唐 英
(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司橋隧處,西安 710043)
包西鐵路通道大保當至張橋段位于陜西省境內(nèi),自北向南縱貫榆林、延安、渭南三市,線路北起既有神延線的大保當車站,南至西延線的張橋車站,線路全長561.132 km。
包西鐵路通道北接京蘭通道中的京包線、包蘭線,中通煤運通道的神朔線、侯西線和新建的太中銀線,南連包柳通道中的西康線、陸橋通道中的隴海線,東連寧西通道的西南線,是西北地區(qū)鐵路網(wǎng)骨架的重要組成部分。因此,在路網(wǎng)中地理位置極為重要,徑路非常便捷優(yōu)越。
大保當至張橋段屬包柳通道的組成部分,是陜北、內(nèi)蒙中西部與西南、華東、中南、關(guān)中及陜南等地區(qū)客貨交流的便捷通道;盡快實施本項目,使本段鐵路成為客貨兼顧,以煤運為主的快速大能力路網(wǎng)通道,增強包柳通道沿途區(qū)域間的經(jīng)濟聯(lián)系,充分發(fā)揮通道經(jīng)濟和社會效能,促進西部欠發(fā)達地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展等方面有著非常重要的意義和作用。
包西鐵路通道大保當至張橋段縱貫陜西省北部和關(guān)中地區(qū)。以魚河峁、慶興村為界,主要經(jīng)過三大地貌單元,大保當至魚河峁為毛烏素沙漠東南緣與陜北黃土高原的接壤帶,魚河峁至慶興村為陜北黃土高原梁峁溝壑區(qū),慶興村以南屬渭北黃土臺塬及渭河河谷區(qū)。
本段線路除部分地段位于毛烏素沙漠南緣的風(fēng)沙區(qū)外,其余地段均在黃土溝壑區(qū);線路所經(jīng)地區(qū)主要有無定河水系、秀延河水系、延河水系、洛河水系,均屬黃河流域,為黃河的一、二級支流。
沿線出露的地層上部為第四系覆蓋層,底部主要出露中生界地層,古生代的地層只在局部地段出露。沿線岸坡、山梁上部廣覆厚層黃土。各河流河床及階地分布沖積黏性土、砂類土及碎石類土,部分溝谷分布軟弱地基土及新近淤積軟土。主要地層有黃土、頁巖、砂巖、泥巖及灰?guī)r等。
沿線氣候?qū)贉貛О敫珊禋夂騾^(qū),具有冬季寒冷、夏季炎熱,溫差懸殊,四季明顯的特征。
(1)鐵路等級:國鐵Ⅰ級。
(2)正線數(shù)目:大保當至延安增建二線,延安至張橋一次新建雙線,甘泉至張橋既有線保留。
(3)最大坡度:6‰,大保當至榆林、綏德至甘泉雙機坡13‰。
(4)速度目標值及最小曲線半徑
大保當至延安增建二線160 km/h,最小曲線半徑一般2 000 m,困難1 600 m。
延安至張橋新建雙線160 km/h(預(yù)留200 km/h條件),最小曲線半徑一般3 500 m,困難2 800 m;既有線延安至甘泉間廢棄,其余地段原則上維持不變。
何寨至鄭西客專新臨潼車站客車聯(lián)絡(luò)線: 本聯(lián)絡(luò)線執(zhí)行客運專線技術(shù)標準,速度目標值200 km/h,最小曲線半徑2 200 m。電力牽引,最大坡度12‰,到發(fā)線有效長700 m,自動閉塞。
(5) 設(shè)計活載:中-活載。
沿線橋涵主要工程數(shù)量見表1。
表1 包西鐵路通道大保當至張橋段橋涵工程數(shù)量
線路所經(jīng)地區(qū)地形起伏較大,橋高從幾m至70余m不等,線路跨越榆溪河、無定河、淮寧河、秀延河、延河、洛河等多條河流,多受地形、防洪需要而設(shè)橋。
受立交要求而設(shè)橋:本線跨越黃延高速公路、西禹高速公路、G210國道、G307國道、G309國道、S205省道、S201省道,既有神延、西延鐵路,新建疏解線、聯(lián)絡(luò)線鐵路與本線多次交叉,除地形控制或跨越確有困難的橋梁主跨采用特殊結(jié)構(gòu)外,其余橋梁均采用標準跨徑的簡支梁結(jié)構(gòu)。受線路高度和立交凈空控制時采用連續(xù)剛構(gòu)、梁-拱組合體系等橋式結(jié)構(gòu)。橋梁長度及跨徑根據(jù)地形、水文及立交等條件綜合確定。
