摘要：研究目的： 南广铁路桂平郁江双线特大桥为全线重点控制工程，受郁江通航净空和净高控制，如何采用合理的桥式方案，以降低线路标高，减少引桥长度，达到既能满足郁江通航要求、又能节省投资的目的。研究结论：通过对钢桁斜拉桥、连续钢桁拱桥和连续刚构斜拉桥三种桥式方案的研究，推荐采用36+96+228+96+36m钢桁斜拉桥。
关键词：南广铁路；桂平郁江；双线；桥式方案；研究
1 概述
南广铁路是广西、云南至华南沿海地区铁路通道的骨干线路，是铁路“十一五”规划中广西至珠三角地区的最便捷铁路通道，也是云南和黔西地区通达珠江三角洲地区、闽台经济区的便捷、快速、大能力新通道。正线数目为双线，线间距为4.6m，旅客列车设计速度目标值为250km/h。
桂平郁江双线特大桥位于郁江贵港至桂平河段上，下游距桂平航运枢纽约11.5km，上游距贵港航运枢纽约99km，桥位处规划为II级航道，并为远景建设成为通航3000t级船舶的I级航道留有余地。经通航论证，桥址处设计最高通航水位为42.670，设计最低通航水位为28.768；通航净空高度不低于13m；通航净空宽度，单孔双向不小于150m，考虑弯道水流影响，最小墩内缘净宽不小于199.2m。
2 主桥桥式方案研究
桥式方案应满足通航和行洪要求，根据通航论证的最小净宽要求，结合具体情况，进行了钢桁斜拉桥、连续钢桁拱桥和连续刚构斜拉桥三种桥式方案的研究。
2.1 钢桁斜拉桥方案
主桥采用36+96+228+96+36m连续钢桁斜拉桥，全桥为半漂浮体系，边墩及辅助墩墩顶设有竖向支座。主塔与主梁间采用纵向阻尼约束体系。在温度作用下，主梁纵向变形不受约束，但在制动力、脉动风或地震力等冲击荷载作用下，主梁纵向变形受到阻尼器的约束。
主梁为钢桁梁，三角形桁架，两片主桁，桁间距15m，桁高14m，节间长度12m。主桁采用焊接整体节点结构形式，最大板厚40mm，材质Q370qD。主桁弦杆均采用箱形截面，杆件内侧宽1000mm，上弦杆截面1000×1200mm，下弦杆截面1000×1400mm。根据受力的不同，腹杆采用箱形截面和H形截面，桥面系采用钢正交异性板桥面，桥面设置道碴槽。
主塔采用花瓶型桥塔，塔总高为105m。上塔柱采用单箱单室箱形截面，横桥向顶宽460cm，壁厚100cm；顺桥向顶宽650cm，壁厚150cm，从上横梁中心开始放坡；中塔柱采用单箱单室截面，横桥向顶宽460cm，壁厚100cm, 顺桥向顶宽650～900cm，壁厚150cm；下塔柱采用单箱单室截面，横桥向宽460～750cm，壁厚150cm，顺桥向顶宽900～1100cm，壁厚100cm。斜拉索采用扇形布置，纵向与桥面的倾角26.4°～52.1°。边墩和辅助墩采用矩形实体墩。基础采用桩基础。
2.2 连续钢桁拱桥方案
主桥采用120+252+120m连续钢桁拱桥，主跨为钢桁拱，边跨为连续钢桁梁。主桥在南宁侧主墩墩设置固定支座，其它桥墩均设置纵向滑动支座。
主梁为钢桁梁，“N”形桁架，两片主桁，桁间距15m，桁高16m，节间长度有两种，12m和15m。主桁采用焊接整体节点结构形式，最大板厚50mm，材质Q370qD。主桁弦杆均采用箱形截面，上弦杆截面900×1300mm，下弦杆截面900×2000mm；腹杆采用箱形截面，截面900×900mm；拱肋杆件采用箱形截面，杆件外宽900mm，高度1400～1600mm，加劲弦杆和竖杆均采用箱形截面，弦杆截面900×2200mm，竖杆截面900×1400mm；吊杆采用“H”型截面，截面高800mm，翼缘截面650×28mm，腹板厚16mm。
