紅水河斜拉橋自然條件

紅水河斜拉橋橋址處河灘寬闊，枯水期兩岸巖石外露，主河槽水面寬90米，槽深30米，

洪水期水勢暴漲暴落，流速湍急，含泥砂量大。歷史最高洪水位為1902年81.87米(黃海高程，

下同)，計算百年一遇洪水位82.24米，流量26030立方米/秒，流速2.99米/秒。橋址處屬亞

熱帶氣候，最高氣溫39.3℃，最低氣溫-3.3℃，年平均降雨量1370.9毫米，基本風壓45公

斤/平方厘米。外露石灰基巖容許承載力為15-20公斤/厘米2。地震裂度7度。

民國27年(1938年)籌建湘桂線柳州-南寧段時，曾選定現(xiàn)斜拉橋位作為橋址。設計方案

為主跨5孔60米鋼桁梁，邊跨6孔16米上承鈑梁。兩端線路土石方已完成，但橋未施工。

建國后，1951年修建來鎮(zhèn)段鐵路時，改移線路，選用現(xiàn)上行線橋址修建了紅水河I線橋。

1975年鐵道部批準柳州鐵路局報送的湘桂鐵路柳州-黎塘段改建雙線設計任務書，以及1976

年6月鐵道部批復第二勘測設計院提報的湘桂線柳黎雙線初步設計，均提出新建第二線紅水

河大橋，大橋主跨擬采用64+80+64米連續(xù)栓焊梁方案。

1977年2月.鐵道部根據(jù)國際新發(fā)展預應力鋼筋混凝土斜拉橋的新型結構，決定改變原鐵

二院的栓焊梁方案，將紅水河橋作為我國鐵路斜拉橋的試點工程，跨越主河槽采用48+96+48

米預應力鋼筋混凝土斜拉橋方案。并指定柳州鐵路局負責總體設計，其中3孔連續(xù)斜拉橋由

鐵道科學研究院(簡稱鐵科院)程慶國等負責設計、科研和實驗工作。

全橋按單線設計，有碴橋面、直線、平坡，橋面寬7米，設計軌底標高87.1米，橋兩端

邊孔為預應力混凝土簡支梁，主孔為預應力鋼筋混凝土箱形連續(xù)梁斜拉橋，自北至南為2×

23.8+3×31.7+(48+96+48)+1×31.7+1×23.8米，共10孔、9墩、2臺。采用T型橋臺，圓端形

等截面實心墩。斜拉橋型為雙塔豎琴型，由主梁、索塔、斜纜3部分組成。采用塔梁固結，

塔墩分離的結構形式。

主梁為單箱雙室的3跨連續(xù)梁。梁高3.2米，邊跨兩端處局部加高至3.82米，箱寬4.8米。

主梁用24根直徑5毫米鋼絲束配筋，縱向預應力鋼筋共430束。

索塔由兩個豎向塔柱組成。塔柱下部由塔底箱形橫梁與主梁連成整體。上部由兩片燕尾

形橫梁連成門式框架。塔柱基本為矩形斷面，順橋向長3米，橫橋向寬1.2米，梁底至塔頂全

高29米，塔柱中心距6.1米，在距主梁頂面8.465、15.065、21.665米處，錨定3對斜纜索。

斜纜采用柔性纜索。每組纜索由6根鋼絞線束組成，每根鋼絞線束由10根7絲直徑5毫米

鋼絞線組成，鋼絲極限強度為15000公斤/平方厘米。斜纜采用纏繞玻璃絲布涂刷環(huán)氧樹脂形

成"五布六膠"的玻璃鋼套進行防護。斜纜與主梁水平夾角為28°49'，即斜坡為1:0.55，

通過帶牛腿的箱形錨固橫梁與主梁相連，牛腿懸出主梁兩側，長1.55米，寬1.3米，跟部截

面高2.38米。斜纜與主梁中線交點離塔位中線分別為18、30、42米。

支座采用建筑高度小、省鋼的盆式橡膠支座。中跨6、7號墩最大反力為3277噸，用4個

承載力900噸的鉸式固定或活動支座。邊墩支點反力為636噸，用3個承載力為250噸的活動支

座。這種新型支座利用聚四氟乙烯板與不銹鋼間低摩阻力活動，協(xié)調(diào)支座的位移，通過密閉

在鋼盆內(nèi)的橡膠傳送垂直反力，以適應梁體的轉動。

1978年11月，斜拉橋設計完成。

柳州鐵路局負責全橋施工。鐵科院參加3孔斜拉橋施工。1977年11月開工，1978年4月，

全橋墩臺施工完成。

1979年6月22日開始斜拉橋施工。主梁的邊跨在膺架上灌注混凝土，分5個梁段，長度分