全段橋梁類型及比例統(tǒng)計見表2。
表2 包西鐵路大張段橋梁類型及比例統(tǒng)計
(1)上部結(jié)構(gòu)
橋梁上部結(jié)構(gòu)除個別需特殊設(shè)計外原則上采用部頒標準圖,具體按旅客列車速度目標值確定:旅客列車速度目標值為160 km/h,采用“通橋(2005)2101”系列部頒通用圖;旅客列車速度目標值為200 km/h,采用“通橋(2005)2201”系列部頒通用圖,跨度采用16、24 m及32 m簡支T梁。
對于橋高大于50 m的高橋,當?shù)匦?、地質(zhì)及水文條件適宜,且橋長較長時,為減少高墩個數(shù)及阻水寬度,采用大跨連續(xù)梁或大跨簡支梁橋式方案。
其他受立交等條件控制,跨越高速公路、鐵路的工點視橋址處具體情況,采用鋼管混凝土系桿拱、連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)或其他形式的橋式結(jié)構(gòu)。
根據(jù)陜西省水利廳要求,跨越洛河的部分橋梁由于斜交角度較大,采用48 m或64 m簡支箱梁,采用造橋機節(jié)段拼裝法施工。
(2)橋梁下部結(jié)構(gòu)
優(yōu)先選用圓端形橋墩,當流量較大,水流斜交角度α>20°時采用圓形橋墩;部分立交橋梁,采用矩形橋墩。墩高h>25 m時采用空心橋墩;墩身均設(shè)護面鋼筋。橋臺根據(jù)地形、地質(zhì)條件采用T臺或挖方內(nèi)橋臺。
(3)橋梁基礎(chǔ)設(shè)計
地質(zhì)條件適宜,有少量(或無)地下水,且基礎(chǔ)埋深小于6 m時,選用明挖滿灌基礎(chǔ);處于天然河道上的特大橋、大中橋及修建于不良地質(zhì)上的橋梁不得采用明挖基礎(chǔ)。
當?shù)鼗至勇裰幂^深,地層情況相對單一且地下水水量較少時可采用挖井基礎(chǔ)。挖井基礎(chǔ)深度宜小于12 m,截面形式采用矩形、圓形及圓端形。
對于不適用于明挖滿灌基礎(chǔ)和挖井基礎(chǔ)的地層采用樁基礎(chǔ),樁徑采用φ100 cm、φ125 cm、φ150 cm及φ180 cm。一般16 m跨簡支梁采用φ100 cm樁徑,24 m和32 m跨簡支梁采用φ125 cm 樁徑。
(1)濕陷性黃土地區(qū)
位于各級濕陷性黃土地區(qū)的橋梁,其墩臺基礎(chǔ)一般均應(yīng)置于非濕陷性土層中。當采用樁基時,需穿透濕陷性黃土層,將樁底置于穩(wěn)定可靠的非濕陷性土層中。
樁基礎(chǔ)的負摩阻力按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025—2004)取值,Ⅰ、Ⅱ級自重濕陷摩阻力取-10 kPa,Ⅲ、Ⅳ級自重濕陷摩阻力取-15 kPa。濕陷性土層范圍地基土比例系數(shù)m按飽和狀態(tài)下濕陷性黃土取值,范圍在2 500~6 000 kPa/m2。一般非自重濕陷性土層取6 000 kPa/m2,Ⅰ、Ⅱ級自重濕陷性土層取4 500 kPa/m2,Ⅲ、Ⅳ級自重濕陷土層取2 500 kPa/m2。
(2)煤窯采空區(qū)
包西鐵路通道大保當至張橋段目前已探明位于煤窯采空區(qū)的橋梁有13座,長度合計約4 834.8 m。煤窯采空區(qū)的橋梁采用灌漿與鉆孔樁基礎(chǔ)相結(jié)合的原則處理:首先對采空區(qū)墩臺一定范圍內(nèi)的地基進行注漿處理,采空處理完畢后,經(jīng)鉆孔檢查注漿效果達到要求后,再進行鉆孔樁基礎(chǔ)施工,樁底均置于采空區(qū)底板以下1~2 m。
