丘陵、平原區(qū)客貨共線鐵路混凝土簡支梁梁型選擇

麻文娟

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，陜西西安　710043）

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丘陵、平原區(qū)客貨共線鐵路混凝土簡支梁梁型選擇

麻文娟

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，陜西西安710043）

摘要根據(jù)鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院發(fā)布的通用圖，適用于200 km/h客貨共線鐵路的混凝土簡支梁圖有T梁與箱梁共兩個(gè)系列，在這兩個(gè)系列的圖紙中并無明確其各自的適用條件。本文結(jié)合黔張常鐵路的橋梁設(shè)計(jì)，探討了客貨共線鐵路簡支梁梁型的選擇問題，分析了不同梁型的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用條件，對(duì)類似項(xiàng)目設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞鐵路橋梁；勘察設(shè)計(jì)；客貨共線；簡支梁；梁型比選

目前，針對(duì)200 km/h的客貨共線鐵路，橋梁上部結(jié)構(gòu)中常用的混凝土簡支梁有簡支T梁、簡支箱梁兩種形式可供選擇。兩種梁型的對(duì)比見表1。

表1　箱梁、T梁對(duì)比

通過表1可以看出，箱梁動(dòng)力性能優(yōu)良，與環(huán)境的相容性好，特別是設(shè)置聲屏障施工方便；而簡支T梁造價(jià)低，運(yùn)架方便。究竟選擇哪種梁型更好目前尚未有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可資借鑒。本文根據(jù)黔張常鐵路東段（張家界—常德）的設(shè)計(jì)，談?wù)勥@方面的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

1　黔張常鐵路橋梁設(shè)計(jì)簡述

黔江至張家界至常德鐵路，自渝懷鐵路黔江站引出東行，沿途經(jīng)重慶市黔江區(qū)、湖北恩施州、湖南湘西州、張家界市，在張家界市與焦柳鐵路銜接后，向東經(jīng)桃源縣至終點(diǎn)湖南省常德市，正線建筑長度337. 613 km。

全線共有橋梁97. 647 km/176座；其中正線橋梁89. 885 km/171座，占線路長度的26. 6％。全線最高橋?yàn)榘⑴罱卮髽?，橋梁高?45 m（橋長1287. 85 m，最高墩高128. 5 m）。全線最長的橋?yàn)槲挥诤鲜√以纯h的白洋河特大橋，橋長7 730. 46 m（最高墩高16 m）。全線橋長超過3 km的橋梁5座，全部位于東段。具體分布見表2。

表2　黔張常鐵路初設(shè)正線橋涵工點(diǎn)分布

2　黔張常鐵路東段（張家界西—常德）簡支梁梁型選擇

2. 1梁型比選路段考慮的因素

2. 1. 1地形地貌因素

黔張常鐵路行經(jīng)于湘鄂渝交匯地帶，沿線地勢總的趨勢為北高南低，西高東低，主要經(jīng)過中、低山區(qū)，丘陵區(qū)和沖湖積平原區(qū)三大地貌單元，其中從黔江—張家界西屬中、低山區(qū)，前后4次越嶺，隧道工程占比較大。而從張家界西—常德依次為中低山區(qū)、丘陵區(qū)、平原區(qū)；該段內(nèi)除過長隧道群外，地形比較平坦，橋梁工程占比較大，故選擇東段來做梁型比選。

2. 1. 2功能定位、發(fā)展需求

本線的功能是以客運(yùn)為主，客貨共線。張家界地區(qū)為著名風(fēng)景區(qū)，旅游資源豐富，考慮將來的發(fā)展需求，張家界以東段落存在開行動(dòng)車的可能性；且風(fēng)景區(qū)對(duì)景觀要求較高。這些需求正好同箱梁的優(yōu)點(diǎn)相適應(yīng)。

2. 1. 3環(huán)保要求

本線東段線路經(jīng)過沿線經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，居民點(diǎn)星羅棋布，由于居民點(diǎn)防止噪聲需設(shè)有大量聲屏障，而T梁與整孔箱梁聲屏障造價(jià)基本相當(dāng)，成段落使用箱梁代替T梁，還有可能降低造價(jià)。

2. 1. 4梁體運(yùn)架方案

箱梁段落選擇應(yīng)集中預(yù)制、成段使用；東段特別是無隧道工程的丘陵平原區(qū)段落內(nèi)道路通行較便利，利于箱梁運(yùn)架。

2. 2梁型初步選擇

綜合考慮以上因素，初步選擇張家界西—常德段的梁型，如表3所示。

表3　張家界西—常德段梁型

2. 3兩種梁型上部結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性比較

2. 3. 1張家界地區(qū)

