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红水河斜拉桥

红水河斜拉桥是湘桂铁路柳州-黎塘双线跨越红水河的第二座铁路桥(又称Ⅱ线桥),全长409.1米。1981年建成,是我国铁路上第一座,世界铁路上第四座具有现代先进技术水平的预应力钢筋混凝土斜拉桥。

红水河斜拉桥基本信息

红水河斜拉桥勘测设计

民国27年(1938年)筹建湘桂线柳州-南宁段时,曾选定现斜拉桥位作为桥址。设计方案

为主跨5孔60米钢桁梁,边跨6孔16米上承钣梁。两端线路土石方已完成,但桥未施工。

建国后,1951年修建来镇段铁路时,改移线路,选用现上行线桥址修建了红水河I线桥。

1975年铁道部批准柳州铁路局报送的湘桂铁路柳州-黎塘段改建双线设计任务书,以及1976

年6月铁道部批复第二勘测设计院提报的湘桂线柳黎双线初步设计,均提出新建第二线红水

河大桥,大桥主跨拟采用64+80+64米连续栓焊梁方案。

1977年2月.铁道部根据国际新发展预应力钢筋混凝土斜拉桥的新型结构,决定改变原铁

二院的栓焊梁方案,将红水河桥作为我国铁路斜拉桥的试点工程,跨越主河槽采用48+96+48

米预应力钢筋混凝土斜拉桥方案。并指定柳州铁路局负责总体设计,其中3孔连续斜拉桥由

铁道科学研究院(简称铁科院)程庆国等负责设计、科研和实验工作。

全桥按单线设计,有碴桥面、直线、平坡,桥面宽7米,设计轨底标高87.1米,桥两端

边孔为预应力混凝土简支梁,主孔为预应力钢筋混凝土箱形连续梁斜拉桥,自北至南为2×

23.8+3×31.7+(48+96+48)+1×31.7+1×23.8米,共10孔、9墩、2台。采用T型桥台,圆端形

等截面实心墩。斜拉桥型为双塔竖琴型,由主梁、索塔、斜缆3部分组成。采用塔梁固结,

塔墩分离的结构形式。

主梁为单箱双室的3跨连续梁。梁高3.2米,边跨两端处局部加高至3.82米,箱宽4.8米。

主梁用24根直径5毫米钢丝束配筋,纵向预应力钢筋共430束。

索塔由两个竖向塔柱组成。塔柱下部由塔底箱形横梁与主梁连成整体。上部由两片燕尾

形横梁连成门式框架。塔柱基本为矩形断面,顺桥向长3米,横桥向宽1.2米,梁底至塔顶全

高29米,塔柱中心距6.1米,在距主梁顶面8.465、15.065、21.665米处,锚定3对斜缆索。

斜缆采用柔性缆索。每组缆索由6根钢绞线束组成,每根钢绞线束由10根7丝直径5毫米

钢绞线组成,钢丝极限强度为15000公斤/平方厘米。斜缆采用缠绕玻璃丝布涂刷环氧树脂形

成"五布六胶"的玻璃钢套进行防护。斜缆与主梁水平夹角为28°49',即斜坡为1:0.55,

通过带牛腿的箱形锚固横梁与主梁相连,牛腿悬出主梁两侧,长1.55米,宽1.3米,跟部截

面高2.38米。斜缆与主梁中线交点离塔位中线分别为18、30、42米。

支座采用建筑高度小、省钢的盆式橡胶支座。中跨6、7号墩最大反力为3277吨,用4个

承载力900吨的铰式固定或活动支座。边墩支点反力为636吨,用3个承载力为250吨的活动支

座。这种新型支座利用聚四氟乙烯板与不锈钢间低摩阻力活动,协调支座的位移,通过密闭

在钢盆内的橡胶传送垂直反力,以适应梁体的转动。

1978年11月,斜拉桥设计完成。

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红水河斜拉桥造价信息

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红水河斜拉桥施工

柳州铁路局负责全桥施工。铁科院参加3孔斜拉桥施工。1977年11月开工,1978年4月,

全桥墩台施工完成。

1979年6月22日开始斜拉桥施工。主梁的边跨在膺架上灌注混凝土,分5个梁段,长度分

别为11.7、15、1、17.2、9.1米。主梁的中跨利用悬臂挂篮分为23个梁段施工,除中间合拢

的第17梁段为1.4米外,其余各梁段均为4米。挂篮主桁梁用万能杆件组拼,自重105吨。分

南北两个施工面,基地设在北岸。采取先北后南顺序,错开一个梁段,两岸对称施工,最后

合拢。1980年8月30日主梁混凝土全部灌注完成,每段灌筑周期,一般梁段平均10天,最短8

天,有横梁牛腿梁段14-15天。

索塔在塔位已完成的梁顶面上,以拼装万能杆件的钢塔架作脚手架,分8节灌注。

斜缆在北岸基地防护工棚内一次做好,再整束运到桥上用天线吊起安装。

1980年11月,在用130吨架桥机拆换施工用便梁的同时,由北向南架设边跨T型预应力简

支梁,从而完成全桥的主体工程。

修建过程中,先后做了整体静载模型、节点构造模型、斜缆锚固疲劳、盆式橡胶支座、

高强泵送混凝土、悬浇吊篮加载、斜缆防护、ID-100型千斤顶张拉工艺等一系列的施工工

艺试验。

斜拉桥梁和塔设计的混凝土为500级,施工按600级配制。其配合比为1(水泥):1.45(河