(3)鹽漬土及硫酸鹽侵蝕地區(qū)
本線部分段落地表水或地下水具硫酸鹽侵蝕性,侵蝕程度為弱-強;蒲城地區(qū)有鹽漬土分布(鹵泊灘),按照水質(zhì)分析報告, SO42-、Mg2+及可溶鹽陰陽離子總和含量的最大值分別為23 536.6、12 519.7、60 245.0 mg/L,對混凝土有硫酸鹽強侵蝕性、鎂鹽強侵蝕性和鹽類結(jié)晶強侵蝕性,環(huán)境作用等級為L3、H4,屬強侵蝕地區(qū);因此,這些段落必須對混凝土采取防腐措施,以提高結(jié)構(gòu)耐久性。具體措施如下:
①侵蝕地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)水泥中根據(jù)侵蝕強度添加一定比例的防腐添加劑。按弱侵蝕48 kg/m3,中等以上侵蝕54 kg/m3摻量摻加。水泥采用普通硅酸鹽水泥;
②強侵蝕以上地段,橋梁墩臺身、承臺、樁身鋼筋均采用環(huán)氧涂層鋼筋;
③強侵蝕及超強侵蝕地段,除滿足以上要求外,基頂至地面以上1.0 m高范圍內(nèi)的墩身外表面增設(shè)防護層;
④明挖基礎(chǔ)及承臺挖基時宜垂直開挖,基坑四周及坑底噴涂5 mm厚瀝青,待瀝青干硬后,滿灌基礎(chǔ)或承臺。
(1)甘泉洛河大橋、梁峁洛河大橋,采用32 m單線和48 m單線簡支箱梁;狄家河特大橋及義南洛河特大橋,采用32 m雙線和64 m雙線簡支箱梁,造橋機分段拼裝施工的新技術(shù)。
64 m雙線簡支箱梁為目前國內(nèi)在建跨度較大的采用造橋機分段拼裝施工的結(jié)構(gòu),梁體采用單箱、單室、等高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。梁高5.0 m,梁頂寬9.5 m,底寬5.50 m,頂板厚32 cm,中心處厚41 cm;底板厚35 cm,腹板厚50 cm。計算跨度為64.0 m,兩端懸臂外伸各40 cm,梁全長66.2 m。根據(jù)每個梁段最大自重控制在1 400 kN以內(nèi)及減少梁段種類的原則,全橋共分15個梁段,14個濕接縫。梁段長度為1號梁段3.10 m,2號梁段3.80 m,其余梁段4.0 m。濕接縫長度0.60 m。
64 m雙線簡支箱梁跨中截面見圖1。
圖1 64 m雙線簡支箱梁跨中截面(單位:cm)
義南洛河特大橋主墩高達65 m,主橋采用多跨64 m雙線簡支箱梁,每孔箱梁重達21 000 kN,造橋機重約14 000余kN,累計重35 000余kN荷載在高空完成梁段定位、節(jié)段拼裝、預(yù)應(yīng)力張拉等一系列成梁作業(yè),無論從跨度、起吊重還是線路等級均實現(xiàn)了國內(nèi)同類型橋梁工程的重大突破。
(2)應(yīng)黃延高速立交要求,跨黃延高速公路大橋采用128 m鋼管混凝土系桿拱結(jié)構(gòu);主橋上部采用鋼管混凝土系桿拱,拱軸線采用二次拋物線,理論計算跨度L=128 m,橫橋向設(shè)置2道拱肋,拱肋中心間距13.05 m。主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁,橫截面為單箱三室截面,梁全長131 m;主橋采用先梁后拱的施工方法,主梁采用支架法現(xiàn)澆施工;拱肋鋼管在工廠拼焊成10 m左右的構(gòu)件,運至工地,吊裝在拱肋支架上進行組拼并焊接施工??琰S延高速公路大橋有限元模型如圖2所示。
圖2 跨黃延高速公路大橋有限元模型
《跨黃延高速公路大橋動力性能研究報告》分析顯示,在美國5級譜條件下,滿足C62貨物列車在50~70 km/h、K2貨車60~100 km/h以及中速客車在160~180 km/h范圍內(nèi)安全舒適運行,在美國6級譜條件下,滿足C62貨物列車在50~80 km/h、K2貨車60~120 km/h以及中速客車在160~240 km/h范圍內(nèi)安全舒適運行。
