孫宗磊，李恩良

（1.西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，四川 成都 610031；2.中國(guó)鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院有限公司 橋隧咨詢(xún)部，北京 100844；3.中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 土建結(jié)構(gòu)研究所，天津 300308）

近年來(lái)，黃河流域的發(fā)展已納入國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，跨黃河橋梁的建設(shè)也愈發(fā)受到社會(huì)各界的關(guān)注。黃河具有季節(jié)流量變化大、洪汛期和凌汛期長(zhǎng)等顯著特點(diǎn)，橋梁建設(shè)方案需要充分考慮防洪、防凌、通航等因素的影響。據(jù)調(diào)研目前黃河上鐵路橋梁約有20 座，從結(jié)構(gòu)類(lèi)型看，一般為鋼桁梁橋、拱或索加勁桁梁橋、連續(xù)梁橋、鋼管拱橋等；從跨度看，基本都在200 m 以下，其中準(zhǔn)朔鐵路的上承式鋼管混凝土拱橋主跨為380 m，為目前黃河上跨度最大的鐵路橋梁；從地震烈度看，基本在7度以下，個(gè)別橋梁達(dá)到8 度，但其跨度為100 m 左右，相應(yīng)的地震響應(yīng)相對(duì)較小，不控制橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；從施工方案看，受凌汛期和浮運(yùn)條件限制，多采用頂推法或拖拉法，施工棧橋和臨時(shí)支撐需多次搭拆，工期相對(duì)較長(zhǎng)［1］。

包銀高鐵為時(shí)速250 km 雙線(xiàn)有砟軌道高速鐵路，烏海黃河橋?yàn)槿€(xiàn)的控制性工程，橋址位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市與寧夏回族自治區(qū)石嘴山市交界處，橋址處為8度震區(qū)，根據(jù)邊界條件要求主橋跨度達(dá)到310 m，該橋是目前黃河上跨度最大、地震烈度最高的高速鐵路大跨度橋梁，其結(jié)構(gòu)形式、抗震體系、軌道平順性、施工方案適用性等直接關(guān)系到高速鐵路的運(yùn)營(yíng)安全和黃河的汛期安全。本文根據(jù)橋址具體邊界條件選擇合適的橋式方案，并針對(duì)上述4個(gè)方面開(kāi)展深入研究。

1 橋址及控制因素

橋位處黃河河道整體呈“S”形，無(wú)護(hù)坡及控導(dǎo)工程，300年一遇洪峰流量為6 520 m3·s?1。河道基本穩(wěn)定，洪水期主河槽寬約600 m，線(xiàn)位與黃河現(xiàn)狀河槽交叉右角為101°。小里程河岸地勢(shì)較高，橋址兩岸高差約11 m，大里程河岸局部淤積，形成河汊及沙洲，橋址平面如圖1所示。

圖1 橋址平面

橋址處具有以下控制因素：

（1）季節(jié)溫差大。烏海地區(qū)歷年平均氣溫為9.84 ℃，歷史極端最高和最低氣溫分別為41和?28.9 ℃，在橋梁設(shè)計(jì)上屬于寒冷地區(qū)。

（2）地震烈度高。橋址處設(shè)計(jì)和罕遇地震動(dòng)峰值加速度分別為0.222g和0.446g，地震動(dòng)特征周期分別為0.5和0.6 s。

（3）洪汛期和凌汛期時(shí)間長(zhǎng)。橋址區(qū)黃河洪汛期為每年7月至9月，凌汛期為11月至翌年3月，汛期間需拆除建橋涉河臨時(shí)工程。

（4）跨度要求特殊。根據(jù)黃河管理部門(mén)意見(jiàn)，主河槽內(nèi)橋梁跨度不小于260 m，擺動(dòng)主河槽內(nèi)橋梁跨度不小于80 m。

（5）彎曲河道通航要求高。受S形河道橫向流速的影響，航道管理部門(mén)要求主通航孔跨度不小于310 m。

（6）河槽兩岸高差大。受地形限制，包頭側(cè)河岸比銀川側(cè)河岸高約11 m，主橋整體縱斷面較低。

2 主橋方案

2.1 橋式

根據(jù)上述控制因素，主橋孔跨布置主跨應(yīng)不小于310 m，邊跨應(yīng)不小于80 m，結(jié)合常用橋跨結(jié)構(gòu)形式的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和國(guó)鐵集團(tuán)近年的科研成果《高速鐵路200—450 米混凝土橋設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究》（編號(hào)：2016G002），該跨度鐵路橋可供選擇的橋型有混凝土部分斜拉橋方案、連續(xù)鋼桁梁+柔性拱方案、鋼桁拱+柔性梁方案、半漂浮體系斜拉橋方案。

