江苏邳州京杭运河大桥

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江苏邳州京杭运河大桥
桥名：江苏邳州京杭运河大桥
《桥梁》编辑部
桥型：中承式自平衡钢管混凝土“提篮”式拱
跨径：57.5m+235m+57.5m
桥址：江苏省邳州市
桥址：江苏省邳州市
设计单位：中交第一公路勘察设计研究院有限公司DANNY
施工单位中交第二公路工程局有限公司、路桥华南工程有限公司
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混凝土用量：27500m³
钢材用量6290t
造价：7800万元
建成日期2002年10月《桥梁》
概况
江苏邳州京杭运河大桥
邳州京杭运河大桥是连云港一徐州高速公路跨越邳州京杭运河上的一座大桥，位于江苏省邳州市南侧，主桥跨越河槽航道及彭河，桥梁全长2577m，主桥主跨采用235m三跨连续自
平衡中承式钢管混凝土拱桥。

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主桥桥位处河槽宽约240m，按水利部门规划，将向西拓宽l00m，E常水深6.5m，随着南水北调工程实施，水深有所增加。

设计流速2.l0m/s，设计流量5760m³/s，主槽最大冲刷深度2.14m。

覆盖层厚约70m，基岩为砂砾岩。

桥位地区属暧温带半湿润季风气候区，具有大陆性气候特征，多年平均温度15℃。

年平均风速2.8m/s，最大风速为23.4m/s。

该桥为六车道高速公路特大，设计速度120km/h，桥梁宽度：（不含吊索锚固区宽度及检修道宽度）28m，地震基本烈度：Ⅷ度，航净空：65m×7m。

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主桥结构
京杭运河大桥主桥长350m，主桥跨径组合为57.5m+235m+57.5m=350m，结构体系采用三跨自平衡中承钢管混凝土“提篮”式系杆拱桥，桥面全宽33m（含检道）。

1)主拱肋及横撑
拱肋为Ø4850mm钢管混凝土平行四边形格构柱，钢管壁厚14mm，断面高3.7m，采用Q345-D钢，管内灌注C50微膨胀混凝土，用量为1819m³。

主拱肋间共设9道横撑，其中两边为K形横撑，每道横撑为空钢管构成的式梁。

横撑钢管中心距为3m×2.85m，四角钢管直径为Ø55cm，腹杆钢管直径为Ø35cm，壁厚均为l0mm。

主拱肋采用现场拼装及竖向转体施工，每片拱肋分七段预制，每段长度约为39m，重约55t，主拱用钢1327t。

每段拱肋拼装完成后，及时安装相应横撑。

空管吊装合龙后，精确测定各控制点高程，使其与设计值相符，竖向转体后按合龙温度精确测量拱轴线并合龙，完成两铰拱至无铰拱的过渡。

边拱肋力为平行四边形钢箱内填混凝土，高2.5m。

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2)主拱肋转铰
主拱转动铰采用Ø402mm×2500mm的铸钢轴，它与拱肋弦管通过钢板焊接相连，侧向采用限位支座限制拱肋向两侧变位。

转体到位完成拱轴线调整后，焊接拱脚段拱肋弦管，封固拱脚。

转轴槽口与拱座预埋件焊接相连，同时与主弦管连为一。

3)系杆
系杆采用热挤PE平行钢绞线拉索，以适应平面内的弯曲变化。

其锚固顺序与拱肋吊装施工加载顺序相对应。

系杆拉索需按编号进行张拉锚固。

成桥后，系杆连同其保护箱一同隐藏于桥面板的实心板之内，成为永久保护。

全桥系杆拉索共由32孔25Ø15.24mm的预应力钢绞线组成，全桥总重为310t。

系杆锚具均釆用OVMXG15-25型锚具。

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4)横梁
主柱用钢管混凝土，柱顶设竖向和側向支座。

京杭运河大桥吊杆及立柱处横梁。

为预制钢箱梁，其外形尺寸为l000mm×1500mm。

腹板厚为16mm，顶板上焊有剪力钉，使钢横梁与混凝土桥面板固接。

顶、底板厚度分别均为30mm，隔板厚度为l0mm，全桥横梁钢板用量2067t。

横梁内底板设置预应力筋。

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5)吊杆
京杭运河桥设39对吊索，标准索距5m，吊杆采用PE护套镀锌高强平行钢丝束，锚具采用OVMDS(K)可调试冷铸镦头锚，分别将平行钢丝束锚固于主拱肋的上缀板及横梁的下缘，并以横梁的下端作为高程调整端。

吊杆直径为90mm，由163根直径为5mm镀锌平行钢丝组成，平行钢丝总量160t。

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6)桥面系
车行道板为预制钢筋混凝土形板，采用预制吊装并与钢箱横梁固结，混凝土用量为3081m³《桥梁》编辑部
7)下部构造
每个拱座设置左、右两个承台，承台厚度为4m，平面尺寸为13.7m×13.7m。

承台顶面设四棱台拱座，高度为5.5m。

左右两个承台由断面为3m×4.5m的箱型空心系梁相连，箱型断面腹板厚度为50cm，顶底板厚度为60cm。

为了克服拱脚产生的横向推力，采用横梁内设置预应力钢束，并且锚于拱座及承台外侧面。

基础采用群桩，每个承台底由9根Ø200cm 的钻孔灌注成。

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8)主拱肋竖转施工
主拱肋竖转施工采用先进的液压同步提升系统，首先，在支架上用浮吊在水中拼装主拱肋及横撑，用龙门吊机拼装岸上拱肋，两侧拱肋先后采用液压同步提升法进行竖向转体提升，同时分阶段进行拱肋线形监测，根据线形及拱肋廐力临测情况在合适的温下进行临时合龙，通过合龙段的花篮螺杆进行拱肋轴线和内力微调，然后进行合龙段焊接合龙。

合龙后逐渐释放扣索，主拱成两铰拱状态，再进行拱脚的焊接封固成无铰拱。

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然后进行主弦管混凝土的灌注和系杆张拉等工序。

从转体施工的拱轴线控制到管内混凝土压注，尔后从横梁及桥面板吊装到桥面铺装，对拱肋线形及桥译面高程进行全程控制，拱肋轴线及钢管与混凝土应力均满足设计要求，并与设计计算值良好吻合。

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主要技术特点和创新点
(l)京杭运河大桥成功地解决了在软土地区采用中承大跨度提篮式钢管混凝土拱桥的钢拱肋制造、运输和安装，施工过程中运河的通航、空间拱肋的拼装、主拱肋的转体施工及控制，微膨胀钢管拱肋混凝土施工、空间吊索的横梁吊装、超长系杆索的吊装及张拉及施工控制等关键技术，使我同大跨度中承钢管混凝土提篮拱桥的设计和施工技术再上一个新的台阶。

(2)转体施工中扣索转向索鞍采用钢轴辊轮，侧向设四氟滑板以减小扣索与索鞍间的摩阻力，大大提高液压提升的千斤顶张拉效率。

(3)实时控制网络技术应用于液压同步提升系统实现桥梁的竖转施工，大大提高了系统的可靠性和时性，实现了液压同步提升系统的远程控制，为桥梁竖转施工提供了有力的技术支持。

(4)高流动微膨胀钢管混凝土的成功试验，乡为钢管混凝土的压送及密实提供了可靠保证。

(5)采用超声波检测钢管内混凝土的密实度，通过波形、波速定量判断钢管内混凝土的质量，并在判读首波后利用声时计算混凝土与钢管壁脱开缝隙的度。

该桥获詹天佑土木工程大奖、全国优秀工程设计质奖。