桥面系采用钢正交异性板桥面。主墩采用圆端形空心墩，边墩采用矩形空心墩。基础采用桩基础。
2.3 连续刚构斜拉桥方案
主桥采用128+228+128m连续刚构斜拉桥，主梁采用单箱双室变高箱形截面，跨中及边支点处梁高5.0m，中支点处梁高12.0m。主梁顶宽16.9m，底宽14.8m，腹板采用直腹板，主梁于各斜拉索处共设32道吊点横梁。
主塔选用H形。塔柱采用单箱双室箱形截面。横桥向顶宽700cm，壁厚150cm；顺桥向顶宽250cm，壁厚75cm。拉索采用扇形索，纵向与桥面的倾角20.0°～27.7°。 主墩采用圆端形空心墩，边墩采用矩形空心墩。基础采用桩基础。
3 桥式方案比较
桂平郁江双线特大桥跨越郁江，受通航净空控制。钢桁斜拉桥方案和连续钢桁拱桥方案均采用下承式结构，在满足通航要求前提下，有效地降低了线路标高；连续刚构斜拉桥方案，由于混凝土梁梁体高度大，线路标高需抬高6m，造成引桥桥长增长，使得桥梁在相同线路范围内桥梁长度增加1304.93米。
从结构上来讲，钢桁斜拉桥和连续钢桁拱桥相比，钢桁斜拉桥用钢量少，钢桁杆件种类少，给制造及安装都带来较大便利；另一方面由于斜拉索的作用，钢桁斜拉桥的杆件使用的板厚较薄，也有利于杆件的制造及安装。辅助墩的设置有效地提高了结构刚度，减少了梁端转角，更好地适应了高速铁路的运营要求。连续刚构斜拉桥由于主梁采用了预应力混凝土结构，受收缩徐变的影响较大，对铁路高速行车不利。
从施工方面来讲，钢桁斜拉桥和连续钢桁拱桥的梁体施工均采用对称悬臂拼装法施工，但钢桁斜拉桥可以利用斜拉索进行施工辅助，可不使用大型施工辅助设备，施工设施费用较少；而连续钢桁拱桥的梁体施工必须依靠大型设备，且连续钢桁拱桥在钢桁梁架设后还仍需在梁体上搭设支架进行加劲拱的安装，施工工序繁杂，施工难度大。连续刚构斜拉桥梁体采用挂篮对称悬臂灌注法施工，施工工序及难度与钢桁斜拉桥基本相当。
从景观效果来讲，斜拉桥由塔、索及梁组合的多重三角，在江河上更显桥梁宏伟壮观，与拱桥相比斜拉桥更富有冲击力，高耸的桥塔给人以震撼及稳定，景观效果良好。连续刚构斜拉桥也有良好的景观效果，但由于其塔身较矮，视觉冲击力略显不足。
从抗震的角度来讲，斜拉桥由于自振周期较长，又有拉索的作用，可以较大的缓解地震力的作用；钢结构桥梁又由于自重轻，钢杆件受力各项同性，在地震作用下有充分的延性，与混凝土结构相比有着很大的优势。
从经济比较来看，钢桁斜拉桥和连续钢桁拱桥为低线位方案，连续刚构斜拉桥为高线位方案，对全桥桥梁长度影响不同。在影响范围内，经过经济比较，连续钢桁拱桥造价为钢桁斜拉桥的1.05倍，连续刚构斜拉桥造价为钢桁斜拉桥的0.975倍。
4 结论
从经济比较来看，三方案总造价比较接近，以高线位方案最低，但从结构运营以后的安全性来看，大跨度连续刚构受长期收缩徐变影响较大，往往在运营多年之后会发生较大变形，有的甚至会出现裂缝，目前我国此类的事故已不是少数，对于高速铁路运营来说，线路平顺是至关重要的。钢桁斜拉桥在结构受力行为、结构变形、景观效果和施工工艺上均有较好优点，经综合比较，桂平郁江特大桥主桥采用钢桁斜拉桥方案。
参考文献
[1] 铁建设函［2005］140号，新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定［S］..
