淺談哈將線七角井特大橋橋式方案比選

摘 要:根據線路所選方案，對七角井特大橋的橋式方案進行比選。

關鍵詞：哈將線 七角井特大橋 方案比選

中圖分類號:U442.5文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(b)-0093-01

1 線路概況

本線自蘭新鐵路哈密鐵路地區火石泉站引出，經三道嶺煤礦，沿北天山南麓向西北方向行進，自巴里坤山和博格達山間埡口翻越天山后沿天山北麓西行，經木壘哈薩克自治縣后折向北，沿省道228線穿過西黑山礦區和將軍廟礦區后，至在建的烏準鐵路將軍廟站，線路全長418.78km(火石泉至將軍廟站中心)。

2 橋址概況

本工點位于天山剝蝕低中山區，地形起伏較大，地面高程1314～1414m，縱向支溝發育，切割較深，山體呈條帶狀或孤立丘狀。山坡植被稀少，基巖出露，表層物理風化嚴重，溝谷中植被不發育。主溝床寬度約120m，縱坡48‰。

本流域面積2.9km2，流域長度1.6km，設計流量Q1%=18m3/s。

3 地質概況

橋址范圍內主要地層為第四系全新統洪積細圓礫土，石炭系下統砂巖。巖性特征詳述如下:(1)細圓礫土(Q4pl6):分布于溝床地表，厚度0.5～4m。灰褐色，圓棱狀，成份主要以砂巖、灰巖為主，粒徑2～20mm的約60%，大于20mm約占5%，中密，稍濕。Ⅱ級普通土，σ0=450kPa。(2)砂巖(C1Ss):出露于山體坡面，淺灰–灰綠色，砂狀結構，鈣質–硅質膠結，巖質堅硬，中薄層狀構造，節理、裂隙較發育，表面強風化，呈褐色，風化層厚1～3m。風化層:Ⅳ級軟石，σ0=800kPa，風化層以下:Ⅴ級次堅石，σ0=1000kPa。(3)地震:根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)地震動峰值加速度為0.15g，地震動反應譜特征周期為0.35s，相當于地震基本烈度七度。

4 橋式方案比選

橋址位于5.5‰的上坡上，全橋位于1200m的圓曲線、緩和曲線和直線上。

本橋受地形控制，跨越呈W形狀的峽谷型河流，兩溝槽寬度各約360m，深約85m，設計路肩至溝心高度86m.若全部采用普通32m跨度簡支梁橋跨越本溝，橋墩個數多，且高墩較多(最大墩高達82m)，工程時大。鑒于此，本階段設計選擇以下兩個橋式方案。

4.1 方案一

中心里程:CK158+210，孔跨式樣:15～64m預應力混凝土簡支箱梁，橋長995m。

該方案梁體采用64m跨度的單箱、單室、等高度預應力混凝土簡支箱梁。梁高4.8m，梁頂寬4.9m，箱梁底寬3.4m，頂板厚32cm，底板厚46cm，腹板厚32cm。道碴槽頂設L型擋碴塊。箱梁端部為滿足預應力鋼束錨固及支座安裝的需要，將其腹板外側局部加寬。在箱梁兩端支座及跨中處設置隔墻。梁上設置通風孔，以降低箱內外溫差。

橋臺采用挖方橋臺，橋墩墩高小于30m采用圓端形實體墩，墩高大于30m采用圓端形空心墩。全橋采用明挖滿灌基礎。

箱梁采用造橋機施工，由哈密側向將軍廟側施工。箱梁預制段在溝谷內預制場地分段預制，同時在墩臺頂拼裝“移動式支架”就位;然后通過運梁小車將預制梁段運至移動支架的尾部，由支架上的桁吊吊起放在支架腹內的移梁小車上，運到預定位置，待全部梁段就位后，在移動支架上整孔組拼，調整梁底高程，現澆梁段濕接縫，待達到80%設計強度后，按張拉順序對第一批鋼束進行張拉，第一批鋼束全部張拉完畢壓漿后梁體即可承受施工荷載(運梁軌道線路重、拖拉移動支架荷載及運梁小車等)，張拉完畢后，梁體就位，脫離支架。將支架移到下一孔待下托架復位后，重復梁段安裝工作。

4.2 方案二

中心里程:CK158+210，孔跨式樣:7-32mT梁+(60+100+60)m連續梁+4-32mT梁+(60+100+60)m連續梁+5-32mT形梁橋，橋長977.30m。

該方案主跨采用(60+100+60)m連續梁。梁體為單箱單室變高度直腹板箱形截面，主墩墩頂處梁高7.5m，跨中處及過渡墩墩頂處梁高4.6m，梁底曲線為二次拋物線。箱頂寬7.5m，單側懸臂長1.25m，箱底寬5.0m。腹板厚度由箱梁梁體根部80cm漸變至跨中與過渡墩支點附近梁段45cm;底板在箱梁根部厚100cm，漸變至跨中及邊跨直線段厚40cm;頂板厚36cm。箱梁在支點處設有橫隔墻，中支點橫隔墻厚200cm，邊支點橫隔墻厚150cm，橫隔墻設過人洞供檢查人員通過。在箱梁根部及水流不暢的底板區設有內徑Φ10cm的泄水孔，各梁段腹板設有內徑Φ10cm的通風孔。為滿足電力接觸網支架需要，箱梁于主墩、邊墩及主跨跨中箱梁右側懸臂上設置鋼筋混凝土牛腿。

橋墩采用圓端形空心墩，墩頂處壁厚60cm，橋墩橋臺采用埋置式橋臺，簡支梁橋墩墩高小于圓端形空心墩。全橋采用明挖滿灌基礎。

32m簡支梁采用架橋機施工;連續梁采用掛籃懸臂灌注法施工，合龍順序為先邊跨后中跨合攏。

兩方案的優缺點比較如表1。

經綜合經濟、技術比較，推薦采用15孔64m簡支箱梁(造橋機)方案，即方案一。