高桥横空出世 危乎高哉凌空

高桥横空出世 危乎高哉凌空  

2011-06-26 19:18:06|  分类： 企业管理 |字号 订阅

 危乎高哉凌空渡 横空出世话高桥

　　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）。

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　　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。

图1. 仙神河大桥（桥面高150m）

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5.世界高桥进展图

图6.六广河桥

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./wiki/List_of_highest_bridges_in_the_world

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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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