岳迎九
(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,陜西 西安 710043)
大西客專上跨鄭西客專的橋式方案研究
岳迎九
(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,陜西 西安 710043)
大西客專臨潼東聯(lián)絡左線特大橋上跨鄭西客專、包西鐵路何臨聯(lián)絡線等三條既有鐵路。本文針對現(xiàn)場具體條件,提出了(64+68+64)m連續(xù)鋼箱梁頂推施工,(45+72+72+45)m預應力混凝土連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工,一聯(lián)56 m+一聯(lián)72 m鋼筋混凝土T構(gòu)轉(zhuǎn)體施工的橋梁方案,并進行了詳細的比選,最終選擇了對鐵路運營安全影響最小,施工風險最低的(64+68+64)m連續(xù)鋼箱梁頂推方案。
橋梁 跨越客專 方案研究
大西客專臨潼東聯(lián)絡左線出岔點位于大西客專正線DK823+350路基地段,左線聯(lián)絡線從出岔點引出后依次跨越包西鐵路何臨上行客車聯(lián)絡線、鄭西高鐵、包西鐵路何臨下行客車聯(lián)絡線,聯(lián)絡左線與鄭西高鐵夾角約21°,終至鄭西高鐵臨潼東車站。聯(lián)絡左線線路長度3.389 km。
1)鐵路等級:Ⅰ級。
2)正線數(shù)目:單線。
3)設計行車速度:按客車最高行駛速度160 km/h設計。
4)設計活載:強度計算采用中—活載,疲勞計算采用ZK活載。
5)設計使用年限:主體結(jié)構(gòu)按100年設計。
1)橋式布置
本方案跨鄭西客專處主橋采用(64+68+64)m等高連續(xù)鋼箱梁,主橋橋長197.5 m,主墩22#,23#墩置于鄭西客專與包西何臨上、下行客車線之間的空地上。橋式方案平面及立面如圖1、圖2所示。
圖1 方案一平面布置(單位:m)
圖2 方案一立面布置(單位:cm)
2)結(jié)構(gòu)形式
橋面兩側(cè)設置3 m高護欄板。鋼箱梁梁高4.8 m,頂寬7.5 m,底寬4.3 m,頂板厚24 mm,底板中支點處厚32 mm,其余部分厚24 mm,腹板厚26 mm。
頂、底板設置T形加勁肋,T形加勁肋的最大距離為500 mm,其中頂板與軌道相對應的位置各設置兩道大縱肋。大縱肋的翼緣寬240 mm,厚12 mm,腹板高600 mm,厚12 mm;普通加勁肋的翼緣寬180 mm,厚12 mm,腹板高250 mm,厚12 mm。腹板設置板形加勁肋,肋寬280 mm,厚20 mm。
沿橋縱方向,隔2.0 m設置一道橫向加勁肋,支點附近加勁肋加密,邊跨支點處加勁肋厚32 mm,中支點處加勁肋厚36 mm,其它加勁肋厚20 mm。加勁肋與鋼箱梁內(nèi)側(cè)采用焊接方式連接。
3)施工方法
主橋橋墩距離鄭西客專較近,為保證鄭西客專的運營安全,鋼箱梁采用頂推法施工,所有構(gòu)件均在工廠制造,試拼裝后運至現(xiàn)場安裝。首先在16#墩 ~20#墩之間搭設拼裝和頂推平臺,拼裝采用一臺350 t履帶吊為起吊設備,在頂推過程中設置前后導梁,利用天窗時間逐段頂推到24#墩,拆除前后導梁,調(diào)整鋼箱梁位置,落梁,安裝支座,拆除鋼箱梁拼裝平臺。
1)橋式布置
本方案跨鄭西客專處主橋采用(45+72+72+45)m預應力混凝土連續(xù)梁,主橋橋長235.5 m,主墩22#,23#墩置于鄭西客專與包西何臨上、下行客車線之間的空地上。橋式方案立面圖如圖3所示。
圖3 方案二立面布置(單位:cm)
2)結(jié)構(gòu)形式
