柔拱钢架(刚粱柔拱组合桥 宜万长江铁路大桥)

1、交通运输工程张丽喆连续刚构柔性拱组合桥组成包括柔性拱、吊杆、主梁、墩柱和基础五部其特征是： 所述柔性拱包括钢管混凝土拱或空钢管拱或钢箱拱； 所述主梁为连续刚构的主梁； 柔性拱两端与墩柱上端的主梁刚性相连，主梁与墩柱刚性相连，柔性拱与主梁之间由吊杆相连。此桥型能够使拱与梁在受力方面的优点得以充分发挥，呈现出优良、稳定的经济技术指标与美观的外形，结构轻巧。连续刚构柔性拱组合桥是梁拱组合桥的一个分支，与一般梁拱组合桥相比，有以下几个特点：1、主梁通常是混凝土或预应力混凝土结构，拱是钢结构；2、主梁在总体刚度中是主要的，拱对总体刚度贡献不大；3、在施工中，一般利用刚主梁的特点，先进行主梁的成熟悬臂浇筑

2、法施工，后进行拱的架设，为特殊环境下（如宽阔江面上）施工创造了便利条件；4、此类结构在受力方面具有明显的自身特点。宜昌长江铁路大桥宜万铁路宜昌长江大桥主桥采用130 m+2275 m+130 m预应力混凝土连续刚构与钢管混凝土柔性拱组合桥式结构，大桥全长2446.82m，总投资5.19亿元，桥型与跨度在世界铁路桥梁中均居领先地位。本工程为新建铁路宜万线花艳站接轨点方案的重点控制工程，由中铁大桥局承建。2004年2月开工，2007年建成。刚构柔性拱中大跨度预应力混凝土连续刚构作为主要受力构件，为使梁部具有良好的受力性能，通过研究比选，采用斜腹板单箱双室倒梯形截面，见下图。拱肋计算跨径264m（拱

3、轴线与梁顶面相交点之间），矢高52.8m，矢跨比1/5.0，抛物线型拱。每孔2片拱肋，每片拱肋经过受力比较，采用4750 mm钢管混凝土桁架，拱肋上下弦管中心距离由拱脚处的4.0m渐变至拱顶处3.0 m，两片拱肋中心距12.15m，有11道横撑将2片拱肋连接。拱肋采用竖直平行吊杆传力，顺桥向间距10.0m，为便于运营期间吊杆的养护维修更换，每一吊点顺桥向设双吊杆。按吊杆所受荷载大小计算确定吊杆面积，靠近拱脚范围的3对吊杆为1215.24mm钢绞线，其余采用1515.24mm钢绞线。吊杆分2批张拉，采用单根张拉钢绞线无粘结外包PE镀锌钢绞线新技术。边主墩采用双薄壁墩结构，壁厚3.0m，横桥向宽1

4、2.0m，实心截面，中心距5.0m。中主墩采用空心单柱墩，顺桥向8.0m，横桥向宽12.0m。主墩均采用123.0 m 钻孔嵌岩桩。桩长与配筋按受力要求确定，承台为圆弧切角矩形，厚5m。对于一般的梁拱组合结构施工，先梁后拱或先拱后梁，就施工而言，都是可取的。先拱后梁即拱先于主梁施工形成稳定体系，在主梁梁段悬浇时，可以张拉相应吊杆，主梁悬臂灌注时的受力得到了拱的协助。但先拱后梁要求拱本身有一定的刚度及较强的稳定性，主梁高度较小。本桥作为刚性梁柔性拱，因拱肋较柔，施工过程中的稳定应优先考虑。因此，采用先梁后拱施工方案，连续刚构施工合拢形成稳定体系后再施工拱肋。该施工方案，拱肋的拼装在连续刚构梁顶面上进行，拼装完的拱肋通过扣索竖转就位。拱肋拼装、竖转、吊杆张拉均是在主梁合拢后进行，虽有2 个主跨情况，施工同步性要求不高，施工过程中结构的自稳定性较强。连续刚构柔性拱组合桥式结构，从结构受力情况来看，梁体自重主要由梁部承担，二期恒载及活载由梁、拱共同承担,各自承受力的大小受梁、拱相互整体刚度、柔性吊杆面积的大小影响。荷载在拱和梁中产生的内力大部分转变为它们之间的自平衡体系的相互作用力；拱的水平推力与梁的轴向拉力相互作用，梁拱截面的总弯矩效应主要表现为拱受压、梁受拉的受力形式；跨中的剪力主要由拱压力的竖向分力抵抗，且结构竖向刚度大；大部分外部永久荷载不引起对桥