | 640ft (195m) | 1,247ft (380m) | 2010 | Hiroshima | Japan |
Anjikhad Railway Bridge | 610ft (186m) | 869ft (265m) | 2015 | Katra, Jammu-Kashmir | India |
Mosel High Bridge/... | 518ft (158m) | 689ft (210m) | 2016 | Zeltingen-Rachtig, ... | Germany |
矮寨梁桥 | 509ft (155m) | 476ft (145m) | 2012 | Jishou,湖南 | 中国 |
蔡家沟铁路桥 | 495ft (151m) | (394)ft (120m) | 2012 | Liduzhen,重庆 | 中国 |
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