混凝土部分斜拉橋方案主梁截面高、重量大。當(dāng)主跨在300 m 以上時(shí)主墩支點(diǎn)處梁高在16 m 以上，單延米結(jié)構(gòu)自重在100 t 以上［1］，這對(duì)于縱斷面較低的橋址景觀效果較差，同時(shí)由于其自重較大，也不適合高烈度震區(qū)。

鋼桁梁+柔性拱或鋼桁拱+柔性梁組合方案的典型特點(diǎn)是用鋼量大，全壽命周期內(nèi)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用相對(duì)較多。當(dāng)跨度達(dá)到300 m 以上時(shí)，主體結(jié)構(gòu)單延米用鋼量分別達(dá)到25 和30 t 以上［1］，經(jīng)濟(jì)性較差。

而半漂浮體系斜拉橋方案主梁截面低，且采用鋼箱梁時(shí)主體單延米用鋼量基本都在19 t 以?xún)?nèi)［1?2］。因此結(jié)合本橋工點(diǎn)的邊界條件和調(diào)研情況，對(duì)4種橋型的工點(diǎn)適應(yīng)性分析見(jiàn)表1。

根據(jù)表1調(diào)研分析結(jié)果，半漂浮體系斜拉橋方案優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)考慮防洪、防凌、通航對(duì)孔跨的要求及景觀需求，烏海黃河橋主橋采用孔跨布置為（80+80+310+80+80）m 的半漂浮體系箱梁斜拉橋方案。

表1 橋式方案適應(yīng)性分析

2.2 整體布置

橋梁主要結(jié)構(gòu)形式關(guān)系到橋梁的結(jié)構(gòu)安全和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能［3?5］，目前建成、在建的鐵路箱梁斜拉橋有20 余座［1，6］，烏海黃河橋主橋主要結(jié)構(gòu)參數(shù)在充分吸收工程實(shí)踐成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選確定為：主跨撓跨比按1/700 控制，主梁高采用4.25 m，梁型為箱梁；2 個(gè)主塔全高分別為111.5和115.0 m，橋面以上有效塔高采用89.5 m，橋塔為混凝土橋塔；2個(gè)主塔每側(cè)均布置14對(duì)斜拉索，塔上索間距為2.0～2.3 m，梁上索間距采用10.5 m，邊索傾角為29.5°。

主橋結(jié)構(gòu)立面布置如圖2所示。

圖2 主橋立面布置（單位：m）

3 主梁和主塔結(jié)構(gòu)形式

合理的梁型可以提高主橋的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，結(jié)合工程實(shí)踐中常用的主梁類(lèi)型，選取鋼箱梁、混凝土箱梁、混合箱梁、混合結(jié)合箱梁4 種方案進(jìn)行主梁梁型比選。

合理的塔型不僅能夠適應(yīng)橋址的“S”河道，更能夠使整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果［7?9］。結(jié)合工程實(shí)踐情況［1］，選取A 型塔、H 型塔、花瓶型塔3種方案進(jìn)行主塔塔型比選。

主梁和主塔結(jié)構(gòu)形式研究中靜力分析采用有限元法，地震分析采用反應(yīng)譜分析與非線(xiàn)性時(shí)程分析相結(jié)合的方法。

采用MIDAS Civil軟件建立不同主梁梁型和主塔塔型的主橋模型。主塔、主梁、橋墩采用梁?jiǎn)卧M，斜拉索采用桁架單元模擬，支座采用彈性連接模擬，阻尼器和橫向防落梁裝置采用一般連接單元模擬，基礎(chǔ)與地基采用節(jié)點(diǎn)彈性支承進(jìn)行模擬。圖3為花瓶型橋塔、混合箱梁主橋方案的有限元模型。

圖3 花瓶型橋塔、混合箱梁主橋方案的有限元模型

3.1 主梁梁型

烏海地處西北黃土高原河谷地帶，橋址基本設(shè)計(jì)風(fēng)速為29.8 m·s?1。為減少風(fēng)力效應(yīng)，各方案主梁均采用具有良好氣動(dòng)布局的寶石型截面，截面板厚根據(jù)不同梁型方案受力要求進(jìn)行調(diào)整，4 種主梁方案涉及的3種主梁截面布置如圖4所示。

