总投资超1.9亿！飞龙大桥为广西新型桥梁结构发展注入活力！
飞龙大桥世界第一跨径波形钢腹板预应力混凝土刚构桥北投公路集团投资建设
世界第一跨
飞龙大桥与周边美景融为一体
飞龙大桥位于广西壮族自治区南宁市横州市平马镇与新福镇交界处的飞龙村附近，由北至南跨越郁江，全桥长940米，是210省道横县平马至灵山沙坪公路的控制性工程，总投资超1.9亿元。
飞龙大桥笔直高大的桥墩作为公路桥梁建设趋于轻型化、双碳背景下的新型组合结构桥梁，飞龙大桥的建造工艺处于国内领先水平。大桥采用波形钢腹板替代传统连续刚构桥的混凝土腹板，引入体外预应力体系，减轻了桥梁结构重量，是解决传统预应力混凝土连续刚构桥梁端腹板开裂和跨中下挠两大病害的最优方案，在我国100米—300米跨径桥梁领域内极具发展前景。
建设中的飞龙大桥大桥主桥跨径布置为（100﹢2×185﹢100）米，为四跨波形钢腹板预应力混凝土连续刚构桥，主跨达185米，已超过主跨179米的日本新名神高速公路安威川大桥，成为同类型波形钢腹板组合连续刚构桥史上新的里程碑。
北投公路集团以飞龙大桥为依托，开展系列科技攻关工作为助推波形钢腹板组合连续刚构桥向更大跨径发展，北投公路集团集中人力物力财力攻坚克难，以科技创新为重要抓手，搭建“产学研用”平台，全面剖析飞龙大桥建造的重难点，并针对该桥的结构性能，进行了大量的科技研发工作，为该类桥梁在更大跨径方向全面替代传统连续刚构桥积累了丰富详实的理论和实践经验。
创新发明新型钢腹板
1800型波形钢腹板实体模型现行规范中规定的波形钢腹板的型号主要有1000型、1200型和1600型3种。国内跨径超过80米的波形钢腹板组合梁桥均采用1600型波形钢腹板。飞龙大桥主跨跨径达185米，根部最大腹板有效高度为8.25米。
1800型波形钢腹板三维模型图针对大跨径波形钢腹板桥梁端部钢腹板稳定性的需求，北投公路集团研发了1800型波形钢腹板，抗剪模型试验及数值分析结果表明，与1600型波形钢腹板相比，当支点梁高大于6米，板厚大于24毫米时，研发的新型1800型钢腹板更能发挥钢腹板整体屈曲强度控制优势，能够提高大跨径桥支点区段波形钢腹板的整体剪切屈曲稳定性。
创新发明钢腹板防屈曲构造
在大跨径波形钢腹板组合梁桥中，为避免腹板发生整体屈曲破坏，缓和腹板与横梁之间刚度突变，在设计中对于大于5米高的波形钢腹板均需设置内衬混凝土。但过长的内衬混凝土增加了桥梁自重，限制了波形钢腹板纵向伸缩变形，降低了预应力施加效率。
组合腹板防屈曲构造飞龙大桥创新发明焊接横竖向加劲肋的组合腹板结构，从跨中向桥梁根部腹板依次设置波形钢腹板、加劲肋波形钢腹板、内衬混凝土组合腹板3种构造。试验表明，刚度足够的横向加劲肋将腹板沿高度方向分割成若干独立板面，从而降低整块腹板有效计算高度；竖向加劲肋增加了截面的抗弯惯性矩，从而提高腹板面外刚度，二者均可提高腹板的整体屈曲临界应力；同时加劲肋波形钢腹板作为纯钢腹板与内衬混凝土组合腹板之间的过渡，有效减少了内衬混凝土设置长度。飞龙大桥内衬混凝土段长11.25米，加劲肋段长21.6米，较传统设计内衬长度减小了约61.4%，主梁混凝土自重减小4.61%。
创新采用钢腹板与底板外包型结合部构造
外包型连接件构造传统的波形钢腹板与混凝土底板的连接方式为翼缘型和嵌入型。翼缘型结合部的钢翼缘板下的混凝土逆向浇筑，混凝土的密实性难以保证，且连接件处于倒立状态，抗剪性能降低。嵌入型结合部的腹板与混凝土底板结合面易产生分离，出现构造裂缝，钢混结合面一般需采取防水处理等措施，耐久性差。
外包型连接件构造飞龙大桥波形钢腹板与混凝土底板采用外包型结合部，下翼缘钢板和波形钢腹板紧贴底板外侧表面包裹住混凝土底板，同时在腹板和下翼缘钢板上布置连接件。外包结合部钢混界面位于箱梁内部，无需担心界面渗水等耐久性问题；结合部位置混凝土自上而下浇筑，浇筑质量易得到保证，有效提高连接件的抗剪性能；底板混凝土可采用先搭设预制底板，再现浇混凝土的方式，达到无模板施工底板；在使用钢腹板作施工承重构件时，有效受力梁高增加，可提供更大的抗弯承载力。
创新采用环保耐候钢材料
飞龙大桥耐候钢
飞龙大桥桥址区位于一级水源保护区的西津水库，环保要求严格，大桥创新规模应用Q420qD耐候钢型波形钢腹板，建设时无需涂装防锈漆，避免了环境污染。耐候钢材料在干燥与潮湿的环境交替变化中，其表面能够形成由铜、铬、磷等元素浓缩后形成致密且连续的安定锈层，从而阻止内部钢材的进一步锈蚀，养护时只需定期评估大桥外观，在降低大量反复刷漆带来环境污染风险的同时，可有效减少波形钢腹板的养护费用，进一步降低桥梁全寿命周期建设成本。
飞龙大桥智能吊机
为进一步提升大桥悬臂施工效率，北投公路集团还主导多单位合作的科研团队研发了智能回转吊机、翼板模板结构、横向液压式支撑装置，形成了基于智能回转吊机的异步悬臂浇筑施工技术，进一步节省了人工，精简了工序，缩短了工期，有效推动该类桥型施工朝设备轻型化发展。
飞龙大桥科技创新硕果累累
依托飞龙大桥，北投公路集团在波形钢腹板组合梁桥科技创新领域不断取得新突破。2021年，飞龙大桥被评为“广西交通运输科技示范工程”，为助推广西新型桥梁结构发展注入了活力。截至目前，飞龙大桥科技创新工作累计获9项省部级、厅级科技项目经费支持，在编标准4部，发表SCI论文8篇、中文核心1篇，授权发明专利8项、实用新型专利4项、软件著作权1项。
飞龙大桥建设现场呈现的生态美景
“飞龙大桥结构较新颖、科研价值较高、绿色效益较为显著，为我国建桥史增添一枚新名片。未来，北投公路集团将继续深耕组合桥梁应用领域，努力将飞龙大桥打造成我国乃至世界大跨径波形钢腹板桥梁建设和绿色科技示范项目样板。”北投公路集团党委书记、董事长张云如是说。
文字：唐亚森、陈文军、孔子昕图片：廖永腾、孔子昕、唐亚森编辑：陈文军审核：陈巧梅
来源：广西北投公路建设投资集团
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