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1、中國第一座鐵路鋼管混凝土拱橋―水柏鐵路北盤江大橋鐵道部第二勘測設計院馬庭林1徐勇2何庭國3陳克堅4郭建勛5李慧君6摘要:本文簡要介紹了我國第一座鐵路鋼管混凝土拱橋的結構設計和采用的轉體施工方法。該橋是目前世界上最大跨度的鐵路鋼管混凝土拱橋，為目前國內最高的鐵路橋梁,施工所采用的單鉸平面轉體重量104000ｋN為當今世界第一。關鍵詞：鐵路橋梁，鋼管混凝土，拱橋，轉體施工China’sFirstConcretefilledsteeltubeArchRailwayBridge---BeipanjiangLongBridgeonShuicheng-BaiguoLineMaTinglin1XuY
2、ong2HeTingguo3ChenKejian4GuoJianxun5LiHuijun6(The2ndSurveying&DesigningInstituteoftheMinistryofRailways,China,610031)Abstract:ThispapergivesabriefintroductionofthestructuraldesignofChina’sfirstconcretefilledsteeltubearchrailwaybridgeandmethodsofconstructionbyswing.Thisbridgeisadeckconcretefilled
3、steeltubearchrailwaybridgewiththelargestspanintheworldatpresent.AnditisthehighestrailwaybridgeinChinaatpresent.Theweightofsinglehinged-horizontalswinginconstructionis104000kN,whichisthefirstamongtheranksintheworldtoday.Keywords:railwaybridge,concretefilledsteeltube,archbridge,constructionbyswing
4、1前言自1990年在四川省旺蒼東河建成跨度為115ｍ下承式鋼管混凝土拱橋以來，在我國陸續(xù)建成各式公路鋼管混凝土拱橋有90余座，其中有采用鋼管混凝土勁性骨架的鋼筋混凝土箱形拱橋―重慶萬州長江大橋，其跨度達420ｍ；有采用轉體法施工的主跨達360ｍ的廣州丫髻沙大橋。我國建成的鐵路拱橋已有許多，其中有建于1972年的豐沙線永定河大橋，其跨度為150ｍ的中承式鋼筋混凝土肋拱橋，有1994年建成的跨度為（180＋216＋180）ｍ的鋼桁拱橋——九江長江大橋。在此以前，鋼管混凝土在鐵路橋的應用上還是個空白，充分利用鋼管混凝土承壓能力強，適合拱橋受力特點和利用鋼管在施工階段能起到支架作用，結合特定地
5、形、地質條件修建大跨度鐵路鋼管混凝土拱橋，對提高鐵路橋梁的跨越能力和提高鐵路橋梁建設水平都有非常重要的意義。2大橋概述北盤江大橋位于貴州省六盤水市境內的崇山峻嶺地區(qū)，為水柏鐵路（六盤水至柏果）全線重點控制工程。橋位處大橋與北盤江約呈80°交角。河谷深切呈“V”型，六盤水岸崖高約158m，呈直立狀，崖底約有3m倒懸；柏果岸陡壁約71°傾角，高約177m，無倒懸。六盤水岸基巖零星出露，柏果岸頂橋址基巖裸露，兩岸及谷底有零星塊石，漂石。橋址遠離公路，交通極為不便。北盤江屬珠江水系,在黔桂交界處與南盤江匯合注入紅水河，屬山區(qū)劇烈下切河流，縱坡陡，河水湍急，含砂量較大，河水常年渾濁，多含煤粒。橋
6、位處最大流量2540m3/s，最小流量20.4m3/s，大氣降水沿坡面及溶蝕裂隙流向陡崖，匯入北盤江中。由于線路較高，橋梁工程不受水文影響。六盤水市冬春干燥寒冷，夏季潮濕,冬季多冷凍，年平均氣溫為18.8℃，年平均降水量1119.7mm，盛行東南或東東南季風。北盤江大橋在線路標高1143.91米(全線最低點)橫跨北盤江，從94年全線可行性研究開始，先后進行了十多個橋型方案的比選。經過多次專家論證與審查，確定北盤江大橋主橋橋型為上承式鋼管混凝土拱。７根據勘測資料并考慮兩岸巖溶發(fā)育的分布狀況和兩岸基礎埋深及岸坡穩(wěn)定等因素，其橋跨布置為：3×24米PC簡支梁+236米上承式X形（提籃形）鋼管
7、混凝土拱+5×24米PC簡支梁，橋全長468.20米。全橋布置見圖1。圖1北盤江大橋立面布置圖3主橋結構3.1主橋拱圈結構主橋結構為上承式X形（提籃形）鋼管混凝土拱，拱趾中心跨度236米，其拱圈由兩條拱肋與橫向連接系構成，拱肋橫向內傾6.5°。拱肋拱趾處中心距19.6米，拱頂中心距6.156米，主拱立面投影拱軸線為懸鏈線，拱軸系數ｍ＝3.2，矢跨比1/4。拱肋高5.4米，寬2.5米,每肋由4肢φ1000×16mm鋼管構成，其上下弦各由兩肢鋼管與
