滨州黄河公铁两用大桥(山东滨州市的公铁两用特大桥)

滨州黄河公铁两用大桥（英文名：Binzhou Huanghe River Rail-cum-Road Bridge），是滨州市黄河公铁路桥投资有限公司在山东省滨州市投资兴建的公铁两用大桥，大桥由中铁大桥勘测设计院有限公司设计，广东海外建设集团有限公司、上海建通投资有限公司合作建设。

2004年11月1日，滨州黄河公铁两用大桥正式桩基施工。2006年5月29日，滨州黄河公铁两用大桥主桥架设工程开工。同年12月20日，滨州黄河公铁两用大桥主桥钢桁梁架设全部完工，实现了与南、北引桥的对接。同年12月30日，滨州黄河公铁两用大桥顺利合龙贯通。2007年8月20日，滨州黄河公铁两用大桥（公路）开始通车。2009年9月29日，滨州黄河公铁两用大桥铁路部分试运行。滨州黄河公铁两用大桥自滨州黄河南岸小营镇跨河至滨州市区，分为铁路与公路，其中铁路全长7.3公里，公路总长4公里，其中主桥长2700米，采用上下布置，上层公路，下层铁路。主桥主跨采用120+3×180+120五跨一联的平弦连续钢桁梁结构，跨度长约180米。主桥公路双向桥面宽19.5米，四车道，距地面30米。

滨州黄河平潭海峡公铁两用大桥是黄河上首座公路铁路两用大桥。截至2006年，滨州黄河公铁两用大桥是世界上单孔跨度最长的公铁路桥，亚洲跨度最长的钢桁梁结构大桥，是中原地区国内唯一跨黄河的公铁两用桥，是环渤海经济圈铁路的重要组成部分。滨州黄河公铁两用大桥终结了山东省最后一个地级市不通铁路的历史。

历史沿革

2004年11月1日，滨州黄河公铁两用大桥正式桩基施工。2006年5月29日，滨州黄河公铁两用大桥主桥架设工程开工。同年12月20日，滨州黄河平潭海峡公铁两用大桥主桥钢桁梁架设全部完工，实现了与南、北引桥的对接。同年12月30日，滨州黄河公铁两用大桥的最后一根大梁被安装到位。同日，滨州黄河公铁两用大桥顺利合龙贯通。

2007年8月20日，滨州黄河公铁两用大桥（公路）开始通车。2009年4月，滨州黄河公铁两用大桥绿化美化工程建设完成，南北两侧栽植了6万余株苗木，绿化美化工程共投资40余万元，栽植了国槐、黑松、雪松、小龙柏等苗木品种。2009年9月29日，滨州黄河平潭海峡公铁两用大桥铁路部分试运行。

建设与规划

投资单位

滨州黄河公铁两用大桥由滨州市黄河公铁路桥投资有限公司投资。

设计单位

滨州黄河公铁两用大桥由中铁大桥勘测设计院有限公司设计。

建设单位

滨州黄河公铁两用大桥由广东海外建设集团有限公司、上海建通投资有限公司共同合作建设。

建设投资

滨州黄河公铁两用大桥总投资12亿元。

设计参数

整体设计

滨州黄河公铁两用大桥自滨州黄河南岸小营镇跨河至滨州市区，南岸与国道205线相连，北岸与滨州市东外环公路相接。滨州黄河平潭海峡公铁两用大桥分为铁路与公路，其中铁路全长7.3公里，公路总长4公里，其中主桥长2700米，采用上下布置，上层公路，下层铁路。滨州黄河公铁两用大桥主跨采用五跨一联的平弦连续钢桁梁结构，主桥主跨采用120+3×180+120五跨一联的平弦连续钢桁梁结构，跨度长约180米。主桥公路双向桥面宽19.5米，四车道，距地面30米。

滨州黄河公铁两用大桥铁路等级为地方铁路I级、单线。公路桥设计行车速度80km/h，车辆荷载为汽-超20、挂-120，地震基本烈度为VI度，按VII度设防，公路接线引道按一级公路标准设计，总宽24.5m。通航标准为内河IV-(2)级航道，净高8m，净宽50m，通航水位21.05m，防洪标准为2053年设计流量11000立方米/s，设计水位24.29m。

