新建快速路上跨鐵路橋分析與設(shè)計

徐凱耀

摘 要：文章結(jié)合了一座跨越電氣化鐵路橋梁的工程實例設(shè)計，介紹了涉鐵橋梁的特點及設(shè)計要點，分析并總結(jié)了其設(shè)計時需注意的主要內(nèi)容，以期為同類型橋梁設(shè)計提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：電氣化鐵路;組合箱梁;分析設(shè)計

中圖分類號：U448.213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 概述

隨著城市化進(jìn)程的逐步推進(jìn)，社會對交通基礎(chǔ)設(shè)施的需求越來越高，建設(shè)年代較早的鐵路往往會成為城市交通的瓶頸，處理不當(dāng)會成為城市發(fā)展的制約因素。國內(nèi)外大城市都非常注重對穿越鐵路梯道的規(guī)劃和建設(shè)，努力打造暢通、高效的交通通道促進(jìn)兩岸用地開發(fā)。

鐵路由于其自身特點和嚴(yán)格的安全管理要求，對于穿越鐵路的方案有著極為嚴(yán)格的要求，因此，穿越鐵路的工程需要對各方面進(jìn)行詳實的比選，才能得出最為合理的工程方案。

1 工程背景

寧啟鐵路現(xiàn)狀為雙線電氣化、客貨混運、通行雙層集裝箱列車的大能力快速通道，列車運營車速為200 km/h，有砟軌道形式。寧啟鐵路目前開行動車組列車，根據(jù)鐵路技術(shù)管理規(guī)程要求，該鐵路按照高鐵要求進(jìn)行管理，本次上跨工程均參照高鐵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求進(jìn)行設(shè)計。

上跨鐵路工程為一處互通式立交，主線及一座匝道橋兩次跨越現(xiàn)狀鐵路，跨越鐵路的次數(shù)多，橋面寬度大，對橋梁方案提出了較高的要求。

2 總體設(shè)計影響因素及方案分析

在本工程中，橋梁總體設(shè)計的影響因素主要包括既有鐵路現(xiàn)狀、既有橋梁現(xiàn)狀、鐵路接觸網(wǎng)凈高要求、潤揚路上跨橋梁橋墩及基礎(chǔ)對既有橋梁的影響等因素控制。

常用的上跨鐵路橋梁有T構(gòu)轉(zhuǎn)體、頂推、預(yù)制吊裝等方案。

（1）T構(gòu)轉(zhuǎn)體方案：受地面下穿鐵路輔道的影響，上跨主線橋墩中心必須位于地面輔道的中央分隔帶內(nèi)（與既有鐵路橋中墩對應(yīng)布置），互通上跨鐵路處主線與匝道鄰，主線橋面寬，橋梁斷面為變寬截面，變寬幅度大，匝道位于圓曲線上，若采用轉(zhuǎn)體施工方案，箱梁相對于橋墩中心存在較大橫向偏心，箱梁邊緣距墩中心左、右最大分別13.22 m和30.92 m;另外，受C匝道與主線橋不同層及鐵路橋兩側(cè)高路堤對梁部現(xiàn)澆場地的限制等不利條件，均限制了轉(zhuǎn)體施工對本工程的適用性。再因此T構(gòu)轉(zhuǎn)體不再予以考慮。

（2）40 m鋼箱梁頂推方案：寧啟鐵路為客貨混行鐵路，天窗期時間較短（約3小時）;既有鐵路橋面寬8.5 +（6.5+6）/2=14.75 m，頂推臨時墩距鐵路橋最小距離為7 m（按最小6倍樁間距控制），設(shè)置臨時墩后，最大頂推跨度為29 m，主線橋跨鐵路處為變寬截面，最寬處達(dá)45 m，頂推難度大，因此天窗期內(nèi)完成29 m頂推距離十分困難;另外，潤揚路小里程側(cè)處于平面緩和曲線區(qū)段、C匝道跨鐵路處橋梁位于4.78%縱坡段，橋梁施工對潤揚路現(xiàn)狀交通影響大等不利條件，也限制了頂推施工對本工程的適用性。

