1.概況
山東濱州黃河大橋是一座公鐵兩用橋,橋位于濱州北鎮(zhèn)黃河大橋下游約3.3公里。
橋位處大堤之間距離約2.818公里,大橋鐵路南岸接博小支線的小營車站,北岸與擬新建的濱州火車站相接,鐵路全長19.153 km。大橋公路接線南岸與205國道相連,北岸與濱州市繞城公路南外環(huán)路相接,公路全長7.875 km(圖1)。
圖 1 濱州黃河大橋
橋位所在區(qū)域歷史上曾是黃河泛濫地區(qū),屬黃河水系。主河槽寬約0.6 km 。本橋設(shè)計最高通航水位采用+15.89m,設(shè)計流量采用10000m3/s。橋址區(qū)覆蓋層以第四系河流沖積相的粘土、粉質(zhì)粘土、粉土及粉細(xì)砂為主。全年平均氣溫14.2℃。最高氣溫45℃。最低氣溫-25℃。橋位所在區(qū)域黃河受凌汛影響。
圖2 正橋鋼梁橫斷面布置
濱州黃河大橋是為公鐵兩用橋,鐵路為單線,按國鐵Ⅰ級設(shè)計,公路為雙向四車道,速度60km/h;地震烈度:基本烈度6度,按7度設(shè)防;通航標(biāo)準(zhǔn):內(nèi)河Ⅳ- (2)級航道,凈高8m,凈寬50m。
2. 主橋結(jié)構(gòu)
主橋上部結(jié)構(gòu)采用120m+3×180m+120m五孔平弦連續(xù)鋼桁梁,公路布置在上層,鐵路布置在下層(圖 2)。鋼梁采用拼裝式結(jié)構(gòu),主桁采用M27高強(qiáng)螺栓連接,其它構(gòu)件采用M24高強(qiáng)螺栓連接,鋼梁全長781.5m,桁高18m,桁寬11m,節(jié)間長10m。鐵路橋面系采用縱橫梁體系明橋面,50Kg標(biāo)準(zhǔn)軌,桁內(nèi)線路兩側(cè)設(shè)置員工走道。上層公路橋面寬19m,系由縱梁橫梁及托架組成,其上設(shè)置鋼筋混凝土橋面板 。
主桁弦桿全部采用焊接的箱形截面,由于桿件內(nèi)力變化較大,弦桿采用變高度的截面,普通弦桿截面高840mm,個別弦桿高1040~1240mm.桿件最大板厚為50mm。另外個別桿件內(nèi)側(cè)還焊有肋板。斜桿及豎桿采用箱形或H形截面,截面高度420~1040mm。主桁桿件及拼接材料采用的鋼材為14MnNbq, 橋面系及聯(lián)接系的材料為Q345qE,輔助結(jié)構(gòu)材料為Q235qC。
主橋下部結(jié)構(gòu)0~5號橋墩均采用鉆孔樁基礎(chǔ)方案。除主橋邊墩基礎(chǔ)采用Φ1.5m鉆孔樁,樁長均為76m。其它墩基礎(chǔ)采用Φ2.0m鉆孔樁,樁長90m。0~5號橋墩墩身均采用圓端形,厚5m,橫向墩寬11m。橋墩墩帽橫橋向?qū)?5.2m,順橋向?qū)?.5m,厚3.2m。
3 主要施工方法
(1) 2號墩施工方法
2號墩施工時,利用20T浮吊從3號墩向2號墩搭設(shè)施工棧橋和2號墩鉆孔工作平臺,然后插打鋼護(hù)筒,安裝鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔樁施工。鋼筋、混凝土等材料通過施工棧橋運(yùn)至墩位,利用20T浮吊和配置在平臺上的25t吊機(jī)配合進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)施工。
鉆孔樁施工完成后,清理施工平臺,利用10T浮吊打設(shè)鋼板樁鋼圍堰。利用吸泥機(jī)吸泥清基并灌注水下封底混凝土,抽水后進(jìn)行承臺施工,然后進(jìn)行墩身墩帽施工(圖3、4、5、6)。
