铁路钢管混凝土拱桥

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1、中国第一座铁路钢管混凝土拱桥―水柏铁路北盘江大桥铁道部第二勘测设计院马庭林1徐勇2何庭国3陈克坚4郭建勋5李慧君6摘要:本文简要介绍了我国第一座铁路钢管混凝土拱桥的结构设计和采用的转体施工方法。该桥是目前世界上最大跨度的铁路钢管混凝土拱桥，为目前国内最高的铁路桥梁,施工所采用的单铰平面转体重量104000ｋN为当今世界第一。关键词：铁路桥梁，钢管混凝土，拱桥，转体施工China’sFirstConcretefilledsteeltubeArchRailwayBridge---BeipanjiangLongBridgeonShuicheng-BaiguoLineMaTinglin1XuYong2

2、HeTingguo3ChenKejian4GuoJianxun5LiHuijun6(The2ndSurveying&DesigningInstituteoftheMinistryofRailways,China,610031)Abstract:ThispapergivesabriefintroductionofthestructuraldesignofChina’sfirstconcretefilledsteeltubearchrailwaybridgeandmethodsofconstructionbyswing.Thisbridgeisadeckconcretefilledsteeltub

3、earchrailwaybridgewiththelargestspanintheworldatpresent.AnditisthehighestrailwaybridgeinChinaatpresent.Theweightofsinglehinged-horizontalswinginconstructionis104000kN,whichisthefirstamongtheranksintheworldtoday.Keywords:railwaybridge,concretefilledsteeltube,archbridge,constructionbyswing1前言自1990年在四川

4、省旺苍东河建成跨度为115ｍ下承式钢管混凝土拱桥以来，在我国陆续建成各式公路钢管混凝土拱桥有90余座，其中有采用钢管混凝土劲性骨架的钢筋混凝土箱形拱桥―重庆万州长江大桥，其跨度达420ｍ；有采用转体法施工的主跨达360ｍ的广州丫髻沙大桥。我国建成的铁路拱桥已有许多，其中有建于1972年的丰沙线永定河大桥，其跨度为150ｍ的中承式钢筋混凝土肋拱桥，有1994年建成的跨度为（180＋216＋180）ｍ的钢桁拱桥——九江长江大桥。在此以前，钢管混凝土在铁路桥的应用上还是个空白，充分利用钢管混凝土承压能力强，适合拱桥受力特点和利用钢管在施工阶段能起到支架作用，结合特定地形、地质条件修建大跨度铁路钢管混

5、凝土拱桥，对提高铁路桥梁的跨越能力和提高铁路桥梁建设水平都有非常重要的意义。2大桥概述北盘江大桥位于贵州省六盘水市境内的崇山峻岭地区，为水柏铁路（六盘水至柏果）全线重点控制工程。桥位处大桥与北盘江约呈80°交角。河谷深切呈“V”型，六盘水岸崖高约158m，呈直立状，崖底约有3m倒悬；柏果岸陡壁约71°倾角，高约177m，无倒悬。六盘水岸基岩零星出露，柏果岸顶桥址基岩裸露，两岸及谷底有零星块石，漂石。桥址远离公路，交通极为不便。北盘江属珠江水系,在黔桂交界处与南盘江汇合注入红水河，属山区剧烈下切河流，纵坡陡，河水湍急，含砂量较大，河水常年浑浊，多含煤粒。桥位处最大流量2540m3/s，最小流量2

6、0.4m3/s，大气降水沿坡面及溶蚀裂隙流向陡崖，汇入北盘江中。由于线路较高，桥梁工程不受水文影响。六盘水市冬春干燥寒冷，夏季潮湿,冬季多冷冻，年平均气温为18.8℃，年平均降水量1119.7mm，盛行东南或东东南季风。北盘江大桥在线路标高1143.91米(全线最低点)横跨北盘江，从94年全线可行性研究开始，先后进行了十多个桥型方案的比选。经过多次专家论证与审查，确定北盘江大桥主桥桥型为上承式钢管混凝土拱。７根据勘测资料并考虑两岸岩溶发育的分布状况和两岸基础埋深及岸坡稳定等因素，其桥跨布置为：3×24米PC简支梁+236米上承式X形（提篮形）钢管混凝土拱+5×24米PC简支梁，桥全长468.2

7、0米。全桥布置见图1。图1北盘江大桥立面布置图3主桥结构3.1主桥拱圈结构主桥结构为上承式X形（提篮形）钢管混凝土拱，拱趾中心跨度236米，其拱圈由两条拱肋与横向连接系构成，拱肋横向内倾6.5°。拱肋拱趾处中心距19.6米，拱顶中心距6.156米，主拱立面投影拱轴线为悬链线，拱轴系数ｍ＝3.2，矢跨比1/4。拱肋高5.4米，宽2.5米,每肋由4肢φ1000×16mm钢管构成，其上下弦各由两肢钢管与