祁家黄河大桥位于风景秀美的刘家峡水库库区,南连东乡族自治县,北接永靖县,是国道213线的“咽喉”工程,是国家规划的西部大通道兰州至磨憨口岸公路的重要纽带,是我省建设的第一座上承式钢管混凝土拱桥和单跨度最大的公路桥梁。历史上,东乡县和永靖县之间的交通主要依靠桥址上游1公里处的祁家黄河渡口的轮渡来维持。随着国道213线运营能力的不断提高,祁家黄河渡口已成为制约当地经济发展的“瓶颈”,迫切需要修建一座桥梁,加速当地经济的发展。该项目于2006年8月9日开工建设,完成投资4200万元,全长828米,其中桥长248米,设计时速40公里/小时,桥宽12米。已于2009年9月19 日建成通车。
钢管混凝土系杆拱桥是一种新型累便的桥梁结构,具有用材省、结构坚固、外观美、节省模板、施工省时的特点。
拱是杆轴线为曲线且在竖直荷载作用下产生水平反力的结构。钢管混凝土拱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。
众所周知,拱桥为曲线,在曲线管内浇注混凝土要比直线给困难得多,因为曲线管内摩阻力比直线大,振捣器又很难达到管内的各个部位,所以钢管内混凝土的强度、刚度不均匀性较为突出。为了提高混凝土的流动性以保证钢管拱内混凝土的施工质量,应该严格控制粗骨料的最大直径,通过现场实验确定水灰比和砂率。同时适量添加了高强度缓凝减水剂及微膨胀剂等混凝土外加剂,这样做可以保证混凝土在钢管里的密实性,确保共同受力。
本工程采取了分段拼装,利用临时施工索进行空中发送的施工方法。这样就使得大部分工程在地面较好的施工条件下完成,确保了工程质量。
钢管混凝土系杆拱桥施工顺序的设计,应充分考虑施工各个阶段的施工荷载、风荷载及结构自重产生的受力变化情况,设计合理的施工工序,并在整个施工过程中对主要的控制点进行严格监测,如两个主墩墩顶变位。