該段范圍內(nèi)分布有橋梁10座，長度10 472. 11 m（延長）。采用不同梁型的造價(jià)比較見表4。

2. 3. 2龍?zhí)舵?zhèn)—常德

該段的里程范圍是DK280 + 500（松山寺大橋黔江臺(tái)尾）—DK341 + 214（黔張常鐵路終點(diǎn)）。該段范圍內(nèi)分布有橋梁46座，橋梁雙線長度30 540. 64 m（延長）。采用不同梁型的造價(jià)比較見表5。

表4　張家界地區(qū)簡支梁梁型造價(jià)比較

表5　龍?zhí)舵?zhèn)—常德段簡支梁梁型造價(jià)比較

隧道群間無砟軌道段共5座橋梁，雙線長度960. 0 m（延長）。為便于鋪設(shè)無砟軌道，橋梁上部結(jié)構(gòu)結(jié)合地形地貌，采用連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)等形式，無常規(guī)簡支梁，不再進(jìn)行梁型比選。

隧道群間有砟軌道段，包括牛車河車站前后的橋梁、龍?zhí)舵?zhèn)車站前后的橋梁12座，雙線長度近4 190 m（延長）?？紤]到該段位于中低山區(qū)，對(duì)景觀要求不高；而聲屏障梁僅在牛車河1號(hào)特大橋設(shè)有3孔，故該段落橋梁上部結(jié)構(gòu)除連續(xù)梁外，均采用T梁。不再進(jìn)行梁型比選。

2. 4投資分析

以上兩段若采用箱梁，橋梁上部結(jié)構(gòu)需增加18 094. 12萬元。

采用箱梁后，接觸網(wǎng)支柱設(shè)置在梁上，與T梁設(shè)置在橋墩上相比，支柱間距、高度、材料用量發(fā)生了改變，這項(xiàng)改變估算減少投資1 100萬元。

若采用雙線整孔箱梁，配套的橋墩擬采用雙線流線型圓端墩，橋墩橫向尺寸減小，估算減少投資1 990萬元。若簡支梁采用雙線并置箱梁，橋墩橫向尺寸還需加寬8. 8 - 7. 8 = 1. 0 m，以滿足《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》（TB 10002. 1—2005）中5. 3. 12的規(guī)定，見圖1。由此下部結(jié)構(gòu)估算增加投資2 300萬元。

綜合考慮，張家界西—常德段采用箱梁替代T梁，增加投資17 304萬元。

圖1　雙孔并置箱梁橋墩構(gòu)造（單位：cm）

2. 5梁型選擇結(jié)論

張家界地區(qū)旅游資源豐富，張家界以東段落存在開行動(dòng)車的可能性，對(duì)景觀要求較高，加之平原區(qū)橋梁需設(shè)大量聲屏障，有采用簡支箱梁的必要性；由此需增加投資1. 73億（其中未考慮增設(shè)箱梁預(yù)制場引起的投資增加）。從節(jié)省投資、建設(shè)、運(yùn)營的管理角度考慮，本段最終以簡支T梁完成了施工圖設(shè)計(jì)。

3　認(rèn)識(shí)及體會(huì)

由于聲屏障的出現(xiàn)，使得橋梁上部結(jié)構(gòu)不能像以前一樣直接套用角鋼支架的簡支梁上安裝聲屏障，雖然通用圖（2012）2209解決了簡支T梁上安裝聲屏障的問題，但是工地現(xiàn)澆部分的施工確實(shí)困難。如果不是特別控制投資，建議首選箱梁；尤其是平原區(qū)聲屏障橋梁占比達(dá)到30％及以上，就應(yīng)該選擇箱梁。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任審編孟慶伶）

Type Selection of Concrete Simply Supported Girder for Passenger and Freight Shared Railway in Hills and Plains Region

MA Wenjuan
（China Railway First Survey & Design Institute Group Co.，Ltd.，Xi'an Shaanxi 710043，China）

AbstractAccording to the general drawings published by Economy and Planning Research Institute of Railway M inistry，there are two types of concrete simply supported girders for 200 km /h railway dedicated to passengers and freights. No specific application condition is given for these two girder types. In this paper，how to select the girder type was discussed based on the bridge design in Qian-Zhang-Chang railway. T he advantages and the disadvantages were analyzed，as well as their application condition. T his paper will provide a reference for similar project design.

Key wordsRailway bridge；Survey and design；Railway dedicated to passengers and freights；Simply supported girder；T ype selection of girder

中圖分類號(hào)U442. 5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

DOI：10. 3969 /j. issn. 1003-1995. 2016. 05. 19

文章編號(hào)：1003-1995（2016）05-0087-04

收稿日期：2016-03-11；修回日期：2016-03-25

作者簡介：麻文娟（1970—），女，工程師。