圖4 各方案主梁橫斷面布置（單位：cm）

在主塔均為花瓶型方案的條件下，調(diào)整主塔、主梁、斜拉索及基礎(chǔ)的尺寸和規(guī)格，使各方案主梁成橋線(xiàn)性基本一致，進(jìn)行4 種不同主梁方案的剛度、內(nèi)力、地震響應(yīng)、經(jīng)濟(jì)性等對(duì)比分析。4 種方案的具體布置見(jiàn)表2，主要對(duì)比分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 4種梁型方案結(jié)構(gòu)布置

表3 4種梁型方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比

由表2和表3可知：

（1）從結(jié)構(gòu)構(gòu)造來(lái)看，混合結(jié)合梁方案鋼混結(jié)合面范圍最大，除2 個(gè)受壓的結(jié)合面外，還有4 道縱向腹板結(jié)合帶和68 道橫隔板結(jié)合帶，根據(jù)常規(guī)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)鋼混結(jié)合面受溫差影響較大，而烏海地區(qū)歷史極端溫差高達(dá)70 ℃，因此該方案主梁設(shè)計(jì)難度較大，與橋址適應(yīng)性較差；混合梁方案只有2 個(gè)受壓的結(jié)合面，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)混合結(jié)合梁方案較簡(jiǎn)單；鋼箱梁方案和混凝土箱梁方案材料單一，不存在鋼混結(jié)合問(wèn)題。

（2）從剛度指標(biāo)來(lái)看，鋼箱梁方案梁端轉(zhuǎn)角達(dá)到了2.366‰，超出了規(guī)范不大于2‰的限制，同時(shí)該方案的撓跨比為1/681，不滿(mǎn)足小于1/700的設(shè)計(jì)要求；混凝土箱梁方案的梁端轉(zhuǎn)角和撓跨比均最小，分別為1.144‰和1/1 161，因此其剛度在4 個(gè)方案中最大；混合梁方案和混合結(jié)合梁方案的梁端轉(zhuǎn)角和撓跨比基本一致。

（3）從工后徐變來(lái)看，鋼箱梁方案工后徐變最小為27 mm，由于鋼結(jié)構(gòu)不存在徐變問(wèn)題，因此該值由主塔徐變引起；混凝土箱梁方案工后徐變最大為94 mm，這將對(duì)行車(chē)的平順性產(chǎn)生不利影響；混合梁方案工后徐變?yōu)?9 mm，約是混凝土箱梁方案的41%；混合結(jié)合梁方案為49 mm，介于混凝土箱梁和混合梁方案之間。

（4）從地震響應(yīng)來(lái)看，鋼箱梁方案的梁端位移、塔底豎向力、塔底彎矩均最小，混凝土箱梁方案這3 項(xiàng)指標(biāo)均最大，分別比前者大了約63%，32%和25%，混合結(jié)合梁方案這3 項(xiàng)指標(biāo)僅次于混凝土箱梁方案，混合梁方案與鋼箱梁方案基本一致，但比鋼箱梁方案稍高。各方案的塔底彎矩和豎向力大小直接影響其主塔基礎(chǔ)樁基的布置根數(shù)。

（5）從施工方面來(lái)看，混合結(jié)合梁方案鋼混結(jié)合面范圍最大，因此其工序最復(fù)雜，工期最長(zhǎng)，為38 個(gè)月；混凝土箱梁方案工期受養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制僅次于混合結(jié)合梁方案，為37 個(gè)月；鋼箱梁、混合梁方案鋼結(jié)構(gòu)部分可提前在工廠加工，與現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)、主塔和橋墩等同步施工，工期相對(duì)較短，分別為33和35個(gè)月。

（6）從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看，鋼箱梁方案由于鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)高而導(dǎo)致總造價(jià)最高，為34 481萬(wàn)元；混凝土箱梁和混合結(jié)合梁方案總造價(jià)基本一致，且僅次于鋼箱梁方案，混合梁方案總造價(jià)最低為30 361 萬(wàn)元，4個(gè)方案總造價(jià)比值為1.14∶1.06∶1∶1.07。