單跨128 m的鋼管混凝土簡支系桿拱結(jié)構(gòu),為目前國內(nèi)首座雙線時速200 km客貨共線鐵路簡支系桿拱橋,新型啞鈴形拱肋截面形式,在同類型鐵路橋梁中首次采用。根據(jù)《荷載試驗報告》,跨黃延高速公路大橋具有足夠的強度和剛度,動力性能良好,能夠滿足設(shè)計的荷載等級和運營要求。
(3)應(yīng)西禹高速立交凈空要求,跨西禹高速公路特大橋采用1聯(lián)(23+41+96+41+23) m V撐連續(xù)梁,梁體采用單箱單室等高度直腹板箱形截面,1聯(lián)總長225.5 m,邊支座中心至梁端距離0.75 m,計算跨度為(23+41+96+41+23) m。V撐三角區(qū)梁高采用4.2 m,其余梁段梁高4.0 m,箱梁頂寬11.46 m,底寬6.0 m;V撐連續(xù)梁采用掛籃懸臂澆筑施工。主橋立面見圖3。
圖3 跨西禹高速公路特大橋主橋立面(單位:cm)
本橋借鑒大跨斜拉橋邊跨輔助墩的設(shè)計理念,通過在V撐連續(xù)梁合龍后邊跨設(shè)置輔助墩,減小主跨跨中的活載彎矩,從而改善梁體結(jié)構(gòu)的受力分布,有效提高梁體的豎向剛度。主橋施工工序為先合龍(64+96+64) m V撐連續(xù)梁,然后在輔助墩墩頂施加1 500 kN頂力,安裝輔助墩支座,完成體系轉(zhuǎn)換,形成最終(23+41+96+41+23) m V撐連續(xù)梁橋式。本橋采用V撐連續(xù)梁結(jié)構(gòu)設(shè)置輔助墩創(chuàng)新技術(shù),解決了橋梁豎向剛度弱的技術(shù)難題,改善了梁體受力狀態(tài),拓寬了V撐連續(xù)梁的應(yīng)用領(lǐng)域。
(1)跨黃延高速大橋
橋址處鐵路里程DK513+825~DK513+876.5為黃陵至延安的高速公路,該高速公路為雙向4車道,路面寬21 m,斜交角度31°,填土高約5 m;鐵路里程DK513+908~DK513+920處為寬8.0 m的305省道,道路順直;應(yīng)陜西省交通廳要求黃延高速按預(yù)留拓寬條件設(shè)計。
橋址范圍內(nèi)出露地層主要為第四系全新統(tǒng)沖積砂質(zhì)黃土、粗圓礫土、礫砂、粗砂,侏羅系頁 巖夾砂巖;橋址處地下水水質(zhì)良好,對圬工無侵蝕性;本區(qū)地震動峰值加速度0.05g。
結(jié)合橋址地形條件,本橋中心里程DK513+892,孔跨布置為1孔32 m簡支T梁+1孔128 m鋼管混凝土系桿拱+2孔32 m簡支T梁+3孔24 m梁簡支T梁。見圖4。
圖4 跨黃延高速公路大橋橋跨布置(單位:cm)
24、32 m簡支T梁采用廠制成品梁,架橋機架設(shè)施工;128 m系桿拱采用支架上分段現(xiàn)澆施工系桿梁體,梁體上搭設(shè)拱肋支架,在支架上拼裝空鋼管拱肋,即主橋采用先梁后拱的施工方法。
主橋上部結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土系桿拱,拱軸線采用二次拋物線,矢跨比f/L=1/5,矢高f=25.6 m,理論計算跨度L=128 m,理論拱軸線方程為:Y=0.8X-0.006 25X2。橫橋向設(shè)置兩道拱肋,拱肋中心間距13.05 m。主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁,橫截面為單箱三室截面。系梁全長131 m,系梁梁高3.0 m,梁頂寬16.35 m,底寬13.69 m,梁端拱腳處10.5 m范圍內(nèi)梁頂加寬至16.95 m,梁底加寬至14.85 m;邊腹板厚64 cm,拱腳處加厚至185 cm;中腹板厚38 cm,拱腳處加厚至210 cm。
