紅水河斜拉橋

紅水河斜拉橋是湘桂鐵路柳州—黎塘雙線跨越紅水河的第二座鐵路橋(又稱Ⅱ線橋)，全 長409.1米。位於來賓—良江區間雙線下行線606.524公里處，距離上行線606.221公里處第一座紅水河鐵路橋(又稱I線橋)約500米。斜拉橋1981年建成，是我國鐵路上第一座，世界鐵路上第四座具有現代先進技術水平的預應力鋼筋混凝土斜拉橋。

基本介紹

• 中文名：紅水河斜拉橋
• 全長：409.1米
• 修建時間：1981年
• 結構：鋼筋混凝土斜拉橋

自然條件

紅水河斜拉橋橋址處河灘寬闊，枯水期兩岸岩石外露，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。外露石灰基岩容許承載力為15—20公斤/厘米2。地震裂度7度。

勘測設計

民國27年(1938年)籌建湘桂線柳州—南寧段時，曾選定現斜拉橋位作為橋址。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。
建國後，1951年修建來鎮段鐵路時，改移線路，選用現上行線橋址修建了紅水河I線橋。
1975年鐵道部批准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月鐵道部批覆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，大橋主跨擬採用64+80+64米連續栓焊梁方案。
1977年2月.鐵道部根據國際新發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，跨越主河槽採用48+96+48
米預應力鋼筋混凝土斜拉橋方案。並指定柳州鐵路局負責總體設計，其中3孔連續斜拉橋由
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台。採用T型橋台，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。採用塔梁固結，
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樑與主梁連成整體。上部由兩片燕尾
形橫樑連成門式框架。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。
斜纜採用柔性纜索。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。斜纜採用纏繞玻璃絲布塗刷環氧樹脂形
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樑與主梁相連，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。
支座採用建築高度小、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鏽鋼間低摩阻力活動，協調支座的位移，通過密閉
在鋼盆內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。

施工

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，
全橋墩台施工完成。
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，其餘各梁段均為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。採取先北後南順序，錯開一個梁段，兩岸對稱施工，最後
合攏。1980年8月30日主梁混凝土全部灌注完成，每段灌築周期，一般梁段平均10天，最短8
天，有橫樑牛腿梁段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節灌注。
斜纜在北岸基地防護工棚內一次做好，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，先後做了整體靜載模型、節點構造模型、斜纜錨固疲勞、盆式橡膠支座、
高強泵送混凝土、懸澆吊籃載入、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。
斜拉橋樑和塔設計的混凝土為500級，施工按600級配製。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膠布，塑膠布間塗以黃油，並在梁體混凝土灌完之後
預應力鋼束張拉之前，將全部勾頭螺栓鬆脫。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，並通過模板準確安裝來實現。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，根據對內、
中、外纜的估算垂度，對主梁內、中、外纜管道的坡度分別進行調整，使全橋144根斜纜兩
端288根穿纜管道位置準確，沒有發生纜與管道相碰現象。
斜纜管道系選用3毫米厚鋼板在卷板機上捲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跨連續梁。採用“內拉外撐”的辦法，在兩端懸臂箱梁頂板和
底板的腹板上分別設定兩組鋼軌架於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。並事先解開南端活動支座的鎖定，然後灌注合攏段的混
凝土，待混凝土強度達到50公斤/平方厘米時，即切除鋼軌撐。採用這樣的方法，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，鋼製
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，用兩台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、外有關專家學者對斜拉橋進行技術鑑定。認為符合設計
要求，工程質量優良。因該橋具有可以爭取到較大的通航淨空，跨越能力大，結構經濟合理，
外型美觀，養護簡便，噪音小，適於懸臂施工等優點，1982年獲得國家設計銀質獎，1983年
獲得自治區優質工程獎。1985年獲得國家優質工程獎。

運營管理

斜拉橋投入運營後，每日通過客、貨列車27對以上，前進型蒸汽機車過橋速度60—80公
里/小時。
1981年9月、1982年4月和12月，經柳州工務段先後系統觀測檢查，發現索塔有裂紋，斜
纜錨頭罩有積水鏽蝕等現象。1984年12月23日—1985年2月11日進行以斜纜為主的大修，將
144根斜纜下錨頭混凝土防護層鑿除，下端部防護罩拆除，將鋼鉸線及鋼套管鏟銹油漆後，
重新封閉混凝土防護及加設環氧樹脂玻璃布；對15根斜纜上端部防護罩拆除翻修、鏟銹和油
漆，其餘129根斜纜防護罩以下100毫米範圍內重新翻修纏包。
1987年5月再次檢查發現51根斜纜防護層損壞79處，及時全部修理完畢。並將箱梁南下
七、北上七、八梁段積水處頂板上的石碴扒開，用水泥砂漿填補，消除了箱形梁內滲水現象。
1987年下半年到1990年，又發現斜纜防護層17處破損、流油，每處約1—3厘米，均按原
狀全部纏包、修理。