公铁跨线桥方案选型研究
窦瑞杰
【摘 要】以太原北二环高速公路公铁跨线桥为工程实例,介绍了跨越已通车铁路的跨线桥选型特点,和T型刚构跨线桥的设计要点,对T型刚构跨线桥设计提出了一些问题以及解决方法。 【期刊名称】黑龙江交通科技 【年(卷),期】2018(041)005 【总页数】2
【关键词】转体施工;T型刚构;桥梁选型
1 工程概况
太原北二环高速公路总体为东西走向,起点与太佳(太原段)高速公路形成T型交叉,终点与京昆(太阳)高速公路形成十字交叉,与规划太原东二环高速起点相接。全线以大盂枢纽(AK33+000处)为分界点,之前采用双向四车道(路基宽26 m),之后采用双向六车道(路基宽33.5 m),设计速度均为100 km/h,荷载等级采用公路-I级,路面类型为沥青混凝土。在南白村以东500 m处与北同蒲铁路交叉,拟设跨线桥上跨北同蒲铁路。
北二环线位除与北同蒲铁路交叉外,还与X911三马线及下穿铁路的通道桥交叉。另外在线位南108 m处架有550 kV的忻侯高压线,与本项目线位基本平行。
北同蒲铁路路基宽7.2 m,路基两边为接触网杆,距路基边10.8 m处为铁路防护栏,防护栏旁3.7 m处为X911县道,县道路基宽7.3 m。
桥址位于大盂盆地,盆地地形较为平坦,以黄土平原为主,海拔在996~1
010 m之间,地表冲沟不发育,组成物质以第四系冲积物为主,地表岩性为冲积黄土,厚度5~20 m,具有弱-中等湿陷性。地面坡度从山前向盆地中心倾斜,地下水位埋深普遍在30 m以下。 桥梁选型影响因素,跨线桥选型考虑因素。
(1)根据铁路《GB146.2-83标准轨距铁路建筑限界》的限界要求,上跨铁路桥梁底距轨道距离应满足不小于6.55 m的限界要求,须考虑到基础沉降、梁体下挠等因素压缩净空。
(2)纵断面控制因素还有铁路两侧的接触网杆。
(3)工程造价合理,施工安全性高,工期可控,风险可控。
2 桥梁选型
2.1 桥梁方案一
主桥采用两幅1~45 m跨径预应力混凝土T梁,其余桥跨采用40 m跨径预应力混凝土T梁;主桥上部T梁梁高为2.7 m,单幅桥由5片T梁组成,3片中梁,2 片边梁,梁间距为2.65 m,翼缘宽1.2 m。
下部结构采用柱式墩,桩基础。施工方法采用预制架设法。 2.2 桥梁方案二
主桥采用单箱三室,等高度三跨连续钢箱梁桥,跨径组合为35 m+50 m+35 m,桥梁上部宽26.0 m,采用单向2%横坡,桥梁中心位置箱梁高1.8 m,单片箱梁底部宽为11.5 m,钢箱梁两侧带悬臂2.5 m。
箱梁采用正交异性板,顶板厚度14 mm,底板厚度14 mm,设4道竖直腹板,腹板厚度12 mm,横隔板采用板结构,间距2 m,厚度为10 mm。钢箱梁采用顶推安装,在大桩号侧桥墩位置搭设顶推平台,在平台上拼装钢箱梁,箱梁
底设聚四氟乙烯滑道,滑道宽50 cm,计算钢导梁长30 m。 2.3 桥梁方案三
桥梁主跨采用2~65 mT型刚构,两侧引桥采用30 m跨径预应力混凝土连续T梁。
桥梁主跨采用单幅桥,桥面全宽 26.0 m。上部结构采用单箱三室斜腹板箱形截面,T构0号梁段梁高6.5 m,现浇段和合拢段梁高均为3.2 m,箱梁顶部双向横坡2%,梁底下缘曲线按2.0次方抛物线变化(y=3.8x2/3600+4.2,x=0~60)。
主桥桥墩采用双薄壁墩,墩壁厚度1.5 m,桥墩宽度8.5 m,墩高5.5 m,桥墩承台尺寸11.0×11.0×3.0 m。
为减小对北同蒲铁路运营影响,主跨采用整幅转体法施工。 2.4 主桥方案比较
综上所述,桥梁选型主要考虑一下几个方面:
跨线桥施工对北同蒲铁路的影响。方案一施工时需要中断铁路运营约12 h,中断时间较长,采用该方案对北同蒲铁路影响大。方案二施工时需要中断铁路运营2 h,中断时间较短,采用该方案对北同蒲铁路影响较小。方案三施工时需要中断铁路运营70 min,中断时间最短,采用该方案对北同蒲铁路影响最小。比选结果:方案三对北同蒲铁路影响最小。
由于北同蒲铁路交通繁忙,是沟通晋陕两省的交通大动脉,为国家一级铁路干线,桥梁施工时需要中断铁路时间是该桥选型的重要控制因素。
桥梁造价。桥梁建安费指标最小的是方案一,指标为0.84(万元/m2),最大的是方案二,指标为1.13(万元/m2),建安费指标居中的是方案三,指标为