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新技术新工艺介绍

一、工程概况

新建铁路大同至西安铁路客运专线第11合同段晋陕黄河特大桥由山

西省永济市跨越黄河进入陕西省合阳县，起讫里程为:DK701+923.61～

DK711+892.79，桥梁全长9.969km,孔跨布置为（31-32m）简支箱梁+(54+2

×90+54)m连续梁+(19-48m)节段拼装简支箱梁+(15-2×108m)单T刚构加

劲钢桁组合结构+(63-48m)节段拼装简支箱梁+（8-2×48m）单T刚构

+(48+80+48)m连续梁+(3-2×48m)单T刚构+(1-2×35m)单T刚构。

桥梁共有桩基2950根，承台175个，墩台175个，连续梁及单T刚构

均为箱形、变高度、变截面结构，48m简支箱梁为节段拼装梁，轨道采用

CRTSⅠ型双块式无砟轨道，设计时速250km/h，总圬工方约110万方，工程

总造价18.3亿。

二、新工艺新技术应用情况

1.主桥15联（2×108）m单T刚构加劲钢桁组合结构

⑴设计背景

晋陕黄河特大桥跨越黄河主河道，根据黄河水利委员会确定的主要控

制指标要求，主河槽孔跨不小于100m，以保证河道行洪要求。

⑵设计比选

结合桥位处具体特点，为使结构经济合理，主河槽范围内桥式选择的

总体思路为尽可能采用等跨结构或跨度差异较小的结构，可选用桥型主要

有连续梁、连续刚构、钢桁梁、梁拱组合结构、索梁组合结构以及桥梁自

身重量较轻的钢混组合结构等。

若采用一般连续梁或连续刚构，考虑合理配跨要求，势必造成主跨跨

度接近180m，由于桥址处于高地震区，地震力成为控制设计的主要因素，

且工程造价会大幅度增加，已不尽合理。另外桥梁穿越晋陕黄河湿地景区，

桥梁形式应充分考虑景观效果，在空旷的河道内，桥梁结构与周围环境比

较相对较小，因此桥梁应突显轮廓美，主河槽范围内桥梁宜形成整体规模，

考虑合理经济指标，桥梁跨度无需太大。基于上述分析，主桥桥型选择了

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单T刚构加劲钢桁组合结构、部分斜拉桥、连续梁边孔加拱组合结构、下

承式连续钢桁梁4种桥型进行比较分析。

⑶桥型选定

综合考虑构造设计，加劲桁桁布置于靠边跨处，钢桁高9.35m，桥面

以上8.75m，钢桁加劲长度60m,节间长度12m,主桁中心距11m。加劲钢桁

由上弦杆、腹杆和横撑组成，上弦杆双线纵向平行设置，上弦杆与箱梁之

间设置腹杆，将上弦杆与箱梁之间的平面空间分成若干个等腰三角形单元，

上弦杆之间设置若干横向布置的横撑，相邻横撑之间对角设置倾斜的横撑，

相邻倾斜的横撑的倾斜方向相反。本结构为国内首创，能有效降低结构自

重，提高结构整体刚度，极大改善梁端转角，明显改善混凝土梁桥后期徐

变变形值，提高乘坐舒适度。

2.加劲钢桁与混凝土的连接设计

加劲钢桁与混凝土的连接设计了一种新型开孔钢板连接键结构（PBL

键），即在钢桁杆件与混凝土梁的连接处纵向两侧分别设置钢桁节点板，钢

桁节点板上设置开孔，双侧开孔中设置贯穿钢筋，该钢筋位于孔位中心，

同时在节点板外设置相应的梁体钢筋，然后灌注混凝土，将节点板与混凝

土紧密连接，进而保证钢桁与梁体连接为有效整体。

相比传统的栓钉剪力连接方式，PBL键极限承载力高，延性好，抗疲劳

性能优。

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图2-1钢桁与主梁连接构造(单位:mm)

3.加劲钢桁下节点预埋

钢桁每联由5个节间组成，每联长60m；6对下节点，5对上节点；主

桁下弦节点采用散装节点，节点板与箱梁采用PBL剪力键及普通钢筋刚性

固结；下节点分别为E0、E1、E2、E3、E4、E5六种，依次安装于27#、24#、

21#、18#、15#、12#块。每个节段均安装两个，大小里程对称布置。

图3-1钢桁下节点布置图

下节板E0、E5构件高为1560mm，E1、E2、E3、E4构件高均为1500mm，

节点埋入箱梁深为650mm，节点板左右两