提籃拱橋：鐵路橋梁中的優(yōu)雅風(fēng)景

陳慈林

圖一：東苕溪特大橋正面

圖二：造型優(yōu)美的東苕溪特大橋

鐵路橋梁結(jié)構(gòu)和形式繁復(fù)多樣，按梁拱材質(zhì)分類有鋼橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、石橋和木橋等；按橋跨結(jié)構(gòu)承受負(fù)荷的特征分類就更多了，有梁橋 （分別有簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁和懸臂梁等）、拱橋、剛構(gòu)橋、框架橋、懸索橋、斜拉橋和綜合體系橋等，這些橋梁各有特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。

我國(guó)鐵路橋梁過(guò)去采用最多的是鋼梁結(jié)構(gòu)，如中國(guó)第一座現(xiàn)代化公鐵兩用橋——錢塘江大橋和聞名世界的南京長(zhǎng)江大橋等都是鋼梁結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定堅(jiān)固、維修保養(yǎng)方便、使用壽命長(zhǎng)，但也存在造價(jià)高、生產(chǎn)和運(yùn)輸成本較高等問(wèn)題。

如今，隨著橋梁建筑科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，鋼筋混凝土梁逐步成為橋梁主要結(jié)構(gòu)，并有逐漸取代鋼梁結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)。特別是在建造高鐵時(shí)，那些長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里的特大橋梁基本上都是鋼筋或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。它的優(yōu)點(diǎn)是可以就地澆鑄，省去了運(yùn)輸麻煩，造價(jià)也比鋼梁低。

近年來(lái)，很多橋梁采用了下部為混凝土梁、上部為預(yù)應(yīng)力索加固的鋼混結(jié)構(gòu)。此類橋梁一般在大橋中部建一個(gè)高數(shù)十米、甚至上百米的承重主塔，由鋼索把混凝土梁和列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的重量均衡傳遞到主塔，以此保持橋梁穩(wěn)固。

當(dāng)然也有不建主塔的。2005年，華東二通道宣杭鐵路復(fù)線施工時(shí)，在湖州德清縣與杭州余杭區(qū)分界的東苕溪江上修建了一座結(jié)構(gòu)獨(dú)特的提籃式鋼管混凝土系桿拱橋。因從橋的正面與側(cè)面看，橋拱部分都像一只提籃，故得此名。

東苕溪是跨越太湖南部的主要河流，也是杭州市防御洪水的重要屏障。這座編號(hào)為宣杭線112號(hào)的大橋?yàn)槲覈?guó)鐵路第一座下承式尼爾森體系提籃式鋼管混凝土系桿拱橋，也是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大跨度的鐵路下承式系桿拱橋。此橋全長(zhǎng)1171.13米，其中提籃拱位于第22孔，拱長(zhǎng)112米，下部為橫跨東苕溪的混凝土結(jié)合梁；上部為傾角13度的提籃拱，軌面至拱頂高21米，桿件單一，全拱肋長(zhǎng)度為150米左右。

筆者查閱此橋施工單位的一份技術(shù)報(bào)告獲知，因受東苕溪特大橋施工水域地質(zhì)條件限制，其主橋必須采用一跨通過(guò)，混凝土梁難以承重，遂決定采用大跨度提籃式鋼管拱橋。但當(dāng)時(shí)全國(guó)鐵路還無(wú)采用提籃拱橋的先例，施工單位克服了提籃式鋼管拱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高、拼裝難度大等各種困難：他們以折代曲，克服了煨彎弧線難以保證外形美觀的技術(shù)難點(diǎn)，解決了煨彎主弦管難題。因拱吊桿為雙層交叉的尼爾森體系，且與主弦管偏心交叉，每根吊桿套管長(zhǎng)度、角度都不一樣，導(dǎo)致主弦管開(kāi)孔相貫線放樣困難。技術(shù)人員在計(jì)算機(jī)上畫(huà)模型，放出實(shí)樣，再經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量定位，解決了難題。提籃式鋼管拱肋需內(nèi)傾13度，橫撐定位和相貫線切割都很困難，施工人員自制立體試拼胎架，解決了定位和切割難題。

與普通拱橋相比，提籃拱橋具有更大穩(wěn)定性。東苕溪上的這座提籃拱橋使用至今已10年，狀態(tài)穩(wěn)定，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便。如今，提籃拱橋已先后廣泛使用于滬寧、京滬和合福高鐵等重要線路上，成為鐵路橋梁中一道優(yōu)雅的風(fēng)景。

本文圖片均由陳慈林?jǐn)z