梁體采用單箱單室變高度直腹板箱形截面,主墩墩頂處梁高5.5 m,箱梁在墩頂6.0 m范圍內(nèi)梁高相等,跨中2.0 m范圍內(nèi)及邊墩墩頂現(xiàn)澆段梁高3.2 m,梁底曲線為二次拋物線;箱梁頂寬7.5 m,底寬4.0 m,單側(cè)懸臂長1.75 m,懸臂端厚15 cm。箱梁腹板厚40~70 cm,底板厚38~65 cm,頂板厚36 cm。
箱梁設縱向、豎向預應力,按全預應力理論設計,縱向鋼束均采用φs15.2 mm鋼絞線,豎向預應力鋼筋采用直徑25 mm的PSB830預應力混凝土用螺紋鋼筋,順橋向間距50 cm左右。
3)施工方法
為保證鄭西客專等三條既有鐵路的運營安全,減少施工過程中對運營鐵路的干擾并加快進度,連續(xù)梁采用轉(zhuǎn)體施工,即在22#,23#,24#墩處平行于鄭西客專掛籃懸灌施工,待施工到最大懸臂狀態(tài)后,結(jié)合鐵路運營、施工要點及天氣等因素,擇機實施轉(zhuǎn)體施工。將梁體逆時針旋轉(zhuǎn)22°,轉(zhuǎn)體到位后再進行合龍段施工,中跨合龍段長度2.0 m,采用鋼殼焊接,并作為外膜,在鋼殼內(nèi)施工,施工完畢后鋼殼作為結(jié)構(gòu)的一部分保留。
1)橋式布置
本方案在鄭西客專與何臨下行客車線之間懸灌施工72 m單T剛構(gòu),在何臨上行客車線外側(cè)懸灌施工56 m單T剛構(gòu)。橋式方案立面圖如圖4所示。
圖4 方案三立面布置(單位:cm)
2)結(jié)構(gòu)形式
72 m T構(gòu)及56 mT構(gòu)均采用單箱單室變高度直腹板箱形截面,頂寬7.5 m,底寬4.0 m。72 m T構(gòu)主墩墩頂處梁高10.0 m,端部梁高3.8 m;56 m T構(gòu)主墩墩頂處梁高8.0 m,端部梁高2.8 m。72 m T構(gòu)及56 m T構(gòu)均設縱向、豎向預應力,按全預應力理論設計。
3)施工方法
為保證鄭西客專等三條既有鐵路的運營安全,減少施工過程中對運營鐵路的干擾并加快施工進度,在鄭西客專與何臨下行客車線之間懸灌施工72 m單T剛構(gòu),轉(zhuǎn)體跨越鄭西客專與何臨下行客車線;在何臨上行客車線外側(cè)懸灌施工56 m單T形剛構(gòu),轉(zhuǎn)體跨越何臨上行客車線。鄭西客專與何臨下行客車線之間間距為17.80 m,可保證轉(zhuǎn)體施工空間。待施工到最大懸臂狀態(tài)后,結(jié)合鄭西鐵路運營、施工要點及天氣等因素,擇機實施轉(zhuǎn)體施工。
從橋梁結(jié)構(gòu)、施工難度、對既有線的干擾、景觀效果等方面對三個橋式方案進行了分析比較,如表1所示。
表1 橋式方案比較
經(jīng)過綜合比較,(64+68+64)m連續(xù)鋼箱梁方案施工時對鄭西客專等既有線影響較小,施工風險較低,且施工架設速度快,因此推薦方案一作為實施方案。
近年來,隨著鐵路運輸網(wǎng)的進一步完善,跨越既有運營鐵路的項目越來越多,與此同時,鐵路運輸安全的重要性也越來越顯著。因此,上跨鐵路橋梁方案應綜合施工風險、難度、工期等因素綜合考慮。本文對跨越鄭西客專等三條既有線的橋式方案進行了詳細的比選,得出了一些有益的結(jié)論,對類似項目具有一定的借鑒作用。
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U442.5+4
A
10.3969/j.issn.1003-1995.2015.07.03
1003-1995(2015)07-0010-03
2014-12-08;
2015-04-20
岳迎九(1968— ),男,陜西西安人,高級工程師。
(責任審編 孟慶伶)