例析桥梁改造工程建设方案

1、工程概况

沈丹线K155+979草河1号桥位于林家台（K151+091）～刘家河（K157+718）区间，为16-10m钢筋混凝土π型梁桥，设计荷载L22，桥梁全长172.7m，桥上客车行驶速度100km/h。U型桥台，圆端形桥墩，16#桥台为浆砌石结构，其余墩台均为混凝土结构，桥墩台基础均为混凝土扩大基础，深度约3m，桥下河流与桥梁中心线正交。

桥位处线路为单线、直线，线路坡度0.4‰，60kg/m无缝线路，钢筋混凝土桥枕，桥下净空为5～7m。

该桥始建于1943年，其中8#、9#、11#、12#桥墩于1955年新修墩帽，2#～10#桥墩于1971年进行包箍处理，11～15#桥墩于1984年包箍处理。

根据工务段挖验资料及现场实地勘察，桥梁主要病害如下：

1、梁体局部风化、腐蚀、裂损严重，且有混凝土脱落，漏筋及渗水等现象，其中第1、3、9-16孔梁防水层失效，梁内部渗水严重。

2、河床下切导至部分基础外露，且有混凝土包箍脱落及漏筋现象，钢筋腐蚀严重，8#～10#桥墩基础尤为严重。

3、墩台腐蚀、裂损严重，其中0#桥台距地面2.5m处横向断裂，缝宽10mm，虽用环氧树脂胶合，但裂纹仍有发展；1#～2#、11#～14#桥墩底部包箍混凝土腐蚀深度达200mm，16#桥台边墙竖向断裂，缝宽20mm。

2、存在问题及建设必要性 3.1 桥梁存在的主要问题

梁体冒浆渗水严重，混凝土碳化；墩台腐蚀风化严重，裂缝较大，最大处有10mm；基础埋深不足，为浅基桥，不满足规范规定的冲刷深度；过水断面不足，洪水时水位接近梁底，曾冲毁丹东侧路基。

3.2 改建的必要性

桥梁为1943年日伪时期建造，建造年代较早，建造标准较低，桥梁病害较多，虽经多次大修补强，仍然存在浅基、过水断面不足等较多安全隐患。因此对该桥的改造是十分必要的。

3、建设方案及主要工程内容

本次共对两个方案进行研究，均为永久改线异位新建桥梁方案，新建桥梁形式均为11-16.0m预应力混凝土梁桥。

方案一新建桥梁位于既有桥梁下游，为直线桥，与既有线平行，线间距20m。 方案二新建桥梁位于既有桥梁上游。新建桥一部分位于缓长l=50m的缓和曲线上，一部分位于直线上，与既有线不平行，线间距12m～27.4m。

4.1方案一：既有桥下游侧新建桥梁方案

本方案为在既有桥下游侧外20m新建11-16.0m预应力混凝土梁桥，新桥建成后，将既有线转至新桥，最后拆除既有桥，清理河道。

（1）线路

减小既有沈丹线K154+980.47～K155+750.37段曲线的转向角，在K155+400.00处引出缓和曲线，将原有曲线长度缩短，并改变曲线的切线方向，在改线里程CK155+869.41处引出直线方向，新建桥梁位于该直线上，该直线与既有线通过曲线半径R=800m，缓长l=80m的曲线在CK156+683.86处连接。

改线地段最大坡度为6.5‰，最小坡段长度为200m，改线长度1.303km。 （2）桥梁

改建线路CK155+980.5处新建11-16m单线预应力混凝土梁桥。桥梁位于平坡及直线上，长182.22m，全长194.78m。梁设计跨度16m，全长16.5m，梁高1.1m，轨底至梁底建筑高度为1.7m。

桥墩采用C30 单线圆端型实体桥墩，桥台采用C30 T型桥台，基础采用C30矩形承台、桩基础，C30钻孔桩直径为1.0m。

桥梁设双侧1.05m宽角钢栏杆人行道。墩台均设围栏、吊篮及检查梯，并按规定布置避车台。

桥台护锥采用35cm厚M10浆砌片石，下设10cm厚碎石垫层，两线桥台外侧各设置一座C20混凝土检查台阶。

桥墩台承台施工时采用薄壁沉井围堰防护。 主桥施工结束转线后，拆除既有桥梁。 （3）涵洞

既有沈丹线K155+752处有1-5.4m框构桥（立交）一座，线路平面改移后，与既有线线间距17.36m，改建线路CK155+747.43处需新建1-6.0m框构桥。

4.2方案二：既有桥上游侧新建桥梁方案

本方案为：在既有桥上游侧沈阳方向外12m、丹东方向外27.4m新建11-16.0m预应力混凝土梁桥，新桥建成后，将既有线转至新桥，最后拆除既有桥，清理河道。

（1）线路

改变既有沈丹线K154+980.47～K155+750.37段曲线大里程侧直线方向，以曲线半径R=1900m，缓长l=50m的曲线新做一条曲线，在改线里程CK155+901.38处引出直线方向，该直线与既有线通过曲线半径R=2000m，缓长l=50m的曲线在K156+614.84处连接。新建桥梁一部分位于直线上，一部分位于缓长l=50m的缓和曲线上。

改线地段最大坡度为12.8‰，最小坡段长度为200m，改線长度1.795km。 （2）桥梁

方案二桥梁除中心里程改至CK155+979.6外，桥梁主体、结构类型、长度尺寸及附属设施均同方案一。

（3）涵洞

既有沈丹线K155+752处有1-5.4m框构桥（立交）一座，线路平面改移后，与既有线线间距3.5m，该涵需接长。

（三）方案比较

本工程方案优缺点比较见表3-2。 表3-2各方案优缺点比较表 优点 缺点

方案一 1、桥梁全部位于直线上，施工简便，日后维护工作量小

2、改线长度短，对既有线干扰小，建设周期短

3、施工进场条件便利，伐树少 1、改建后既有JD2曲线半径由既有R=2100m变为R=800m，曲线半径较既有减小，但仍满足本区段100km/h行车要求

2、涉及既有民房、红外轴温探测站及道路迁改，迁改工作量大 3、造价较高

方案二 1、不涉及拆迁民房、红外轴温探测站及改移地方道路，迁改工作量较小

2、改建后曲线半径与既有曲线半径相差不大

3、造价较低 1、桥梁部分位于缓长l=50m的缓和曲线上，施工难度较高，维修和维护工作量较大

2、改线长度长，对既有线干扰大，建设周期长 3、无进场道路，伐树较多

4、一次封锁时间内不足以完成全部线路拨移工作量，施工难度大 经过对上述两方案的技术、经济比较，方案一虽投资相对较大，但建设周期短，对既有线干扰小，在一次封锁时间内可以完成线路拨移，施工难度小，日后维护工作量小，推荐采用方案一，即既有桥下游侧新建桥梁方案。