別為11.7、15、1、17.2、9.1米。主梁的中跨利用懸臂掛籃分為23個梁段施工，除中間合攏

的第17梁段為1.4米外，其余各梁段均為4米。掛籃主桁梁用萬能桿件組拼，自重105噸。分

南北兩個施工面，基地設在北岸。采取先北后南順序，錯開一個梁段，兩岸對稱施工，最后

合攏。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，有橫梁牛腿梁段14-15天。

索塔在塔位已完成的梁頂面上，以拼裝萬能桿件的鋼塔架作腳手架，分8節(jié)灌注。

斜纜在北岸基地防護工棚內(nèi)一次做好，再整束運到橋上用天線吊起安裝。

1980年11月，在用130噸架橋機拆換施工用便梁的同時，由北向南架設邊跨T型預應力簡

支梁，從而完成全橋的主體工程。

修建過程中，先后做了整體靜載模型、節(jié)點構造模型、斜纜錨固疲勞、盆式橡膠支座、

高強泵送混凝土、懸澆吊籃加載、斜纜防護、ID-100型千斤頂張拉工藝等一系列的施工工

藝試驗。

斜拉橋梁和塔設計的混凝土為500級，施工按600級配制。其配合比為1(水泥):1.45(河

沙):2.18(碎石)，水灰比為0.34。摻用外加劑FDN為水泥用量的6-7.5‰，摻用三乙醇胺殘

碴為水泥用量的0.4‰。使混凝土達到緩凝、早強、高強、和易性好等效果。

主梁邊跨在膺架上分段灌注當中，為減少主梁縱向預應力鋼束張拉時膺架對梁體彈性壓

縮的阻力，在弦桿與木枕間鋪設二層塑料布，塑料布間涂以黃油，并在梁體混凝土灌完之后

預應力鋼束張拉之前，將全部勾頭螺栓松脫。為方便膺架拆除，在拆裝式桁梁各支座下增設

1個密封砂箱。

斜纜管道定位由移動坐標確定，并通過模板準確安裝來實現(xiàn)。為克服整個箱梁因受濕度、

日照、斜纜張拉等引起的各種誤差，將管道穿入端的圓形截面改為橢圓形。同時，根據(jù)對內(nèi)、

中、外纜的估算垂度，對主梁內(nèi)、中、外纜管道的坡度分別進行調(diào)整，使全橋144根斜纜兩

端288根穿纜管道位置準確，沒有發(fā)生纜與管道相碰現(xiàn)象。

斜纜管道系選用3毫米厚鋼板在卷板機上卷成一端圓形一端橢圓形的管道。

為防止主梁中跨合攏段混凝土發(fā)生裂紋或壓壞，施工時，將南、北岸的懸臂結構在灌注

混凝土之前連結起來，形成3跨連續(xù)梁。采用"內(nèi)拉外撐"的辦法，在兩端懸臂箱梁頂板和

底板的腹板上分別設置兩組鋼軌架于結構外部撐住兩個懸臂的端部。與此同時，8束預應力

鋼束進行張拉，張拉力總共200噸。并事先解開南端活動支座的鎖定，然后灌注合攏段的混

凝土，待混凝土強度達到50公斤/平方厘米時，即切除鋼軌撐。采用這樣的方法，比國際上

慣用的"壓縮法"簡易，同樣保證了合攏段的質量。

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

拉橋1750立方米;直徑5毫米高強度鋼絲65.3噸，7絲直徑5毫米鋼絞線制斜纜63.6噸，鋼制

品(包括支座)44噸;拆裝桁梁、T型鋼塔、萬能桿件和軍用梁等648.5噸。共投資502萬元，

其中斜拉橋192米的造價386.68萬元，平均每延米2萬元。用勞動力112287工日。

1981年6月，用兩臺前進型蒸汽機車進行動、靜載試驗，結果表明，斜拉橋靜力特性與

設計計算相符，結構動力特性正常。

1981年9月1日，紅水河斜拉橋正式交付使用。

1981年10月，鐵道部組織路內(nèi)、外有關專家學者對斜拉橋進行技術鑒定。認為符合設計

要求，工程質量優(yōu)良。因該橋具有可以爭取到較大的通航凈空，跨越能力大，結構經(jīng)濟合理，

外型美觀，養(yǎng)護簡便，噪音小，適于懸臂施工等優(yōu)點，1982年獲得國家設計銀質獎，1983年

獲得自治區(qū)優(yōu)質工程獎。1985年獲得國家優(yōu)質工程獎。