沙):2.18(碎石),水灰比为0.34。掺用外加剂FDN为水泥用量的6-7.5‰,掺用三乙醇胺残

碴为水泥用量的0.4‰。使混凝土达到缓凝、早强、高强、和易性好等效果。

主梁边跨在膺架上分段灌注当中,为减少主梁纵向预应力钢束张拉时膺架对梁体弹性压

缩的阻力,在弦杆与木枕间铺设二层塑料布,塑料布间涂以黄油,并在梁体混凝土灌完之后

预应力钢束张拉之前,将全部勾头螺栓松脱。为方便膺架拆除,在拆装式桁梁各支座下增设

1个密封砂箱。

斜缆管道定位由移动坐标确定,并通过模板准确安装来实现。为克服整个箱梁因受湿度、

日照、斜缆张拉等引起的各种误差,将管道穿入端的圆形截面改为椭圆形。同时,根据对内、

中、外缆的估算垂度,对主梁内、中、外缆管道的坡度分别进行调整,使全桥144根斜缆两

端288根穿缆管道位置准确,没有发生缆与管道相碰现象。

斜缆管道系选用3毫米厚钢板在卷板机上卷成一端圆形一端椭圆形的管道。

为防止主梁中跨合拢段混凝土发生裂纹或压坏,施工时,将南、北岸的悬臂结构在灌注

混凝土之前连结起来,形成3跨连续梁。采用"内拉外撑"的办法,在两端悬臂箱梁顶板和

底板的腹板上分别设置两组钢轨架于结构外部撑住两个悬臂的端部。与此同时,8束预应力

钢束进行张拉,张拉力总共200吨。并事先解开南端活动支座的锁定,然后灌注合拢段的混

凝土,待混凝土强度达到50公斤/平方厘米时,即切除钢轨撑。采用这样的方法,比国际上

惯用的"压缩法"简易,同样保证了合拢段的质量。

1981年3月,全桥工程竣工。完成主要工程量:150-600级混凝土9850立方米,其中斜

拉桥1750立方米;直径5毫米高强度钢丝65.3吨,7丝直径5毫米钢绞线制斜缆63.6吨,钢制

品(包括支座)44吨;拆装桁梁、T型钢塔、万能杆件和军用梁等648.5吨。共投资502万元,

其中斜拉桥192米的造价386.68万元,平均每延米2万元。用劳动力112287工日。

1981年6月,用两台前进型蒸汽机车进行动、静载试验,结果表明,斜拉桥静力特性与

设计计算相符,结构动力特性正常。

1981年9月1日,红水河斜拉桥正式交付使用。

1981年10月,铁道部组织路内、外有关专家学者对斜拉桥进行技术鉴定。认为符合设计

要求,工程质量优良。因该桥具有可以争取到较大的通航净空,跨越能力大,结构经济合理,

外型美观,养护简便,噪音小,适于悬臂施工等优点,1982年获得国家设计银质奖,1983年

获得自治区优质工程奖。1985年获得国家优质工程奖。

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红水河斜拉桥自然条件

红水河斜拉桥桥址处河滩宽阔,枯水期两岸岩石外露,主河槽水面宽90米,槽深30米,

洪水期水势暴涨暴落,流速湍急,含泥砂量大。历史最高洪水位为1902年81.87米(黄海高程,

下同),计算百年一遇洪水位82.24米,流量26030立方米/秒,流速2.99米/秒。桥址处属亚

热带气候,最高气温39.3℃,最低气温-3.3℃,年平均降雨量1370.9毫米,基本风压45公

斤/平方厘米。外露石灰基岩容许承载力为15-20公斤/厘米2。地震裂度7度。

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红水河斜拉桥常见问题

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红水河斜拉桥文献

红水河斜拉桥的安全监控措施及检测技术 红水河斜拉桥的安全监控措施及检测技术

红水河斜拉桥的安全监控措施及检测技术

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红水河斜拉桥的安全监控措施及检测技术——为保证铁路斜拉桥的正常使用和列车的安全运行,提出对该类型桥梁的安全监控实施三级管理,坚持定期进行静载和动载常规试验,坚持定期检查制度,要做好专项检测及缆索等特殊部位的检查。在专项检测中利用相关设备进行缆...

红水河特大斜拉桥叠合梁顶推施工过程仿真分析 红水河特大斜拉桥叠合梁顶推施工过程仿真分析

红水河特大斜拉桥叠合梁顶推施工过程仿真分析

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红水河特大斜拉桥为不对称斜拉桥,桥面结构在纵向(结合段)和竖向(叠合梁)都采用了钢与混凝土组合形式,受地形、水位限制,贵州岸边跨叠合梁拟采用顶推法施工。顶推过程中,结构变形及其应力分布均为动态变化,易发生应力集中现象。为确保施工安全,采用有限元软件Midas对桥梁顶推施工全过程进行空间仿真分析。经分析可知:桥梁施工中各部件出现最不利状态时的工况各不同。

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