大桥布置

滨州黄河平潭海峡公铁两用大桥主桥布置为（由左至右）40m+21×40m+2×50m+120m+3×180m+120m+2x50m+18x40m+40m。主跨为120m+3×180m+120m，上下层平弦连续钢桁梁，桁高18m，公路布置在上层、铁路布置在下层；过主跨钢梁后两岸滩地引桥各布置2孔50m的铁路及公路预应力混凝土连续梁，公路过50m连续梁后采用平曲线平面弯出，滩地上公路引桥和铁路引桥为两座平行的桥梁，中心距为27m。铁路桥为40m预应力混凝土简支箱梁，公路桥为40m预应力混凝土简支T型梁。公路铁路桥均采用平交形式跨越大堤，跨大堤后铁路引桥高墩区布置32m预应力混凝土简支T型梁，低墩区布置24m预应力混凝土简支T型梁，公路为30m预应力混凝土简支T型梁。主桥主跨上部结构为上下层平弦连续钢桁梁，桁高18m，下部结构为钻孔桩基础，钻孔桩直径为2.2m和1.8m，桥墩墩身为圆端形。滩地铁路桥引桥上部结构为预应力混凝土简支箱梁，单箱单室，公路桥引桥50m跨箱梁为单箱三室截面，40m跨为简支T型梁，横向布置8片梁，间距2.5m，顶宽20.5m；下部钻孔桩直径为1.5m和1.2m，承台上为立柱式和双柱墩式墩身。

滨州黄河平潭海峡公铁两用大桥主桥上部结构采用公铁两用桥较为常用的双层桥面布置方式，公路设置在上弦平面，铁路设置在下弦平面。主桁采用的有竖杆三角形桁式，桁高18.0m，节间长10.0m，桁宽11.0m，公路面全宽19m。钢梁主体结构为栓焊结构，主桁节点采用拼装式节点。主桁弦杆全部采用焊接的箱形断面，由于杆件内力变化较大，弦杆采用变高度的截面，普通弦杆截面高840mm，个别弦杆截面高1240mm，杆件最大板厚50mm。斜杆及竖杆采用箱形和“Ｈ”形两种断面形式，铁路桥面系采用纵横梁体系的明桥面，设有伸缩纵梁和制动联结系。公路桥面系采用纵横梁体系，由纵梁、横梁及托架组成，公路横梁与托架在其顶面用鱼形板连接，公路纵梁上置钢筋混凝土桥面板，桥面板采用预制装配式构件，厚18cm。上下平纵联按交叉形布置，杆件截面为工形。桥门架设在支承节点处的竖杆上，全桥设桥门架6付，横联设在受压的竖杆上，每2个节间设1付。主桁采用Ｍ27的高强度螺栓连接，桥面系和联结系构件采用Ｍ24的高强度螺栓。主桁杆件及拼接材料采用的钢材为14MnNbq，桥面系及联接系的材料为Q345qE，辅助结构材料为Q235qC。主桁预拱度按照恒载+1/2静活载挠度曲线值反向设置。设计中采用伸长或缩短上弦节间长度，而下弦节间保持不变的方法设置上拱度，伸长或缩短的值设在上弦大节点处。为方便制造，伸长或缩短的值通过节点板上的起钉线调整，以保证弦杆杆件长度一致。

临时墩设置

第一孔钢梁跨度达120米，施工采用满布膺架法。在5#与4#墩间设置六个独立排架墩，其基础为水泥混凝土扩大基础，排架由万能杆件组装，顶部铺设工字钢作为分配梁。第二孔临时墩L3设于3#与4#墩间黄河南岸滩地，采用四根Φ120钻孔灌注桩，桩深60米。承台为钢筋混凝土结构，高1.5米，长宽均为6.2米。墩身立柱为四根Φ800mm、壁厚10mm的钢管，钢管间以型钢连接，墩帽设计确保钢梁反力均匀分配至四根立柱。第三、第四孔水中临时墩L2、L1采用易装拆的钢架结构，上部为四层分配梁，通过叠罗汉式简支搭接，确保每根主柱与桩受力均衡。基础采用每桁16根Φ720钢管桩，桩长30米（其中入土深27米），位于高程+15以下。墩身自+15m至+21.7m接高6.7米，四根钢管一组通过角钢连接成四个独立钢架结构。