綜合上述各方面因素，該橋主梁采用混合箱梁方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果更佳。

3.2 主塔塔型

3 種型塔方案中，A 型塔方案上塔柱合并，采用空間索面；H 型、花瓶型采用平行索面。3 種塔型方案具體布置如圖5所示。

圖5 3種塔型方案布置（單位：m）

在主梁均采用混合箱梁的情況下，對(duì)上述3 種不同的塔型方案分別按2.3節(jié)所述的方法進(jìn)行有限元靜力工況和地震工況分析，針對(duì)不同的方案調(diào)整塔壁、斜拉索和基礎(chǔ)尺寸，使各方案主梁成橋線(xiàn)性基本一致，并對(duì)各方案的剛度、地震響應(yīng)、經(jīng)濟(jì)性等主要指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果見(jiàn)表4。

由圖1、圖5和表4可知：

表4 3種塔型方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比

（1）從剛度指標(biāo)來(lái)看，不同塔型對(duì)橋梁整體剛度的影響較小，3 個(gè)方案的梁端轉(zhuǎn)角和撓跨比基本一致。

（2）從地震響應(yīng)來(lái)看，花瓶型橋塔方案塔頂縱向位移最小，為349 mm，塔頂橫向位移最大，為494 mm，但塔頂相對(duì)于上橫梁的變形較小，為220 mm，因此上塔柱設(shè)計(jì)難度較??；A 型、H 型橋塔方案由于下塔柱外傾而有利于減小塔頂橫向位移，但其橫向剛度較大，從而增加了結(jié)構(gòu)的地震內(nèi)力，A型塔方案的基底橫向彎矩比花瓶型塔方案增加了約1.6%。

（3）從施工方面來(lái)看，A 型塔方案上塔柱合并，因此斜拉索需采用空間索面，索梁、索塔錨固構(gòu)造比H 型和花瓶型方案相對(duì)復(fù)雜，施工難度較大。

（4）從對(duì)河道的影響來(lái)看，A型和H型橋塔方案基礎(chǔ)橫向?qū)挾燃s是花瓶型橋塔的1.6倍，引起基礎(chǔ)鋼圍堰工程量增大，與橋址S形河道要求盡量減小施工阻水的適應(yīng)性較差。

（5）從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看，花瓶型橋塔方案主塔和基礎(chǔ)圬工量及總造價(jià)最低，比前2 種方案節(jié)省投資4%～5%。

綜合考慮上述因素，該橋采用花瓶形橋塔方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果更佳。

4 抗震體系

該橋位于高烈度震區(qū)，地震工況控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參考同類(lèi)橋梁的抗震措施［10?11］及本橋的研究成果［6］，綜合確定該橋的抗震約束體系由大位移球形鋼支座支承系統(tǒng)、主塔和輔助墩阻尼器系統(tǒng)、邊墩和輔助墩設(shè)置橫向防落梁系統(tǒng)3 部分組成，如圖6所示。

圖6 1/2抗震約束體系布置圖

該約束體系的運(yùn)行機(jī)制為：

（1）正常運(yùn)營(yíng)和多遇地震工況采用縱向大位移滑動(dòng)支座、橫向固定支座進(jìn)行豎向支承和橫向限位。

（2）設(shè)計(jì)地震和罕遇地震工況橫向固定支座剪力銷(xiāo)剪斷，縱向采用阻尼器控制位移，橫橋向主塔處依靠橫向阻尼器控制位移，輔助墩、邊墩處依靠橫向防落梁裝置控制位移。

此種抗震約束體系與常規(guī)約束體系的區(qū)別在于主塔與主梁之間是設(shè)置橫向阻尼還是設(shè)置抗風(fēng)支座。設(shè)橫向阻尼方案為在梁底和主塔之間設(shè)置橫向阻尼器，地震工況時(shí)主梁和主塔之間依靠阻尼器限位耗能；設(shè)抗風(fēng)支座方案為在主梁側(cè)面和塔柱之間設(shè)置橫向支座，地震工況時(shí)主梁橫向力直接傳給主塔，依靠主塔限位并承受橫向力。2 種約束方案布置如圖7所示。

圖7 2種塔梁間橫向約束方案

對(duì)2 種方案采用主橋有限元模型進(jìn)行地震分析，并對(duì)2 種方案的塔頂位移響應(yīng)、結(jié)構(gòu)內(nèi)力響應(yīng)和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5數(shù)據(jù)可知：

