孫志浩

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

阜盤鐵路橋涵設(shè)計(jì)

孫志浩

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600）

依據(jù)阜盤鐵路的基本設(shè)計(jì)原則，結(jié)合不同的地物特征，選取不同的跨越形式，并對系桿拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡要敘述，最后對存在的問題進(jìn)行簡單的總結(jié)。

阜盤鐵路；橋涵；系桿拱

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.036

1 引言

隨著國家“一帶一路”倡議構(gòu)想的提出，亞歐大陸及附近海洋將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，建立和加強(qiáng)沿線各國互聯(lián)互通伙伴關(guān)系，構(gòu)建全方位、多層次、復(fù)合型的互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)，將推動沿線各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增進(jìn)沿線各國人民的交流與往來。本線與巴新線、巴珠線相連，成為中蒙國際鐵路大通道的組成部分，形成蒙古國出海的便捷通道，對促進(jìn)珠恩口岸對蒙俄經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易、文化和科技等多領(lǐng)域的交流合作，打造中蒙俄國際經(jīng)濟(jì)合作走廊具有重要意義。本線全長159.7km，特大、大、中橋梁23座，框架中橋36座，小橋涵296座，橋梁總長45.13km，占線路總長的28.3%。

2 橋涵設(shè)計(jì)基本原則

2.1 采用洪水頻率

橋梁：遼河1/100，按1/300檢算；涵洞：1/100。

2.2 設(shè)計(jì)活載

中-活載。

2.3 橋涵式樣、孔徑、基礎(chǔ)類型的選擇

1）橋梁孔跨式樣。一般特大、大、中橋優(yōu)先采用簡支T梁，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)跨度簡支T梁無法跨越時(shí)，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁或其它橋跨結(jié)構(gòu)。同一座橋的孔跨式樣力求簡化，除特殊結(jié)構(gòu)外盡量采用等跨；優(yōu)先采用32m跨，其次是24m跨。受地形、地質(zhì)、水文或其他條件控制不能采用等跨者，一般不超過兩種跨度布置。

對于跨越高速公路、鐵路以及位于城市附近的橋梁結(jié)構(gòu)型式的選擇，重視建筑設(shè)計(jì)，與周圍環(huán)境和當(dāng)?shù)厝宋木坝^相協(xié)調(diào)；盡可能減少對既有公路、鐵路行車的干擾；同時(shí)兼顧施工的便利與可行性。

跨越城市道路、高速公路、客專或其他鐵路的橋跨，當(dāng)采用32m梁不能滿足凈空要求時(shí)，采用如下橋跨結(jié)構(gòu)：（32+48+32）m連續(xù)梁、（60+100+60）m連續(xù)梁、32m槽型梁、48m槽型梁、40m簡支箱梁、2×48mT構(gòu)、2×64mT構(gòu)、64m系桿拱、112m系桿拱。

當(dāng)受線路高程控制或凈空條件控制時(shí)，采用小跨度連續(xù)剛構(gòu)、框架等結(jié)構(gòu)形式。

2）橋梁墩臺及基礎(chǔ)類型。橋臺采用T形臺，橋墩優(yōu)先采用單線圓端形橋墩，橋墩高度≤30m采用實(shí)體墩，橋墩高度＞30m采用空心墩，原則上一座橋梁盡量采用形狀相同的墩型。跨河橋，當(dāng)線路與水流斜交角度大于15°時(shí)，采用圓形橋墩。各橋橋墩盡量采用同一類型，設(shè)護(hù)面鋼筋。

橋梁基礎(chǔ)根據(jù)各墩臺的地質(zhì)、水文、地形控制要求、上部結(jié)構(gòu)、材料和施工等條件選擇。當(dāng)持力層埋置較淺、基巖覆蓋層較簿、水深較小、開挖深度不超過6m且基底承載力σ0≥350kPa時(shí)，采用明挖基礎(chǔ)；當(dāng)?shù)鼗休d力σ0<350kPa、基坑開挖深度大于6m或開挖刷方太大時(shí)，采用樁基礎(chǔ)。本線位于寒冷地區(qū)，最大季節(jié)凍土深度達(dá)1.42m，采用樁基礎(chǔ)時(shí)，承臺底應(yīng)置于凍結(jié)線以下不小于0.25m。

位于天然河道上的橋梁墩臺采用樁基礎(chǔ)。

3）框架橋設(shè)計(jì)?？讖揭蟪^6m且高度控制的立交或排洪工點(diǎn)及車站內(nèi)孔徑要求大于6m的工點(diǎn)一般設(shè)置框架中小橋。當(dāng)河流、道路與鐵路斜交時(shí)宜斜交斜做?？蚣軜虬屙斨淋壍赘叨热?.65m，并考慮框架頂排水坡的影響。

4）涵洞類型、孔徑。本線涵洞類型優(yōu)先選用鋼筋混凝土框架涵，個(gè)別填土較高的涵洞采用蓋板涵。涵洞孔徑原則上以流量大小、交通需求等確定，孔徑和凈高均須滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。交通涵的孔徑應(yīng)根據(jù)與地方有關(guān)部門簽定的協(xié)議確定，立交涵應(yīng)盡量避免涵內(nèi)積水，必要時(shí)設(shè)置排水溝，接長涵洞應(yīng)根據(jù)接長后的涵長選用合理孔徑。

