湖北省小河特大橋是是滬蓉西高速恩(施)利(川)段的控制性工程之一,橋址區(qū)位于恩施市白果壩鎮(zhèn)兩河口村,于2005年11月開工。
該橋橫跨在鄂西高原V字型45°坡的深山峽谷之間,橋面距河底190m,全長503.548米。鋼管拱分左右幅各26個節(jié)段,共52個節(jié)段。
大橋主橋為主跨338m的上承式鋼管混凝土拱橋,交界墩位于拱座頂面,拱上橋跨布置為一聯(lián)18×20m共360m連續(xù)小箱梁結(jié)構(gòu),橋面結(jié)構(gòu)分幅設計;恩施岸側(cè)引橋長64m,橋跨布置為4×16m連續(xù)空心板結(jié)構(gòu);重慶岸側(cè)引橋長60m,橋跨布置為3×20m連續(xù)小箱梁結(jié)構(gòu);分左右幅設計。左幅橋起點樁號為ZK250+599.0,終點樁號為ZK251+098.148,全橋長499.148m;右幅橋起點樁號為YK250+566.725,終點樁號為YK251+070.273,全橋長503.548m。全橋設2%的單向縱坡及2%的雙向橫坡。
小河特大橋鋼管拱合龍
小河特大橋設計主要創(chuàng)新點如下:
1.受本橋所接隧道分幅布置條件的制約,主橋采用上下游兩幅橋橋面系分幅布置、主拱圈聯(lián)為一體的設計思路,選用了能較好地滿足本橋設計思路的六肢鋼管截面的拱肋形式,規(guī)避了惡劣自然環(huán)境中大跨徑拱橋的穩(wěn)定性風險。
2.針對山區(qū)施工條件惡劣,拱圈肋間橫撐、平聯(lián)桿及腹桿吊裝接頭首次裝配式方式,利用內(nèi)襯管上的推拉栓塊使鋼板內(nèi)外聯(lián)合定位。這種裝配式接頭施工方法簡單、快速,梁段鋼管構(gòu)件能牢固精確的拼接在一起,保證了鋼管內(nèi)的密封性和焊縫質(zhì)量。
3.首次在拱肋和肋間橫撐的聯(lián)接上采用了栓焊結(jié)合方式。由于K撐構(gòu)造中螺栓數(shù)量眾多,采用了緊固方法簡便、易于檢查的扭剪型螺栓。桿件的連接均先采用高強螺栓連接進行安裝就位以后再于高空補加焊縫,保證了施工質(zhì)量,便于檢修和更換,確保了結(jié)構(gòu)的耐久性。
4.由于客觀存在的對大跨鋼管混凝土拱橋構(gòu)件材料本構(gòu)關系、力學特性、山區(qū)風環(huán)境等理論研究上的不足,以及現(xiàn)有鋼管混凝土拱橋橋梁設計規(guī)范的缺失,在計算中,基于統(tǒng)一理論、約束理論與簡單疊加理論分別進行了兩類穩(wěn)定分析;在考慮鋼管的初應力及材料非線性和幾何非線性后,同時采用應力疊加法和內(nèi)力疊加法對小河特大橋進行計算分析。使整個結(jié)構(gòu)傳力路徑明晰、各向剛度分配合理,成橋線型良好。