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重慶奉節(jié)梅溪河大橋
2015-03-02 
   1、概述

   奉節(jié)梅溪河大橋位于奉節(jié)縣以東2公里,距梅溪河長江入口處約1.3公里,東岸連接白帝城及奉(節(jié))~巫(山)公路,西岸連接奉節(jié)新老縣城及奉(節(jié))~云(陽)公路,橋梁全長49m(圖1)。

   該橋設(shè)計荷載汽車-20級、掛車-100、人群-3.5kN/m2,橋面寬度凈-14+2×1.75m人行道及欄桿,全寬17.5m,地震烈度6度。

   橋區(qū)年平均氣溫16.4℃,多年平均降雨量1423.7mm,多年平均流量42.62m3/s,最大洪峰流量2500 m3/s,為典型山區(qū)性河流,橋位區(qū)出露基巖為灰?guī)r含泥灰?guī)r,覆蓋層為卵礫石、粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土,厚1-5m。

   圖1 建成后的梅溪河大橋

   2、主橋結(jié)構(gòu)

   大橋主跨為一孔288m的鋼管混凝土上承式拱 (見圖2)。

   圖2 橋梁總體布置圖

   (1)上部結(jié)構(gòu)

   ①主拱圈:主橋上部為上承式鋼管混凝土桁構(gòu)式肋拱,凈跨徑288m,矢跨比1/5,矢高57.60m,肋軸線設(shè)計拱軸系數(shù)m=1.5。拱肋為變高等寬的鋼管混凝土桁構(gòu),肋總高5~8m(拱頂5m、拱腳8m),總寬5.32m弦管采用Ф920×14mm鋼管內(nèi)灌C60混凝土,見圖3。

   圖3 拱肋一般構(gòu)造圖(單位:cm)

   ②主拱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造:主拱圈弦管與腹桿的連接為相貫線,坡口焊接,在豎直面還設(shè)有節(jié)點(diǎn)板加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的連接(見圖4)。

   圖4 主拱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖

  ?、壑鞴敖宇^構(gòu)造:分拱腳接頭、節(jié)段接頭和拱頂接頭三種。

   拱腳接頭:采用豎向可轉(zhuǎn)動的鉸接頭型式,即拱腳截面中心處設(shè)一弧形鉸,鉸軸采用鋼管混凝土(如圖5),以兩鉸拱合龍后,再固結(jié)拱腳,轉(zhuǎn)化為無鉸拱。

   圖5 拱腳接頭構(gòu)造圖

   節(jié)段接頭:采用內(nèi)法蘭型式,法蘭盤間用高強(qiáng)螺栓等強(qiáng)度連接。

   拱頂接頭:采用內(nèi)置式接頭構(gòu)造,接頭間設(shè)置鋼楔,鋼楔的作用一是調(diào)整拱頂合攏間隔,以消除拱肋因制作等原因造成的接段長度誤差,二是通過千斤頂對組合鋼楔施力調(diào)整拱肋上下弦管內(nèi)力,同時可起到調(diào)整拱軸線型的作用。

  ?、芄吧狭⒅吧w梁:拱上立柱采用鋼管混凝土排架,豎向主管采用Ф351mm鋼管,內(nèi)灌C50混凝土;蓋梁為寬1.8m、高度1.2m的鋼筋混凝土“Π”型蓋梁,分兩段預(yù)制安裝,立柱上下端接頭采用預(yù)埋連接件先栓接后焊接。

   (2)下部結(jié)構(gòu)

   主橋拱座縱向13.5m、高14m,其下設(shè)置豎撐、后面設(shè)置平撐,西岸水平撐10m、豎撐8m,東岸水平撐20m、豎撐8m;引橋墩墩柱為雙柱式變載面矩形空心柱,蓋梁寬度1.4m、高度1.6m;交界墩墩柱亦為雙柱式變截面矩形空心柱,蓋梁寬度2.0m、高度2.0m,兼作主拱施工扣錨交換梁;橋臺均為U型橋臺。