表5 主梁與主塔處橫向約束體系對(duì)比

（1）從技術(shù)方面來(lái)看，主梁和主塔之間設(shè)置橫向阻尼方案可大幅度減小結(jié)構(gòu)地震工況的內(nèi)力和位移，其中主塔下塔柱底部橫向彎矩比設(shè)抗風(fēng)支座方案減小約20%，能夠大幅降低橋塔和下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度。

（2）從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看，塔梁間設(shè)橫向阻尼方案比設(shè)抗風(fēng)支座方案的主塔圬工量、基礎(chǔ)樁基根數(shù)均有較大幅度減少，上部結(jié)構(gòu)造價(jià)減少約2%，下部結(jié)構(gòu)減少約10%，總投資減少約4%。

因此，就主塔與主梁間的橫向約束方案來(lái)看，設(shè)橫向阻尼方案比設(shè)置抗風(fēng)支座方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果方面更佳。

5 軌道平順性檢驗(yàn)

大跨度橋梁豎向剛度和橫向剛度相對(duì)常規(guī)跨度橋梁較弱。在溫度等荷載作用下，主梁產(chǎn)生連續(xù)的豎向彎曲變形，對(duì)高速鐵路軌道高低平順性產(chǎn)生影響；在風(fēng)力、溫度、搖擺力等荷載作用下，主梁產(chǎn)生連續(xù)的橫向彎曲變形，對(duì)高速鐵路軌道的軌向平順性產(chǎn)生影響［13］。當(dāng)高低平順性或軌向平順性超過(guò)限值時(shí)都會(huì)對(duì)高速列車(chē)的乘坐舒適性和行車(chē)安全性產(chǎn)生影響，甚至造成嚴(yán)重事故。

國(guó)鐵集團(tuán)科研成果《高速鐵路200—450 米混凝土橋設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究》（編號(hào)：2016G002）中推薦大跨度橋梁采用40 m 弦進(jìn)行軌道不平順測(cè)量和靜態(tài)驗(yàn)收，高低及軌向不平順限值為5 mm。

昌贛客專(zhuān)贛江橋、商合杭高鐵裕溪河特大橋及連鎮(zhèn)鐵路五峰山長(zhǎng)江大橋等的研究成果［12?15］推薦采用60 m弦進(jìn)行軌道不平順測(cè)量和靜態(tài)驗(yàn)收，時(shí)速250 km時(shí)，高低及軌向不平順限值推薦為10 mm。

采用主橋有限元模型進(jìn)行靜力計(jì)算，針對(duì)計(jì)算所得的變形數(shù)據(jù)分別采用40 m 弦和60 m 弦按照中點(diǎn)弦測(cè)法對(duì)主橋的軌道高低、軌向分別進(jìn)行檢算，結(jié)果如圖8和圖9所示，對(duì)主橋進(jìn)行的車(chē)-橋耦合動(dòng)力仿真分析結(jié)果見(jiàn)表6和表7。

由圖8、圖9、表6和表7可知：

表6 列車(chē)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算結(jié)果

表7 車(chē)-橋系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)果

圖8 主橋軌道高低不平順

圖9 主橋軌道軌向不平順值

（1）采用40 m 弦長(zhǎng)按中點(diǎn)弦測(cè)法計(jì)算時(shí)，軌道不平順高低最大值為3.76 mm、軌向最大值為2.34 mm，能夠滿(mǎn)足限值5 mm的要求。

（2）采用60 m弦長(zhǎng)按中點(diǎn)弦測(cè)法計(jì)算時(shí)，軌道不平順高低最大值為7.77 mm，軌向最大值為4.43 mm，小于同標(biāo)準(zhǔn)鐵路橋梁推薦控制值10 mm 的要求。

（3）高速列車(chē)以時(shí)速250 km 通過(guò)橋梁時(shí)，列車(chē)的各項(xiàng)動(dòng)力響應(yīng)指標(biāo)均在容許值以?xún)?nèi)，列車(chē)乘坐舒適性達(dá)到“良好”以上。

