灌河大桥连续钢桁拱梁设计

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1、铁道勘察2014年第1期文章编号：1672—7479(2014)01—0094—03灌河大桥连续钢桁拱梁设计刘桂红(中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600)DesignofSteelTrussArchBridgeofGuanHeBridge摘要灌河特大桥为(120+228+120)m三跨连续刚桁柔拱组合体系的钢桁梁桥，是连盐铁路的关键工程。重点阐述灌河特大桥方案选择、静力计算、结构分析、结构的构造细节、钢梁防腐涂装体系和钢梁安装等。灌河特大桥结构受力明确，安装方案合理，具有较好的稳定性和经济性能。关键词三跨连续刚桁柔拱钢桁梁桥整体道碴

2、钢桥面结构计算结构细节中图分类号：U442．5文献标识码：B1工程概述3桥式的比选灌河特大桥位于连盐铁路线上，在连云港地区上桥型选择需结合桥址条件、环境，遵循合理、实用、跨灌河，桥址处河面宽约500m，上游约1km处有已建经济、美观的原则。成的主跨340m高速公路斜拉桥，其通航净空140m×本桥桥位处地形、地质条件较差，需采用跨越能力19m，斜拉桥建成后发生过海轮桅杆撞击事件。为保强、自重轻、建筑高度低、便于施工的桥梁形式，以降低障通航的安全，经方案比选，主桥通航孔为单孔双向，工程造价。考虑与周围景观的协调性，较为合理的桥桥梁形式为(120+2

3、28+120)m三跨连续刚性梁柔性式有：拱钢桁梁，边跨为平弦桁梁，中跨刚梁柔拱(如图1所(120+228+120)m连续刚桁柔拱桥；示)。(120+228+120)m连续钢桁拱桥；(36+90+228+90+36)m连续钢桁斜拉桥。各方案技术经济比较如表1所示。综上比较结果：刚桁柔拱较钢桁拱桥每延米的用图1主桥桁式(单位：m)钢量及梁端转角均较小，且施工架设更为便捷。钢桁斜拉桥虽梁部用钢量少，但其自振特性较刚桁柔拱桥2主要技术标准有明显劣势，结合地质条件等因素，最终确定采用(120+228+120)m连续刚桁柔拱桥方案。铁路等级：I级。正线数目

4、：双线，线间距4．4m。4结构设计线路条件：桥上平坡、直线。主桁采用”N”形桁式，桁高15m，桁宽13．5m，节桥上建筑限界：采用200km／h客货共线电力牵间长度边跨及中跨跨中12个节问为12m，中跨靠近引，KH一200基本建筑限界及桥隧建筑限界。中支点处的6个节间距为13m；中间支点处设加劲设计时速：客车200km，货车120km。弦，加劲弦高15m。拱肋采用圆曲线，矢高69m，矢跨设计通航净空：200rex21m。228m，矢跨比为1／3．3，拱肋在拱脚与主桁杆件通过收稿日期：2013一l1—0l作者简介：刘桂红(1963一)，女，200

5、7年毕业于中南大学土木工程专节点相连。加劲弦的设置增加了主桁的刚度，同时与业，高级工程师，E-mail：liuguihong63@163．Corn。拱肋匀顺过渡连为一体，线形流畅、桥型美观。灌河大桥连续钢桁拱粱设计：刘桂红954．1主桁续完整和行车的平顺。主桁上、下弦及拱肋杆件均为箱形截面；腹杆杆力主桁与桥面系的连接为本桥关键结构，也是重要大的采用箱形，杆力较小者采用H形；吊杆采用抗风的构造细节和制造难点。设计中将箱形的下弦杆上水性能较强的箱形。主桁杆件的板厚控制在50mm以平板加宽510mm，伸过弦杆竖板与16mm厚的桥面顶下(除节点板外)。

6、主桁除杆力大的中间支承节点和板以不等厚对接焊焊连，遇主桁节点，在弦杆的上水平拱与系杆相交的特殊节点处的杆件采用Q420qE外，板上开槽，让节点板从槽中穿出，使节点板保持为一个其余大部分杆件和桥面系等构件均采用Q370qE。主整体。节点板与下弦杆上水平板处为围焊缝，节点板桁的拼接采用M30高强螺栓。两侧及开槽的端部以熔透焊缝与弦杆上水平板焊连，主桁采用整体节点(即在工厂内把杆件和节点板这样能使桥面板更有效地和下弦杆、主桁节点板连接焊成一体，工地架设时在节点之外用高强度螺栓拼在一起，共同受力。在制造过程中须严格按照施工规接)。拱肋处的节点板较大，拼

7、接缝离节点中心较远，则和施工工艺，确保焊接和加工质量。杆件间的夹角较大，若在拼接缝处弯折，杆件将增加次钢桥面板分块制造和安装。各块件在工厂制造时弯矩。为减少杆件产生次应力，把通常设在拼接缝处均为焊接连接。工地安装时，除桥面板为熔透焊接外，的弯折点移至到节点中心，这样既保持了节点间杆件其余的纵、横向连接均采用高强度螺栓连接。桥面布顺直传力，也避免杆件产生次弯矩置如图2所示。4．2桥面75O1320250223022oo2200223025013207高速行驶的列车要求有较高的桥面刚度和轨道顺直平稳，且桥面不宜设置断缝。可采用的桥面形式由纵、横梁结

8、合的整体道碴混凝土桥面和正交异性钢桥面。通过计算比较，由纵、横梁结合的整体道碴桥面由于横梁产生较大的面外弯矩，使结构设计难度加大；若图2桥面布置(单位