山西丹河大橋位于山西晉城太行山西麓,為全空腹式變截面石板拱橋。大橋于1996年開始設計,1997年11月開工建設,2000年7月建成。
丹河大橋由中交第一公路勘察設計研究院設計,晉焦高速公路建設指揮部丹河特大橋項目部組織建設,晉城市公路局與中鐵第十七局等單位負責施工,山西省交通科學研究所負責施工監(jiān)控。
大橋跨徑組合為2×30米+146米+5×30米,橋梁全長413.7米。主孔凈跨徑146米、凈矢高32.444米。橋面寬度24.8米、橋梁高度80.6米。橋梁欄桿由200多幅表現(xiàn)晉城市歷史文化的石雕圖畫與近300個傳統(tǒng)的石獅子組成,體現(xiàn)了現(xiàn)代與傳統(tǒng)文明的完美結合。
由于溝深、谷陡、跨徑大,采用何種形式的支架施工成為丹河大橋成敗的關鍵。經過多種選擇,丹河大橋最終采用了結構受力明確、穩(wěn)定性與安全度高、施工速度快、設備重復利用率高的空間排架式鋼拱架。拱盔部分采用圓松木排架與弓形木及模板構成。卸架設備則采用了傳統(tǒng)的單木楔與組合木楔完成。整個施工過程處于嚴密科學的控制之中,各項工程指標均達到理想狀態(tài)。
作為世界最大跨徑石拱橋,丹河大橋有許多關鍵技術問題需要解決。1997年7月專門成立了“特大跨徑石拱橋設計與施工關鍵技術研究”課題組,由晉城市交通局與中交第一公路勘察設計研究院主持,聯(lián)合了重慶交通學院、長安大學公路學院、山西省交通科學研究所等單位,對課題開展了深入系統(tǒng)的研究,完成了原材料試驗及砌體力學性能試驗、1∶10模型試驗、實橋靜動載試驗以及大跨度分步施工石拱橋的設計分析方法對比研究、仿真技術與施工控制技術等多項研究內容,填補了國內高標號小石子混凝土砌體物理力學性能指標的空白,首次發(fā)現(xiàn)了分步施工石拱橋腳高應力區(qū),找到了理想的拱上輕質填料,掌握了大跨徑分步施工石拱橋的仿真技術與施工控制方法,補充了有關規(guī)范內容,為丹河大橋的設計與施工控制以及安全性評價提供了可靠的科學參數(shù)與技術保障。
丹河大橋為大跨徑、高荷載石橋設計與施工提供了成功的范例,同時也大大豐富了中國石拱橋的科技內涵。在2001年4月課題鑒定會上,由中國工程院院士和國內知名橋梁設計大師與教授組成的專家組認為,這項課題研究成果達到國際領先水平,丹河大橋被正式列入吉尼斯世界紀錄。