由此可見(jiàn)，該橋在高速行車(chē)時(shí)具有較好的軌道平順性。

6 施工方案

黃河上橋梁施工一般采用頂推法，有浮運(yùn)條件時(shí)也可采用懸臂拼裝法［1］。橋址處黃河洪汛期及凌汛期分別長(zhǎng)2 個(gè)月和3 個(gè)月，根據(jù)黃河管理機(jī)構(gòu)要求，汛期需拆除河道上的棧橋、支墩等臨時(shí)工程措施，因此采用頂推法施工時(shí)工期不能保證。

再者，橋址位于S 形狹窄彎道上，流速較大，且主跨部分區(qū)域位于擺動(dòng)河槽淺水區(qū)，浮船不能到達(dá)，因此浮運(yùn)法亦不適合。

結(jié)合調(diào)研從減少黃河行洪、行凌對(duì)施工工期的影響角度綜合出發(fā)，提出了混凝土箱梁采用支架現(xiàn)澆，鋼箱梁段采用“梁端提梁、橋面運(yùn)梁、旋轉(zhuǎn)吊機(jī)組拼”的施工方案［16］。該方案主梁施工不依賴(lài)于跨河棧橋及臨時(shí)支墩，工期不受黃河洪汛期影響，與頂推法相比，每年可增加施工工期2 個(gè)月，從而使總工期縮短約5個(gè)月，同時(shí)最大程度地減少了施工對(duì)黃河的影響，與橋址的邊界條件具有較好的適應(yīng)性。該施工方案由梁端提梁系統(tǒng)、梁上梁段運(yùn)輸系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)吊機(jī)系統(tǒng)為支撐，施工方案如圖10所示。

圖10 1/2梁部施工方案示意圖

針對(duì)該施工方案采用有限元方法對(duì)主橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工過(guò)程計(jì)算，并對(duì)結(jié)構(gòu)各部位強(qiáng)度進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

（1）混凝土箱梁均處于受壓狀態(tài)，最大壓應(yīng)力14.8 MPa，最小壓應(yīng)力0.1 MPa，鋼箱梁最大壓應(yīng)力64.9 MPa，最大拉應(yīng)力115.1 MPa，均滿(mǎn)足規(guī)范要求。

（2）主塔處于壓彎狀態(tài)，混凝土最大壓應(yīng)力11.71 MPa，裂縫最大寬度0.12 mm，鋼筋最大拉應(yīng)力94.7 MPa，均滿(mǎn)足規(guī)范要求。

（3）斜拉索最小安全系數(shù)3.18，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

綜上所述，采用該施工方案施工時(shí)能夠有效節(jié)約工期，同時(shí)可以確保施工過(guò)程結(jié)構(gòu)安全。

7 結(jié) 論

（1）結(jié)合橋址控制因素、國(guó)內(nèi)外鐵路橋梁的工程實(shí)踐及科研成果，烏海黃河橋采用孔跨布置為（80+80+310+80+80）m 的半漂浮體系斜拉橋方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果最佳。

（2）混合箱梁方案具有剛度適中、抗震性能優(yōu)良、工期較短、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢(shì)，是高烈度震區(qū)斜拉橋主梁的優(yōu)選方案。

（3）花瓶型橋塔方案具有良好的抗震性能和經(jīng)濟(jì)性能，橋塔基礎(chǔ)占地面積小，有利于通航及行洪，施工方便，與橋址“S”形河道的邊界條件適應(yīng)性最優(yōu)。

（4）由大位移球形鋼支座、主塔和輔助墩設(shè)置的阻尼器、邊墩和輔助墩設(shè)置的橫向防落梁組成綜合抗震約束體系，能有效減小結(jié)構(gòu)的地震內(nèi)力，提高主橋的整體經(jīng)濟(jì)性，可降低主橋造價(jià)約4%。

（5）主橋具有較好的軌道平順性，按40 和60 m 弦計(jì)算的軌道高低不平順?lè)謩e為3.76，7.77 mm，軌向不平順?lè)謩e為2.34，4.43 mm，按時(shí)速250 km運(yùn)行時(shí)，乘坐舒適性均在“良好”以上。

（6）結(jié)合橋址處洪汛、凌汛期長(zhǎng)的特點(diǎn)，提出的“梁端提梁、橋面運(yùn)梁、旋轉(zhuǎn)吊機(jī)組拼”鋼箱梁段施工方案，降低了施工和黃河渡洪、渡凌之間的相互影響，可縮短橋梁的施工工期約5個(gè)月，同時(shí)能夠保證施工過(guò)程橋梁結(jié)構(gòu)的受力安全。