鋼筋混凝土框架涵孔徑一般采用為1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、3.5m、4.0m、5.0m、6.0m。鋼筋混凝土蓋板涵孔徑一般采用為3.0m、4.0m、5.0m、6m。

本線設(shè)計(jì)行車速度≤120km/h，涵洞板頂填土厚≥1.2m，困難條件下涵頂不高于路肩。

5）框架橋、涵洞基礎(chǔ)類型?？蚣軜蚣昂闯鋈肟谝韷Σ捎梅蛛x式基礎(chǔ)，出入口涵節(jié)采用整體式基礎(chǔ)，中間涵節(jié)無基礎(chǔ)，做0.15m厚C15混凝土墊層。各類涵洞地基承載力不足時(shí)，當(dāng)計(jì)算所需換填厚度≤3m，采用換填1∶2砂石；對于埋深較深，需換填厚度>3m的軟土地段，采用水泥土攪拌樁、碎石樁等進(jìn)行地基加固。

3 特殊結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)

阜盤鐵路沿線跨越多處河流、高速公路、既有鐵路，受立交凈空∶控制，采用特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行跨越（見表1）。

表1 阜盤鐵路特殊結(jié)構(gòu)表

112m系桿拱具體構(gòu)造如圖1～圖3所示.。

圖1 1/2拱橋立面圖

圖21 /4拱橋平面圖（上）及1/4系梁圖（下）

圖3 拱橋側(cè)面圖

112m系桿拱，計(jì)算跨徑112m，全長114.6m，擋砟墻內(nèi)側(cè)凈寬4.5m。系梁按整體箱梁布置，采用單箱雙室預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面，頂寬10m，梁高2.5m。底板厚度為30cm，頂板厚度為30cm，邊腹板厚度為45cm，中腹板厚度為30cm。箱梁于各吊桿處共設(shè)15道橫隔墻，隔墻厚0.4m。橫梁均設(shè)置過人孔。同時(shí)，在底板分別設(shè)底板進(jìn)人孔，供檢查人員通過。

拱肋采用鋼管混凝土啞鈴形拱，拱軸線采用二次拋物線，拱管直徑1.0m，管壁厚20mm，拱肋矢高22.4m，矢跨比1/5，拱管內(nèi)灌注C50補(bǔ)償收縮混凝土。設(shè)計(jì)拱軸線方程為

上下拱管之間設(shè)置腹腔，兩拱肋之間共設(shè)7道橫撐，拱頂處設(shè)米字撐，拱頂至兩拱腳間設(shè)4道一字撐，最靠近拱腳處設(shè)2道K型橫撐。橫撐由800mm、700mm的圓形鋼管組成，鋼管內(nèi)部不填混凝土，其外表面需作防腐處理。

梁上吊點(diǎn)間距6.0m，共設(shè)15對吊桿，吊桿采用PES（FD） 7-127型低應(yīng)力防腐拉索（平行鋼絲束），外套復(fù)合不銹鋼管，配套使用冷鑄鐓頭錨。吊桿上端穿過拱肋，錨于拱肋上緣張拉底座，下端錨于吊點(diǎn)翼緣與腹板相交處固定底座。

橋墩采用圓端形實(shí)體墩，基礎(chǔ)采用直徑1.5m鉆孔樁基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

由于本線處于研究階段，諸多因素考慮不足，需待下一步工作完成后進(jìn)行補(bǔ)充完善。

1）孔跨布置均按地物現(xiàn)狀考慮，跨度控制較緊，未顧及地方主管部門區(qū)域規(guī)劃。

2）本線涉及特殊結(jié)構(gòu)形式較多，下一階段適當(dāng)調(diào)整線路要素，盡量采用常規(guī)橋梁形式跨越控制點(diǎn)。

3）本線大里程段落位于魚米之鄉(xiāng)的盤錦市，區(qū)域內(nèi)水田、河流眾多，地表水豐富，地下水位較淺，設(shè)計(jì)需考慮適當(dāng)?shù)姆琅潘胧?/p>

4）本線處于東北嚴(yán)寒地區(qū)，基礎(chǔ)需考慮凍脹影響，橋涵基礎(chǔ)應(yīng)位于凍結(jié)線以下，以減少凍脹對基礎(chǔ)的破壞。

【1】TB 10002.1—2005鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

【2】鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院.橋梁墩臺[M].北京:中國鐵道出版社,2007.

【3】鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院.橋涵地基和基礎(chǔ)[M].北京:中國鐵道出版社, 2002.

Design on Bridge and Culvert of Fuxin-Panjin Railway

SUN Zhi-hao （ChinaRailwayFifthSurvery andDesignInstituteGroupCo.Ltd.,Beijing 100038,China）

According to basic design principles on Fuxin-Panjing railway,combining with different features,selecting different spanning forms,describingthetiedarchstructurebriefly,thisarticlesimplysummarizestheproblemfinally.

Fuxin-Panjingrailway;bridgesandculverts;tiedarch.

U442.5

B

1007-9467（2016）06-0131-03

2015-12-28

孫志浩（1984～），男，河北滄州人，工程師，從事橋梁與隧道工程研究，（電子信箱）sunzhihao@t5y.cn。