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·桥梁·
北盘江大桥拱圈单铰转体施工设计
何庭国马庭林徐勇陈克坚郭建勋
(铁道第二勘察设计院桥隧处四川成都 610031)
摘要水柏铁路北盘江大桥跨度 236 m ,是目前世界上跨度最大的单线铁路拱桥。该桥转体施工将单铰转
体重量大幅度提升到一个新的高度。简要介绍北盘江大桥转体结构及转体施工的关键技术问题。
关键词水柏铁路北盘江大桥钢管混凝土拱桥球铰转体施工
墩顶向后斜拉背索,背索由 42 束 19 15. 24 mm 钢绞线
1 工程概况
构成,并将其锚于上盘尾部。拱肋与上转盘设临时转动
北盘江大桥位于贵州省水柏铁路线上,横跨北盘铰连接。
江“V”形峡谷,桥面距离河床 280 m。主桥为跨度 236
m 的上承式钢管混凝土提篮拱。该桥是目前世界上跨
度最大的单线铁路拱桥,也是钢管混凝土首次在国内
铁路桥梁上应用。
主桥钢管桁架拱圈构件在工厂分单元制造,再运
至现场组装、焊接。因桥位地处偏僻,交通运输不便,
能运进现场的杆件最长仅能达到 8. 6 m ,故工地组装、
焊接等工作量很大。为了保证安全生产,确保拼装线
形正确和焊接质量可靠,应尽量减少高空作业。为此,
钢管桁架拱的架设采用转体法施工。
图 1 转体结构示意
桁架杆件运至现场后,分别在两岸依地形搭建的
2. 2 主要技术指标
支架上组拼焊接成半拱(扣除合龙段) ,然后以半拱为
转体结构总长 130. 7 m ;转体结构总高 67. 95 m ;
一转体单位,六盘水岸平转 135° ,柏果岸平转 180° ,单
上盘尺寸长×宽×高= 20. 03 m × 26 m × 6 m ;拱肋伸
边转体质量达 10 400 t 。
臂长度 117. 64 m ;转体结构重心高度(距下盘顶面)
2 转体体系及技术指标 17. 8 m ;转体总质量 10 400 t 。
2. 1 转动体系 3 转体结构
大吨位转体施工惯用大直径环道体系,以获得转
3. 1 转动球铰
动时较好的稳定性,丫髻沙大桥(转体质量 13 600 余
在单铰转体结构中,转动铰既是转动中心,又承受
t) 就采用了环道体系。但环道体系需要有宽阔、平整
结构的全部重力,是受力最集中的区域。对球铰必须
的施工场地,北盘江大桥桥位施工场地狭窄,拱座已靠
作充分的考虑和研究,要求球铰要容易转动,还要有足
近悬崖不具备采用环道体系的条件故采用了单点支
, , 够的强度和制作精度。
撑的球铰转动体系。
(1) 球铰类型的选择
转体系统由半跨拱圈、下盘、上转盘、交界墩、球
对于单铰转体结构,预防结构倾覆是至关重要的。
铰、保险撑脚、扣锚体系等组成。转体结构示意见图 1 。
在相同倾覆力作用下,采用凸铰的转体结构的倾覆力
下盘作为整个系统的基础埋置于基岩内。扣索由
, 96 臂总是大于采用凹铰的转体结构(图 2) 。另外,采用
根 15. 24 mm钢绞线构成,一端固结于拱肋下弦,另一凹面铰还可防止铰面间填充的润滑剂在转体结构重压
端锚固在交界墩顶。为了平衡扣索的水平张力,在交界下流失。故北盘江大桥转体结构一改过去桥梁转体施
收稿日期:2002 06 14 工惯用的凸铰(蘑菇头) 而采