兩主墩墩身采用“凸”形橋墩,基礎(chǔ)采用φ200 cm的鉆孔灌注柱樁基礎(chǔ)。為防止雷擊對橋梁結(jié)構(gòu)的損壞,本橋設(shè)置了避雷裝置。
(2)甘泉洛河大橋
本橋位于甘泉縣城附近,跨越洛河,站內(nèi)6線橋,因線路跨越洛河斜交角度較大,根據(jù)水工模型試驗成果及《防洪評價報告》審查意見,為減小橋墩阻水,本橋按6座單線橋設(shè)計,錯墩布置,以順應(yīng)水流方式跨越洛河。橋址處百年一遇設(shè)計流量8 823 m3/s。甘泉洛河大橋橋跨布置見圖5。
圖5 甘泉洛河大橋橋跨布置(單位:cm)
工點位于洛河的一級階地及河漫灘區(qū),地層較簡單,工程涉及的地層主要為砂質(zhì)黃土、粉砂、粗砂、礫砂、細圓礫土、粗圓礫土,侏羅系中下統(tǒng)頁巖夾砂巖。
全橋結(jié)合地形條件,按照6座單線設(shè)計,各線里程為獨立里程,孔跨布置均為5孔32 m簡支T梁+6孔48 m簡支箱梁。
48 m簡支箱梁采用節(jié)段拼裝法施工,梁段預(yù)制場地布置在西安臺后。梁體采用單箱、單室、等高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁。梁高3.8 m,軌底至梁底高4.5 m,梁頂寬4.96 m,底寬3 m,頂板厚31.4 cm,中心處厚32.5 cm;底板厚32 cm,腹板厚35 cm。計算跨度48.0 m,兩端懸臂外伸各55 cm,梁全長50.2 m。全橋共分9個梁段,8個濕接縫。梁段長度為1號梁段4.15 m,其余梁段5.3 m。濕接縫長度0.60 m。
各線橋臺均采用T臺,所有橋墩均采用單線圓形實體橋墩,其中1~4號墩墩徑3.4 m,直坡;5~10號墩墩徑3.8 m,直坡。全橋墩臺均采用樁基礎(chǔ),柱樁。
(3)馬坡洛河特大橋
馬坡洛河特大橋位于洛河峽谷區(qū),為全段內(nèi)最高的橋,橋高76 m左右。橋址處設(shè)計流量7 690 m3/s。橋址范圍洛河兩岸地勢陡峻,呈“V”字形。橋址范圍涉及地層主要為碎石土、黏質(zhì)黃土和黏質(zhì)黃土及砂巖夾泥巖。
因橋高,從經(jīng)濟、美觀及軌道需要等因素考慮,孔跨布置采用9孔32 m簡支T梁+(40+5×64+40) m剛構(gòu)連續(xù)梁+7孔32 m簡支T梁+(40+3×64+40) m剛構(gòu)連續(xù)梁+4孔32 m簡支T梁,全橋長1344.53 m。
橋臺采用雙線T形橋臺,橋墩均采用雙線圓端形實體橋墩和雙線圓端形厚壁空心橋墩。墩臺基礎(chǔ)采用φ125 cm、φ150 cm及φ180 cm樁基礎(chǔ)及明挖滿灌基礎(chǔ),基底(樁底)均置于砂巖夾泥巖中。主跨剛構(gòu)連續(xù)梁采用懸灌法施工。
(4)義南洛河特大橋
橋址位于陜西省蒲城縣義南村西側(cè),跨越洛河,設(shè)計流量8 211 m3/s。本橋在DK689+972處跨既有西延鐵路,斜交角度約43°。橋址范圍內(nèi)主要地層為黏質(zhì)黃土、二疊系砂巖和灰?guī)r。既有西延鐵路橋在本橋上游約180 m處斜跨洛河,設(shè)10孔32 m簡支梁,圓形橋墩,T形橋臺,運營狀況良好。
本橋孔跨式樣為7-32 m簡支箱梁+11-64 m簡支箱梁+2-32 m簡支T梁,中心里程DK689+556,橋全長1038.5 m,橋高70 m。見圖6。
圖6 義南洛河特大橋橋跨布置(單位:cm)
橋臺采用雙線T形橋臺,橋墩均采用雙線圓端形實體墩及雙線圓端形空心橋墩。墩臺基礎(chǔ)均采用φ125 cm及φ150 cm鉆孔樁基礎(chǔ),基底均置于完整砂巖中。64 m簡支箱梁和32 m簡支箱梁采用移動造橋機施工,制梁場地設(shè)在包頭側(cè)。
(5)史家河特大橋
