大跨度钢桁拱施工.docx

第一部分工程概况一、工程简况万州长江大桥位于三峡库区的万州区城区边缘，是新建万宜铁路与达万铁路相连接的重要跨江控制节点工程，它的建设对于完善路网布局、提高川渝地区东出外运能力具有十分重要的意义。万州长江大桥为单线铁路桥梁，设计桥跨布置为：主孔采用一联（168.7+360+168.7m）的连续钢桁拱梁；左边孔采用一联（46.5+46+50+50.85m）预应力混凝土连续箱梁，右边孔采用一联（43.2+3×42.7+43.2m）预应力混凝土连续箱梁。桥梁范围全长1105.25m,位于直线平坡上。主孔布置于4#墩～7#墩，边跨为平弦桁梁,中跨采用刚性拱柔性梁的新型桁拱结构。边跨主桁桁式采用有竖杆的三角形桁式，桁高16m，桁宽16m，节间长度12m；中间支点处设加劲弦，加劲腿高20米，加劲腿的设置增加了支点处主梁桁高，以改善结构受力条件，同时与钢桁拱拱肋下弦匀顺过渡连为一体；中跨360m为带系杆的刚性钢桁拱，拱肋采用变高度N形桁架，中间支点处高41m（包括加劲腿高度），跨中拱肋桁高8m，拱顶至桥面高度63米，矢高59米（拱肋桁架中心距），矢跨比1/6.1，拱肋上、下弦杆分别采用不同方程的二次抛物线，上弦拱轴线与边跨平弦上弦轴线采用圆曲线匀顺过渡。两拱趾之间设钢系杆，以承受拱肋产生的巨大水平推力，同时作为铁路行车系。拱肋与系杆之间采用吊杆连接，吊杆最大长度55m。桥面系采用纵横梁体系、明桥面。钢桁梁采用拆装式节点。加劲弦及拱肋下弦采用焊接箱形截面，截面高800～1100mm，外宽800mm，板厚20～50mm；平弦部分弦杆、中弦和拱肋上弦采用焊接“H”形截面，截面高760～1200mm，外宽800mm，板厚16～50mm；腹杆采用箱形及“H”形截面，箱形截面高800～1100mm，外宽800mm，板厚24～50mm；H型截面高700～940mm，外宽800mm，板厚20～36mm；系杆采用焊接“H”形截面，截面高1400mm，外宽800mm，板厚50mm。杆件最大板件厚度50mm，最大长度28.3米，最大安装吊重35吨。主桁构件采用14MnNbq，桥面系、联接结构采用16Mnq，型钢采用16Mn。高强度螺栓连接：主桁构件采用：材料35VB；规格M27，φ29孔，10.9S，设计有效预应力290KN，设计抗滑系数f≥0.45；桥面系、联结系：材料20MnTiB；规格M24，φ26孔，10.9S，设计有效预应力240KN；设计抗滑系数f≥0.45；钢桁梁采用拆装式节点，总重约9977吨（不含支座及高栓）。桥式布置图如下：二、自然条件（一）地形地貌桥址处河槽及两岸为典型的峡谷地貌，江岸两侧凸出压缩河道呈葫芦颈状，具有江面较窄、深槽、陡坎、流速较急的特点。枯水时江面宽约210m，最大水深50余米，为江中深槽；三峡水库蓄水后，水位至175m（吴凇高程）时，桥位处江面宽约950m，水深达百米以上。两侧岸边的一级台阶均为裸露的基岩，左岸称瓦窑背，宽约50余米；右岸称黑盘石，为以平台形状伸入江中的整块岩石，宽约300余米，长200余米。一级台阶后两岸均以不同的坡角升至高程200m以上。其中左岸瓦窑背以上至万梁公路之间的范围为红溪沟港区散堆货场场地。（二）气象特征桥址所处地区属亚热带季风湿润气候区。具有春早、夏热、秋雨连绵、冬暖多雾、无霜期长、雨量充沛的特点。多年平均气温18.1℃，极端最高气温42.1℃，极端最低气温-3.7℃。多年平均降雨量1185.4mm，最大暴雨强度197mm/h，年平均相对湿度81%。常年主导风向为北风、西北风。一般风速在6级以下。桥址区推算频率设计风速为20m/s。桥址区静风频率很高，近5年平均为51.56%，20年平均为68%，是我国静风频率较高的地区之一。万州是我国重要的酸雨区，酸雨PH值一般在4左右，最低值达3.68。酸雨频率约占70%。（三）水文特征万州地处三峡水库中腹带，三峡工程采取“一级开发，一次建成，分期蓄水，连续移民”的建设方案。分期水位分为：2003年6月至2006年6月，三期围堰挡水发电期，坝前水位基本维持在135.0m。坝顶高程140.0m。遭遇二十年一遇洪水时，桥址蓄水回水位150.1m。2006年6月至2009年为运用初期，坝前水位按156m～135～155m运用。汛前防洪限制水位降至135.0m，此时遭遇二十年一遇洪水时，桥址蓄水回水位为150.1m，但因库内已拆迁完毕，防洪调度时可蓄至156.0m。2009年以后，投入正常运用，坝前水位按175～145～155m方案运行。即正常蓄水位175m，枯季消落水位155m，汛季防洪限制水位145m。（五）区域地震本区所在的扬子地台四川沉降带属较稳定的地块，区内构造较简单，断裂不发育；在万州周围百公里范围内除少许一般性断裂外，无区域性大断裂存在，分布地层主要