重点结合艰险山区的地形地貌以及地质条件选择适宜的设计方案。本文主要对艰险山区高速铁路桥梁的桥跨布置、桥墩形式及基础设计等方面进行论述,探讨艰险山区高速铁路桥梁方案设计思路。【关键词】艰险山区:高速铁路桥梁:桥跨布置:桥墩形式:基础设计【中图分类号】U212.3
【文献标识码】A
【文章编号】(2020)2095-206601-0169-02
艰险山区具有地形地貌陡峻尧地质构造复杂尧地质灾害频发等特点袁因此山区铁路桥梁桥跨方案的选择尤其重要遥桥梁跨越流量较大或泥石流频发沟谷区域时袁桥墩应尽量布置于水流尧泥石流影响区域以外一跨跨越曰傍山桥梁当地面横坡陡尧地质条件较差时袁桥跨布置时宜适当加长曰桥梁跨越深沟袁地质复杂尧地形陡坡地段时袁桥梁宜跨越陡坡地段袁将桥墩基础布置于地势相对平缓位置袁同时为避免高桥台大锥体袁桥孔可适当延长遥
高速铁路对线路纵坡和平曲线半径要求较高袁艰险山区不可避免出现长大隧道和隧道群遥对于长隧间的桥梁袁结合施工组织安排及梁场位置需采用现浇结构时遥对于墩高较矮渊H约10m冤的中尧小桥袁应结合桥位水文资料袁可优先采用框架桥或小跨度连续钢构方案袁其构造简单袁便于现场浇筑施工袁同时框架桥尧小跨度连续钢构梁高较矮袁利于增加桥下过水面积曰对于墩高较高渊20m约H约60m冤的大尧中桥袁可采用预应力混凝土连续梁或T型钢构方案袁梁部采用挂篮悬臂浇筑施工遥常用跨度简支梁施工质量难以保证袁工程风险较大袁措施费用较高曰对于高墩渊H跃60m冤大桥袁可采用大跨度预应力混凝土T型钢构或连续钢构方案袁梁部采用挂篮悬臂浇筑施工遥高速铁路对桥墩刚度要求较高袁对于高墩大跨度桥梁袁采用墩梁固接可较大程度的优化墩身结构尺寸袁节省工程投资遥对于高墩渊H跃60m冤特大桥袁可考虑大跨度预应力混凝土简支梁方案袁由于桥长较长袁梁孔具有一定规模袁采用等跨简支梁方案具有桥型美观袁工程造价经济等优势遥目前我国高速铁路主要采用48m尧56m尧64m三种跨径袁简支箱梁一般采用移动模架整孔现浇或节段拼装法施工遥
艰险山区地形地貌陡峻袁道岔上桥的情况不可避免遥根据桥上道岔的使用目标袁可以将道岔桥分为三类院渡线道岔桥尧咽喉区道岔桥尧联络线道岔桥遥
渡线是指铺设于一条双线铁路平行上下行正线之间的转道线路袁需要两组道岔的配合方能完成渡线的布置遥当渡线布置在桥上时袁由于无缝线路设计要求袁两组道岔也必然同时上桥遥由于在设置渡线的区间内袁上下行正线是平行的袁因此渡
1复杂艰险山区高速铁路桥梁的桥跨布置原则经济高速发展使得交通行业也迎来了新的发展局面袁高速铁路作为一种安全可靠尧快捷舒适的运输方式袁已经成为世界交通业发展的重要趋势遥当前我国正处于铁路发展的黄金机遇期袁对于我国的西部地区而言袁其山地丘陵众多袁能否带动经济发展袁抓住铁路发展的机遇成为了关键遥桥梁是构建铁路本体的重要基本工程之一袁也是铁路建设的关键技术遥面对西南山区特殊的地理条件袁必须下功夫探索和解决好高速铁路桥梁设计这一重大技术难题遥
线道岔桥均为等宽桥梁袁在选择孔跨样式时袁倘若墩高较矮渊H约20m冤袁宜采用小跨度等跨连续梁袁梁部采用支架现浇施工遥目前常用渊n伊32冤m预应力混凝土连续梁曰当墩高较高时渊H跃20m冤袁结合梁部施工方法和工程经济性考虑袁可采用渊32+n伊48+32冤m预应力混凝土连续梁袁梁部采用挂篮悬臂浇筑施工遥当桥下有其他控制因素袁且渡线位置受限袁两者需同时考虑时袁可在满足无缝线路设计要求前提下袁适当增加桥梁跨度遥例如厦深客专韩江道岔桥袁受道岔梁端焊缝距离梁端距离要求袁以及河道本身对于通航的需求袁该桥采用了48+2伊80+88+48m预应力混凝土连续梁遥
站场咽喉区的情况较为复杂袁咽喉区上桥时袁咽喉区道岔桥的划分方式复杂多样袁孔跨布置时应结合根据现场具体情况袁以满足道岔布置基本需要袁适应现场工程环境为原则袁按照以下步骤袁逐步完善咽喉区道岔桥的布置方案遥
步骤1院首先将整个上桥区域按照包含桥上道岔数量最多的线路走向进行区域划分袁如图1所示遥
图1划分步骤1
步骤2院在步骤1的基础上袁首先根据布置道岔所需要的最小长度袁尽可能将每一个道岔布置到一座最简梯形道岔桥上袁将上桥咽喉区进一步按照最低要求进行划分曰对于不包含道岔的区域袁尽可能按照划分为矩形袁以便于采用等宽箱梁曰当然袁如果想要减小部分梯形道岔桥底边的宽度袁也可以考虑将不含道岔的部分区域划分为梯形袁如图2所示遥
图2划分步骤2