   3、大橋主要施工方案

   (1)拱圈桁架的加工

   拱圈桁架采用工廠制作成拱肋節(jié)段,通過洪期水路運(yùn)輸至工地起吊安裝,全橋共分28個拱肋節(jié)段,拱肋主弦桿為螺旋焊接管,采用遠(yuǎn)紅外—全液壓自動彎管機(jī)加熱煨彎的方法將弦桿加工成微弧形。

   (2)拱圈桁架的安裝(見圖6、7)

   采用60t纜索吊裝,斜拉扣掛方式安裝拱圈。

   圖6 拱肋桁架節(jié)段吊裝示意圖

   圖7 施工中的奉節(jié)梅溪河大橋

   扣索、錨索:扣、錨索采用臨時防護(hù)的平行鋼絲,兩端用鐓頭錨錨固。

   錨碇、交換梁:西岸利用1號橋臺、東岸利用10號橋臺,分別在臺后增設(shè)地錨梁與橋臺連接共同組成重力式錨碇,交界墩蓋梁即兼作交換梁。

   扣、錨拱肋節(jié)段:全橋拱肋節(jié)段共28段,每岸共14個扣索單元(單肋7個),扣索張拉端設(shè)在交換梁(即交界墩蓋梁)上,錨索張拉端設(shè)在錨碇上,扣、錨索應(yīng)同步張拉,使交換梁基本保持零位移狀態(tài)。

   (3)拱肋合攏

   拱圈合攏的體系轉(zhuǎn)換:兩鉸拱(拱頂合攏)→無鉸拱(拱腳封鉸),步驟是:分級釋放扣索力、拱頂合攏、封拱腳鉸。

   (4)拱圈混凝土灌注

   管內(nèi)混凝土的澆筑程序:先上弦后下弦、先內(nèi)側(cè)后外側(cè)、每次分左右兩肋、每肋一根管,對稱、均衡進(jìn)行施工。

   (5)拱上立柱

   立柱鋼管排架采用工廠制作成空間排架節(jié)段,運(yùn)輸至工地起吊安裝,在安裝好立柱排架后,先安裝蓋梁再灌注立柱管內(nèi)混凝土。

   4、主要技術(shù)特點(diǎn)及創(chuàng)新

   (1)拱肋及立柱等主要受壓構(gòu)件均采用鋼管混凝土,充分利用了鋼管混凝土抗壓強(qiáng)度高這一突出優(yōu)點(diǎn),減輕 了結(jié)構(gòu)自重,鋼管既為結(jié)構(gòu)又兼作混凝土澆注模板,為施工帶來了極大的方便,大大節(jié)省了工期和造價。

   (2)采用了一種新型的主拱接頭,為主拱的架設(shè)和安裝提供了方便,實(shí)現(xiàn)了多節(jié)段快速安裝,為同類型橋梁設(shè)計起到了指導(dǎo)作用。

   (3)設(shè)計采用了“斜拉扣掛”施工工藝,拱圈桁架的安裝采用纜索吊裝、斜拉索扣掛拱肋節(jié)段的方法,實(shí)現(xiàn)拱橋超多段(本橋分14段)的纜索吊裝施工。

   (4)利用交界墩蓋梁作交換梁、利用引橋和橋臺的重量作錨碇,安裝主拱鋼管節(jié)段,省去了扣掛系統(tǒng)中的地錨和交換梁,節(jié)約了大量的施工費(fèi)用。

   奉節(jié)梅溪河大橋曾獲四川省優(yōu)秀工程設(shè)計二等獎,該橋率先設(shè)計的“鋼管混凝土拱圈鋼管節(jié)段拼裝接頭”技術(shù)獲國家知識產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利。

   5、有關(guān)資料

   橋名:重慶奉節(jié)梅溪河大橋

   橋型:上承式鋼管混凝土拱

   跨徑:288m

   設(shè)計單位:四川交通廳省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院

   施工單位:中鐵大橋局集團(tuán)第三工程有限公司

   混凝土用量:21396.2m3

   鋼材用量:2656t

   造價:3227萬元

   建成日期:2001年12月

   
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