北盘江大桥

中国贵州省六盘水市境内的铁路过江通道、水红铁路组成部分

北盘江大桥，位于中国贵州省六盘水市境内，跨越北盘江，是水红铁路线上最重要、科技含量最高的控制性工程，也是中国首次将钢管混凝土拱用于铁路桥梁，建成时是中国国内最高的铁路桥梁，也是世界上最大跨度的铁路混凝土拱桥。

建设历程

1999年1月，北盘江大桥开工；

2001年1月20日，北盘江大桥完成转体合龙；11月，北盘江大桥铺轨架梁通过并开始使用。

2002年4月，北盘江大桥完成静、动载试验；8月，北盘江大桥开通运营。

桥梁位置

北盘江大桥位于中国贵州省六盘水市水城区境内，东起新街彝族苗族布依族乡，跨越北盘江，西至营盘苗族彝族白族乡。途经北盘江大桥的线路是水红铁路。大桥位于茅草坪站至营街站之间，中心里程为DK71+322，桥位处与北盘江约呈80°交角。

桥梁设计

桥梁结构

北盘江大桥所跨U形峡谷谷口宽约160米，陡壁岸坡稳定性要求，无论采用哪种桥型，跨度均需要超过200米。对于同等跨度，在梁式桥和拱桥均适合的条件下，拱桥无疑是较合理、经济的桥型。采用钢管混凝土拱桥相对于采用劲性骨架的钢筋混凝土拱桥，尽管其用钢量较大，但施工简便，无需外包混凝土，省去了后者分步分环挂模灌筑混凝土的繁琐施工工序。钢管拱形成后，钢管既是主要的受力构件，也是混凝土施工的模板。在钢管内顶升灌筑混凝土即可形成拱圈。同时，在拱圈形成过程中，钢管混凝土拱桥变形小，施工稳定性、安全性好。本桥拱圈形成过程中的跨中总挠度仅为10厘米，施工变形控制及最终理想线形较容易实现，施工过程中拱桥结构的稳定安全系数远大于5。北盘江大桥主桥采用钢管混凝土提篮拱，横向稳定性好，横向刚度大，较好地适应了单线铁路大跨度铁路桥梁对横向刚度的要求。同时，在桥梁造型上，适应了单线铁路桥梁桥面较窄的特点，使桥面、拱上墩梁、拱圈三者线条较为流畅，增加了桥梁的整体美感。

北盘江大桥引桥为PC简支梁桥，主桥为上承式提篮形钢管混凝土拱桥。拱肋上下弦在拱脚段采用实腹钢板连接，中段采用H形杆连接。拱肋钢管及实腹板内均灌注C50级微膨胀混凝土；两拱肋之间通过上下两层“Ж”字形和“N”字形钢管平联实现连接，构成横向联接系。拱圈采用Q345d钢，钢结构表面涂装采用热喷铝体系；拱上墩柱采用带K形横联的钢筋混凝土空心刚架墩，拱上结构为PPC简支梁+拱顶П形刚架+PPC简支梁，通过固定支座使3号交界墩与拱上1号墩柱、4号交界墩与拱上8号墩柱分别组成一联，拱上2、3、4号墩柱与拱顶П形刚架Ⅰ号段组成一联，5、6、7号墩柱与拱顶П形刚架Ⅲ号段组成一联，梁上制动力由上述结构共同承受。

设计参数

北盘江大桥全长468.20米，桥跨布置为(3×24+236+5×24)米，桥面距江面高差280米。主桥拱圈中心跨度236米，矢高59米，矢跨比1/4，拱轴系数为3.2；拱肋高5.4米，宽2.5米，每肋主要由4肢直径1米钢管构成；拱肋横向内倾6.5°，拱脚处拱肋中心距19.6米，拱顶处拱肋中心距6.16米，其上下弦各由2肢钢管与其间的2块12毫米厚钢板联结呈哑铃形,在拱肋的全长上均为等截面。2条拱肋之间其上下弦采用直径600×14毫米和直径800×14毫米钢管平联连接；上下弦平联之间采用直径450×14毫米钢管斜向连接，以此组成拱肋横向联接系。1、8号墩柱高40.84米，2、5号墩柱高26.22米，3，6号墩柱高15.34米，4、7号墩柱高7.339米。墩柱顶部空心截面横向宽度为200厘米，纵向宽度140厘米，纵、横向壁厚均为30厘米，1、2、7、8号墩柱纵向内外壁1∶100放坡，壁厚不变。墩柱间K形撑为矩形空心截面，K撑水平杆截面高120厘米，宽100厘米，壁厚15厘；斜杆截面高80厘米，宽100厘米，壁厚15厘米。

运营情况

交通流量

截至2020年10月，北盘江大桥每日有近30趟列车通过。

截至2023年4月，北盘江大桥每日有两趟客运列车行驶，方便附近居民出行。

通行事项

截至2023年2月，北盘江大桥沿岸有通行需求的村民可在大桥管理人员护送下通过桥梁，行人通行时要走铁路两边的步行板，不能走枕木头，更不能走道心。

建设成果

技术难题

北盘江大桥施工场地狭窄，地势陡峭，给大桥场地布置及场内运输和主体结构施工带来很大不便。在没有合适的施工场地的情况下，建设人员采用单铰平面转体法进行钢管拱肋施工。通过预先组装好桥梁的构件成半拱，再进行转体合龙。此外，在球铰转动时，由于材料之间存在黏着效应，容易出现因摩擦力快速增大导致转动动力不足等情况。建设人员通过采用聚四氟乙烯板和不锈钢制作成的滑面，克服了转动不畅的问题。

科研成果

北盘江大桥主要科技创新点有：

截至2004年4月，北盘江大桥获贵州省科技进步一等奖。

荣誉表彰

2004年，北盘江大桥获2003年铁道部优秀工程设计一等奖；4月，北盘江大桥获2003年中国建设工程鲁班奖（国家优质工程）；11月，北盘江大桥获第四届中国土木工程詹天佑奖。

价值意义

北盘江大桥的建成使铁路大跨度拱桥建桥技术跃上了一个新的台阶，为山区铁路选线提供了更大的自由度，为铁路大跨度桥梁的设计与施工积累了一整套较为丰富的经验，对山区铁路跨越深山峡谷的大跨度桥梁的建设具有重要的指导意义和重要参考价值。（中国土木工程学会评）

作为水红铁路这条能源“大动脉”的咽喉，20多年来，北盘江大桥不仅让钢铁巨龙跨越峡谷如履平地，也为周边村民安全出行提供了便利。（天眼新闻评）

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