步骤3院在步骤2的基础上袁结合桥下实际环境的限制对步骤2进行局部调整遥在允许的情况下袁对于道岔桥尽可能采用等高等跨变截面连续梁曰如果桥梁环境要求必须采用大跨变截面连续梁袁那么步骤2的划分情况将会发生变化袁此时袁原则上最多可以考虑将两个道岔布置在一座道岔桥上袁在满
169绿色交通足道岔布置的基本需求的基础上袁应尽可能减小连续梁体的总长度遥图3便是考虑了桥下环境的制约而采用大跨连续梁之后的三种划分方案遥
渊a冤
渊b冤
渊c冤
图3划分步骤3
联络线用于连接两条不同走向的客运专线袁帮助行驶列车从一条线路向另一条线路的转道袁因此袁每一条联络线的两端分别布置一组客专道岔袁正如图4所示遥
图4区间联络线及道岔的布置
由于列车的转道都是在区间完成的袁要求列车从区间正线进入联络线或从联络线进入区间正线时袁列车通过道岔的侧向速度比较高袁通常采用更大号码的道岔来实现遥目前我国高速铁路道岔中袁42#道岔和62#道岔的主要设计功能就是用于联络线与区间正线之间的连接袁有时也会用到30#道岔遥当联络线道岔的布设位置受环境限制不得不上桥时袁联络线道岔桥的基本长度必须能够满足大号码道岔布设的基本需要袁道岔桥的长度主要由道岔的总长度控制袁如图5所示遥由于联络线道岔梁一般采用变宽设计袁因此应优先考虑n伊32m预应力混凝土连续梁袁梁部采用支架现浇施工遥
图5联络线道岔桥基本长度
2高常速用跨铁度路桥桥梁桥梁渊即跨度小墩设计170于等于40m的简支尧连续箱梁
LOWCARBONWORLD2020/1等冤袁一般采用矩形或圆端形桥墩袁位于城区范围桥梁也可采用适应景观需求的墩型遥
非常用跨度桥梁桥墩设计应尽量以节约桥墩浇筑模板为原则袁特别是圆端型桥墩袁尽量选择已设计桥墩的坡率和圆端半径袁在满足墩身结构要求的前提下袁桥墩刚度及墩顶位移可通过调整桩基布置实现遥对于墩高较矮的桥墩袁可采用直坡的实体桥墩曰对于主跨小于64m的连续梁空心桥墩袁可采用墩高更高的常用跨度空心桥墩的坡率和圆端半径曰对于大跨度连续梁尧连续钢构的空心桥墩袁在满足结构安全的前提下袁可优先采用纵向直坡袁横向放坡的桥墩样式遥
山区车站咽喉区或渡线布置区位于沟谷地带时袁难免需采用高墩道岔桥遥在进行道岔桥设计时袁必须考虑高桥墩可能带来的影响袁最大程度地减小高墩尧甚至超高桥墩因侧向刚度不足或日照不均时因墩身侧弯对梁体带来的侧向联动效应袁将最低桥墩设置为制动墩袁以此加强低墩对于梁体侧向移动的控制遥一般车站道岔桥梁体较宽袁桥墩设计应综合经济性和美观性考虑采用合理的桥墩样式遥对于墩高较矮的桥墩袁由于桥墩刚度和墩顶位移一般不控制设计袁可采用柱式钢架墩或中间开孔的拱形板式桥墩曰对于墩高较高的空心桥墩袁可采用中间开孔的拱形双柱式空心墩遥
准3高速铁路桥梁基础设计准1.50常用跨度桥梁一般采用明挖扩大基础或准1.0m尧准1.25m尧坑1.8开挖mm尧深准等2.0钻渊挖冤孔灌注桩基础遥大跨度桥梁根据需要采用度臆m5.0尧准2.5m袁m地尧准基3.0持力m层等有钻渊条件挖冤孔时灌可注采桩用基明础挖遥基当础基袁陡坡地段一般采用桩基础袁以减少基坑开挖深度遥
桩尖嵌入的岩石渊W2冤基本承载力逸400kPa尧极限抗压强度逸5000kPa的桩基础一般按柱桩设计袁反之按摩擦桩设计遥
位于陡坡上的墩台袁应结合基坑开挖以及边坡防护工程措施袁确定合理的基础埋置深度袁必要时可设置成高桩承台遥桩4基结础计算时袁结合地质条件袁适当计列自由桩长遥
艰险论山区具有地形地貌陡峻尧地质构造复杂尧地质灾害频发等特点袁在此地区修建高速铁路桥梁袁选择合理的桥梁设计方案可最大化的节省工程投资袁减少施工风险袁加快工程进度遥因此作为一名桥梁设计工程师袁在选择设计方案时袁应充分掌握桥位处地形地貌尧地质及水文情况袁综合比较工程的经济性尧美观性和施工的便利性袁选择合理的设计方案遥
[1]高速铁路设计规范院TB10621参考文献
2014.
要2014[S].北京院中国铁道出版社袁[2]出铁路桥涵混凝土结构设计规范院TB10092要2017[S].北京院中国[3]版社铁道出铁路袁桥2017.
涵地基和基础设计规范院TB10093要2017[S].北京院中国铁道[4]版社社袁铁2009.
路袁工2017.
程抗震设计规范院GB50111要2006[S].北京院中国铁道出版收稿日期:2019-11-29作者简介:李川渊1985-冤袁男袁汉族袁四川成都人袁工程师袁本科袁主要从事铁路与桥梁建设工程工作遥
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