主桥钢梁

钢梁架设总体方案涵盖0#至5#墩，自南岸5#墩向北岸0#墩单向推进。首孔120米钢梁采用膺架法架设；三孔180米钢梁则辅以临时墩悬臂安装，每孔先悬臂100米，再依托临时墩悬臂80米（第二孔需尾部压重以增强稳定），末孔120米亦用临时支架悬臂安装至完成。前两孔钢梁在南岸滩地架设，利用移动式架梁吊机及两台50吨汽车吊机协同作业，通过岸滩便道运送杆件。后两孔180米钢梁则全由架梁吊机在已架钢梁上铺设的轨道上完成架设，杆件通过栈桥运输。第五孔120米钢梁在北岸类似方式架设。架设过程中，主要临时荷载包括吊机自重、走道、脚手、运梁小车、轨道、风水管路等，均详细计算以确保安全。钢梁预拼及存储设在黄河南岸桥东侧，配备龙门吊机及提升站，确保杆件预拼精准高效，包括多层板束节点、磨光顶紧节点、小竖杆斜杆及铁路纵梁的精细预拼，确保所有连接紧密无隙，符合设计要求。

铁路横梁

预拼横梁与主桁连接涉及角钢、防爬角钢及人行道连接角钢的精确安装。第一孔120米钢梁架设于南岸黄河岸滩，采用万能杆件排架支撑，排架顶高考虑钢梁拱度及下挠影响。架设流程：5#墩设临时固定支座，4#墩置活动支座；先吊装前40米钢梁于排架上，再安装架梁吊机继续拼装至80米；至4#墩单桁闭合，悬臂至第二孔20米；终拧高强度螺栓，调整4#墩标高使第一孔脱空；必要时横移校正，转换5#墩支座至活动状态，完成架设。第二孔钢梁架设挑战包括：控制下挠度上临时墩L3与3#墩；第一孔压重以增强纵向稳定；架设后临时墩脱空；调整钢梁横向与纵向偏移至容许范围内。

钢梁的纵

横移钢梁的横移钢梁的横移分为两个阶段：第一是架梁过程中，完成每一孔安装后，横移调整钢梁中线至设计位置，使下一孔钢梁沿设计中线方向悬臂伸出；第二是在支座安装前，横移钢梁中线至设计位置，满足安装精度和施工规范要求。在架梁过程中，钢梁上下游两桁由于受日光偏照的影响，钢梁的温度有差别，引起钢梁旁弯；在伸臂安装过程中，上下游施工荷载不对称，制造和安装误差，都会引起钢梁中线位置偏离设计中线。当每孔钢梁伸臂拼装到达前方墩顶和临时墩脱空后，如前支点横向偏移较大时，可横移调整钢梁中线到位，因为此时反力较小，横移比较容易。

支座安装前，要检查钢梁中线位置，如钢梁中线和设计中线的偏移值大于施工规范的要求，这时要对钢梁进行横移。横移操作步骤为：检测钢梁中线位置，确定横移量。为观测横移距离，可将线锤挂在横梁上，随时读取横移距离；开动垂直千斤顶，顶起钢梁1cm左右，至钢梁与节下点的支座全部脱空为止；摇动水平千斤顶横向移梁。

钢梁的纵移钢梁架设过程中，由于受温度变化，施工荷载等因素的影响，钢梁纵向位置发生偏移，需要对钢梁纵向进行初步调整，满足架梁的需要。在支座安装过程中，需对钢梁进行进一步调整，准确定位。纵移钢梁有两种方法：顶落交替法和温差法。本桥钢梁上3#墩时（3#墩为固定支座），正是9月下旬，工地早晚温度变化较大，适宜温差法纵移。纵移操作步骤如下：钢梁过3#墩向前拼装一节间，节点高强度螺栓终拧完成后，起顶钢梁，临时墩脱空；钢梁横移，4#墩落平，检查3#墩钢梁纵向位置，以确定纵移方向。

根据测量结果：钢梁3#墩上节点中心E30与3#墩支承垫石设计中心纵向位置偏北岸24mm；在白天最高温度时（中午12点左右），固定4#墩，随着温度下降到晚上12点，温差估计在10℃左右。位移量△L=α△tL=0.000018×10×18000=2.12㎝；固定3#墩，松开4#墩。随着温度上升达到最高时，固定4#墩，松开3#墩，进行第二个循环，直至达到要求位置，固定3#墩，松开4#墩，纵移完成。实际纵移操作共进行了3个循环，钢梁3#墩上节点中心与3#墩支承垫石设计中心纵向位置偏移量调到偏南岸10mm。