史家河特大橋位于西社車站,站內(nèi)4線橋;橋址處為山區(qū)自然沖溝,季節(jié)性流水,設(shè)計流量56 m3/s。地層主要為第四系全新統(tǒng)黏質(zhì)黃土、漂石土、碎石土及上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、坡積碎石土及三疊系砂巖、泥巖等。橋址處地震動峰值加速度為0.15g,動反應(yīng)譜特征周期為0.40 s。
本橋位于西社車站,受地形條件控制而設(shè),為多孔32 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁4線橋,雙柱排架橋墩的橋式??卓绮贾脼?2孔32 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁,4線。中心里程DK681+985,橋全長730.54 m。梁采用預(yù)制梁,架橋機架設(shè)。見圖7。
圖7 史家河特大橋橋跨布置
橋墩采用雙柱式橋墩或板凳式橋墩,橫向設(shè)頂帽及橫撐,鉆孔樁基礎(chǔ)。橋臺采用2個雙線橋臺,包頭臺為雙線挖方臺,西安臺為雙線T臺,西安臺采用φ125 cm鉆孔樁基礎(chǔ)。史家河特大橋現(xiàn)場施工照片見圖8。
圖8 史家河特大橋施工照片
(6)白水河大橋
白水河為洛河一級支流,流域面積750 km2,流域全長83.3 km,沿河建有林皋水庫和故現(xiàn)水庫。橋址處地層主要為石炭系下統(tǒng)頁巖夾砂巖、奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r。
本橋結(jié)合水文、地形、地質(zhì)條件,孔跨布置采用1-32 m+2×64 mT形剛構(gòu)+1-32 m+1-24 m),全橋長231.0 m,中心里程DK691+137。24、32 m簡支T梁采用廠制成品梁,架橋機架設(shè)施工;2×64 m預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)采用掛籃懸臂澆筑施工。見圖9。
圖9 白水河大橋主跨橋跨布置(單位:cm)
橋臺采用雙線T臺;橋墩采用雙線圓端形實體橋墩,變截面圓端形空心橋墩。1~4號墩采用巖石明挖滿灌基礎(chǔ),橋臺采用φ125 cm樁基礎(chǔ)。
(7)跨西禹高速特大橋
西禹高速公路是京昆高速公路陜西段一部分,該高速公路為雙向4車道,設(shè)緊急停車帶及中央綠化帶,交叉點處公路處于挖方內(nèi),挖方深約2.5 m。線路與高速公路斜交43°,現(xiàn)狀公路路基寬27.5 m,兩側(cè)各有1 m寬側(cè)溝,上覆蓋板,側(cè)溝外側(cè)各設(shè)1.5 m平臺。此段公路順直平坦,交通較為繁忙,應(yīng)高速公路部門要求,本橋按跨越遠期預(yù)留8車道設(shè)計。
地層主要為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、黏質(zhì)黃土,第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、黏質(zhì)黃土。地下水對混凝土侵蝕類型為硫酸鹽侵蝕,侵蝕等級為H2。橋址區(qū)內(nèi)黃土具Ⅲ級自重濕陷性,濕陷厚度約9 m。
受立交條件控制,全橋孔跨布置為:1-32 m簡支T梁+(23+41+96+41+23) m V撐連續(xù)梁+8-32 m簡支T梁,中心里程DK738+097,橋全長540.63 m。32 m簡支T梁采用廠制成品梁,架橋機架設(shè)施工;V撐連續(xù)梁采用掛籃懸臂澆筑施工。見圖10。
圖10 跨西禹高速特大橋主橋橋跨布置(單位:cm)
本橋橋臺均采用雙線T臺;簡支梁橋墩采用雙線圓端形實體橋墩 全橋墩臺均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),樁徑φ125 cm和φ150 cm,均為摩擦樁。