圖3 2號墩鉆孔樁施工
圖4 2號墩鉆孔樁混凝土灌注
圖5 2號墩鋼板樁打設(shè)
圖6 2號墩鋼板樁圍堰合
?。?)鋼梁架設(shè)總體方案:
鋼梁架設(shè)由5號墩往北岸0號墩單向架設(shè)。第一孔120m鋼梁采用膺架法架設(shè),共設(shè)置6個臨時排架。3孔180m鋼梁輔以臨時墩法懸臂安裝,先懸臂安裝100m,支在臨時墩上再懸臂安裝80m;最后一孔120m鋼梁輔以臨時支架法懸臂安裝,先懸臂安裝100m,支在臨時支架上再安裝20m完成全部鋼梁的安裝。在拼裝第二孔鋼梁時,在鋼梁尾部增設(shè)安全壓重,以增強(qiáng)縱向傾覆穩(wěn)定。
第一孔120m和第二孔180m鋼梁均在南岸岸灘上架設(shè),為了縮短工期,增加架梁作業(yè)面,除采用安裝在橋梁上弦的CWQ-30型架梁吊機(jī)架設(shè)外,另增加兩臺50t汽車吊機(jī)配合拼裝,用拖車通過岸灘上的運(yùn)輸便道運(yùn)送鋼梁桿件(圖7、8)
圖7 第一孔鋼梁架設(shè)照片
圖8第二孔鋼梁架設(shè)照片
第三孔和第四孔180m鋼梁均用CWQ-30型沿軌道移動式架梁吊機(jī)架設(shè),鋼梁運(yùn)輸采用:重量小于20t的桿件用拖車通過岸灘上的運(yùn)輸便道和棧橋運(yùn)送鋼梁桿件;重量大于20t的桿件由南岸5號墩和6號墩間的提升站提升至鐵路橋面,由運(yùn)梁小車運(yùn)至前方(圖9、10)。
圖9 第三圖孔鋼梁架設(shè)照片
圖10 第四孔鋼梁架設(shè)照片
第四孔鋼梁架設(shè)按傳統(tǒng)的做法,第三孔鋼梁架設(shè)完成后,需將2號墩設(shè)為固定支座,將3號墩轉(zhuǎn)為活動支座,這就可能由于受溫度變化,施工荷載、頂落梁等因素的影響,使鋼梁縱向位置發(fā)生偏移。為了減少縱移量或避免縱移,采取了以下措施:在架設(shè)完第三孔和第四孔鋼梁后,仍將3#墩設(shè)為固定支座,其它各墩和臨時墩或臨時支架均設(shè)為活動支座,減少了縱移量。
最后一孔120m鋼梁在北岸岸灘上架設(shè),同樣除采用橋梁上弦的CWQ-30型架梁吊機(jī)架設(shè)外,另增加兩臺50t汽車吊機(jī)配合拼裝,鋼梁桿件的運(yùn)送通過棧橋運(yùn)送。
4.主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
濱州黃河大橋為黃河上的首座公鐵兩用大橋,由于航道及凌汛的原因,其跨度180m,為目前國內(nèi)平弦鋼梁的最大跨度橋梁,由于鋼梁跨度大,弦桿內(nèi)力變化也大,鋼梁桿件首次采用變高度截面形式。
濱州黃河公鐵兩用大橋工程于2005年5月9日開工, 2007年8月20日通車。
5.有關(guān)資料
橋 名:山東濱州黃河公鐵兩用大橋
橋 型:五跨平弦連續(xù)鋼桁梁
跨 徑:中三跨每跨180m
橋 址:山東濱州市
設(shè)計單位:中鐵大橋勘測設(shè)計院有限公司
施工單位:主承包單位:中交第三公路工程局有限公司
分包單位:中鐵大橋集團(tuán)有限公司第七工程公司
建成日期:2007年8月20日
主橋主要工程數(shù)量:上部結(jié)構(gòu),砼3580 m3 鋼材11290t,高強(qiáng)螺栓30萬套;
下部結(jié)構(gòu),砼28732 m3,鋼筋1376t。
造 價:92522.5 萬元