架在德黑蘭的「中國橋」——伊朗德黑蘭北部高速公路BR-06特大橋

自1986年，世界第一座波形鋼腹板組合箱梁橋於法國誕生以來，該類橋樑以其眾多的特點和優勢，在世界範圍內得到了相應的發展和應用，尤其是在日本。與普通預應力混凝土（PC）箱梁相比，波形鋼腹板組合箱梁在抗震性能方面更具優勢。伊朗德黑蘭北部高速公路BR-06特大橋位於塔隆河谷與桑乾河谷交匯處，是伊朗首都德黑蘭的一條主要交通幹線，也是伊朗國家重點交通工程。經各方的共同努力，該橋於伊朗當地時間2016年10月15日17時成功合龍。

抗震優 造價低

伊朗德黑蘭北部高速是伊朗國家重點山區高速公路工程，設計難度極大、施工條件極為苛刻。儘管自上世紀70年代伊朗巴列維時代起，就進行了線路規劃，但BR-06特大橋作為該高速公路的關鍵工程和難點工程，一直未得到很好的解決。受工程總承包方的專項委託，由深圳市市政設計研究院有限公司通過方案比選，提出了採用大跨度波形鋼腹板PC連續梁橋方案，具有抗震性能好，造價低等優點。

BR-06特大橋橋址處於地震活動頻繁的高烈度地震區，為適應極高抗震設防要求，上部結構設計選擇波形鋼腹板PC箱梁（方案一）和普通PC箱梁（方案二）兩方案進行比較分析。由於抗震控制設計，設計中分別對以上兩種方案進行地震動力響應分析，擇優選擇合適的方案。

採用空間有限元軟體MIDAS7.4，分別對兩橋型方案建立三維梁單元空間模型，進行結構動力特性及地震動力響應分析。計算得到兩橋型方案在滿足抗震要求下，支座和阻尼器主要參數結果如表1和表2：

由表1和表2可以看出，波形鋼腹板PC箱梁（方案一）在滿足結構抗震要求的前提下，所需最大型號支座和阻尼器分別為FPI35000GD（DX）和KZ-2000S×350S；普通PC箱梁（方案二）所需最大型號支座和阻尼器分別為FPI40000GD（DX）和KZ-2500S×650S。同波形鋼腹板PC箱梁相比，採用普通PC箱梁（方案二）所需支座和阻尼器的最大行程過大。經市場調查，其產品型號需美國專利產品進口或者國內專門定製，綜合考慮其經濟性，支持中國自產自研產品，最終採用了波形鋼腹板PC箱梁方案，並通過了伊朗交通部組織國際顧問公司的評審。

惡劣環境解疑難

該橋上部結構採用懸臂施工的方法進行施工。其中合龍施工工藝採取先邊跨、後中跨的合龍順序進行施工。但由於所處地理位置、自然環境和氣候的影響，該橋在施工過程中存在諸多難點，但施工方以豐富的經驗和多項新技術，圓滿解決了這些難題，保證了本工程的順利建設。施工難點及解決方法如下：

1．地處山區，交通運輸困難，特別是波形鋼腹板的運輸安裝難度相對加大；波形鋼腹板經國內製作後運輸至現場進行安裝施工（約1100t波形鋼腹板），需經過海運、1000公里的陸路運輸，然後到達安裝現場。

2．當地自然環境乾旱少雨，特別是6～9月份施工高峰期間，施工現場施工用水要從10公里之外取水。

3．高溫乾旱地區混凝土施工技術。由於當地符合高強度混凝土配比的細度模數的天然砂缺乏，且當地高標號水泥需要從1000公里之外的亞塞拜然邊境附近運輸到現場，在C50泵送混凝土配比設計過程中採用了機制砂配置C50混凝土技術，解決了當地天然砂缺乏的問題。考慮到現場高溫乾旱的問題，針對混凝土養護採用覆蓋塑料薄膜的措施，以保障高溫乾旱地區混凝土的施工質量。

4．山區大跨度橋樑懸臂施工過程中，波形鋼腹板箱梁頂部水平運輸及安裝難題。該橋基於鄄城黃河大橋波形鋼腹板橋面豎直運輸方案，進行優化，將根部範圍的波形鋼腹板節段縮短為3.2m，掛籃設計為輕型掛籃（通過在掛籃頂部設置電動葫蘆，滿足波形鋼腹板的吊裝問題），解決了波形鋼腹板橋面水平運輸及安裝的施工難題。

5．高溫環境下大跨度波形鋼腹板橋合龍施工難題。左幅橋於2016年6月進行中跨合龍，當地正處於高溫天氣，現場溫度達37°C，且山區晝夜溫差比較大，在合龍施工中通過提前在橋面洒水降溫、波形鋼腹板先行單邊安裝焊接，臨時進行骨架焊接，並通過連續的溫度測試，選擇了一個相對溫度較低的環境下進行中跨合龍施工。

力推「中國標準」

該項目為伊朗德黑蘭北部高速公路關鍵控制性工程之一，為完善伊朗國內高速路網起著重要的作用。其地震加速度動峰值為全世界工程中罕見的設計限制條件，設計採用了自重較輕、受力合理的波形鋼腹板預應力混凝土連續梁橋設計方案，解決了這一抗震技術難題。該橋設計具有以下創新點：

1.按9度地震設防的大跨度波形鋼腹板預應力混凝土箱梁橋。設計過程中綜合考慮中國規範、伊朗規範和美國規範等，對不同的規範進行了充分研究，結合項目的特點，力推以中國規範為主的技術標準，為中國橋樑技術走出國門做了開拓性的工作。

2.伊朗德黑蘭北部高速公路BR-06特大橋的設計經驗，為設計院主編國家行業標準《波形鋼腹板組合橋樑技術規程》提供了重要技術支持。

3.大橋的設計、建設得到伊朗工程技術人員和國際諮詢公司專家高度評價與認可，提高了我國這一類型組合橋樑的設計和建設技術水平。

4．該橋使用的液態粘滯型阻尼器及摩擦擺支座為中國自研自產，為橋樑設備的「中國製造」走向世界作出貢獻。對我國橋樑工程技術在「一帶一路」戰略下走出國門具有重要示範意義。

伊朗德黑蘭北部高速BR-06大橋利用波形鋼腹板組合梁自重輕的特點，結合配置國產減隔震支座與阻尼器，滿足了高烈度地震作用下的設計要求，在強震區橋樑設計中具有重要參考價值。對我國西部等強地震烈度地區的大跨度橋樑建設，具有重要的推廣價值。同時大橋造型輕盈、色彩靚麗、技術先進，已成為德黑蘭市主要橋樑景觀，也成為宣傳中國橋樑技術的良好平台。

文/陳宜言 董桔燦 王健

作者單位：深圳市市政設計研究院有限公司

編輯：陳晨

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