（3）40 m預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制小箱梁吊裝方案：箱梁截面采用小箱梁。預(yù)制吊裝施工方案具有工藝成熟、可靠、簡單，施工難度小的特點，且本方案在施工組織中可利用晚上天窗時間采用架橋機架設(shè)施工。由于上跨橋橋墩距離寧啟鐵路較近，在上跨橋墩臺基礎(chǔ)施工時，應(yīng)做好既有線的防護(hù)工，本項目采用拉森鋼板樁防護(hù)，確保既有道路和鐵路安全。

3 工程方案

潤揚路主線和C匝道分別跨越寧啟鐵路，潤揚路主線采用40 m簡支預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁上跨寧啟鐵路，梁高2.35 m，主線和鐵路夾角89°;C匝道采用39.727 m簡支預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁上跨寧啟鐵路，與鐵路夾角85°。在鐵路以外預(yù)制梁體，利用鐵路檢修的天窗時間，采用架橋機架橋。

匝道和主線均采用整幅橋形式。

匝道標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為：（0.5 mSS級防撞護(hù)欄+1.5 m緩沖帶及檢修通道+0.6 mSX級防撞護(hù)欄+8 m機動車道+0.6 m SX級防撞護(hù)欄+1.5 m緩沖帶及檢修通道+0.5 mSS級防撞護(hù)欄）=13.2 m;

主線標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為：（0.5 mSS級防撞護(hù)欄+1.5 m緩沖帶及檢修通道+0.6 mSX級防撞護(hù)欄+11.75 m機動車道+0.5 m中央隔離墩+11.75 m機動車道+0.6 m SX級防撞護(hù)欄+1.5 m緩沖帶及檢修通道+0.5 mSS級防撞護(hù)欄）=29.2 m。

主線變寬斷面寬度為：（0.5 mSS級防撞護(hù)欄+1.5 m緩沖帶及檢修通道+0.6 mSX級防撞護(hù)欄+11.75 m機動車道+0.5 m中央隔離墩+變寬機動車道+0.6 m SX級防撞護(hù)欄+1.5 m緩沖帶及檢修通道+0.5 mSS級防撞護(hù)欄）=36.7～46.075 m（如圖1、圖2）。

4 施工方案

本方案施工中，由于采用簡支小箱梁施工方案，橫向布置多片小箱梁，需多次架設(shè)，架設(shè)完成后尚需進(jìn)行橫向連接以成整體，為此施工過程中需深化施工組織、合理安排施工順序、加強施工安全防護(hù)，以確保鐵路運營的安全，減小立交橋施工對鐵路運營的影響。

利用既有鐵路晚上運營“天窗”時間，采用架橋機每次吊裝一個小箱梁，架設(shè)完成后進(jìn)行橫向濕接縫及橫梁的施工連成整體結(jié)構(gòu)，每次架設(shè)吊裝完畢吊機應(yīng)立即退至寧啟鐵路限界范圍以外。確保列車運行期間，上空無任何吊裝物、無任何懸臂體，所有架設(shè)施工、濕接縫及橫梁的施工均利用鐵路晚上檢修時間及“天窗”時間完成。小箱梁預(yù)制場地放在既有鐵路以外的空地上。

5 結(jié)論與建議

（1）跨越鐵路的橋梁方案應(yīng)始終將鐵路運營安全放在第一位考慮，所選擇的工程方案和施工方案應(yīng)滿足鐵路運營安全的需要。

（2）由于近年來鐵路部門逐漸加強了上跨鐵路橋梁方案的審查，預(yù)制吊裝結(jié)構(gòu)的方案由于工序多、風(fēng)險大，已逐漸失去其優(yōu)勢，在條件許可的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮轉(zhuǎn)體方案，但在跨越等級較低的鐵路時仍然值得考慮。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范：TB 10002-2017[S].北京：中國鐵道出版社，2017.

[2]吳志勇.大斜度簡支組合小箱梁的研究與應(yīng)用[J].市政技術(shù)，2014（4）：53-58.