本文對包西鐵路大保當至張橋段的橋梁設(shè)計進行了全面總結(jié),對跨越大的河流及高速公路等典型橋梁進行了介紹,對橋涵工程的設(shè)置進行了概述;由于本段線路長,地形地質(zhì)復(fù)雜,橋涵工程的設(shè)置和橋式方案的選擇,是橋梁設(shè)計重要的組成部分,也對控制工程投資至關(guān)重要。
橋涵工程的設(shè)置應(yīng)綜合考慮沿線地形條件、地質(zhì)條件及水文條件,并結(jié)合立交、防洪、灌溉及通道等要求,合理布設(shè),符合安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求。橋式方案的選擇應(yīng)從經(jīng)濟、安全、施工、美觀及與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)等多方面比較,并考慮結(jié)構(gòu)耐久性和維護的方便性,抓住主要因素,選擇較為合理的橋式方案。
[1] 中華人民共和國鐵道部.TB10002.1—2005 鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2005.
[2] 中華人民共和國鐵道部.TB10002.5—2005 鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2005.
[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50111—2006 鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(2009版)[S].北京:中國計劃出版社,2009.
[4] 中華人民共和國鐵道部.鐵建設(shè)函[2005]285,新建時速200公里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定[S].北京:中國鐵道出版社,2005.
[5] 中華人民共和國鐵道部.TB10017—99 鐵路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,1999.
[6] 中華人民共和國建設(shè)部.GB50025—2004 濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
[7] 張多平.鄭西客運專線陜西境內(nèi)橋梁設(shè)計[J].鐵道標準設(shè)計,2005(11):4-8.
[8] 李正祥.山區(qū)鐵路橋梁設(shè)計的新突破[J].鐵道標準設(shè)計,2004(6):8-12.
[9] 畢玉琢.復(fù)雜山區(qū)鐵路橋梁設(shè)計[J].鐵道標準設(shè)計,2005(11):48-52.
[10] 中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司.包西鐵路通道大保當至張橋段初步設(shè)計文件[Z].西安:中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司,2006.
[11] 左家強.太中銀鐵路橋梁設(shè)計綜述[J].鐵道標準設(shè)計,2009(12):33-41.
[12] 鐵道科學(xué)研究院鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心.包西鐵路通道大保當至張橋段跨黃延高速路大橋動力性能研究報告[R].北京:鐵道科學(xué)研究院鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心,2009.