[摘要]以準(zhǔn)東鐵路托周段增建第二線為例，簡(jiǎn)要介紹重載鐵路特點(diǎn)：結(jié)合準(zhǔn)東鐵路重載鐵路橋梁設(shè)計(jì)，從活載標(biāo)準(zhǔn)的選擇、橋、橋型方案的確定、常用跨度簡(jiǎn)支梁的選型、特殊跨度橋梁設(shè)計(jì)、橋墩設(shè)計(jì)等方面闡述重載鐵路橋梁設(shè)計(jì)思路。同時(shí)對(duì)高橋橋型選擇進(jìn)行綜合分析，橋墩設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合合理剛度選擇施工、景觀等因素綜合確定。最后對(duì)準(zhǔn)東鐵路周家灣至虎石段橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行反思和總結(jié)。

[關(guān)鍵詞]重載鐵路；橋梁設(shè)計(jì)；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；活載標(biāo)準(zhǔn)；橋式；橋型

重載鐵路運(yùn)輸因其運(yùn)能大、效率高、運(yùn)輸成本低等優(yōu)點(diǎn)已成為許多國(guó)家鐵路貨運(yùn)發(fā)展的方向。隨著煤運(yùn)通道等貨運(yùn)專線的建設(shè)，鐵路重載貨車的研制成功，為緩解鐵路運(yùn)力緊張局面，起到了至關(guān)重要的作用。

1、重載鐵路技術(shù)特點(diǎn)

重載鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具有以下主要特點(diǎn)：重載列車牽引質(zhì)量至少8000t；軸重到達(dá)或超過27t：在長(zhǎng)度至少為150km的線路區(qū)段上運(yùn)量至少達(dá)到4000萬t。由于列車軸重的提高，相應(yīng)加大了作用茌軌道、橋梁及路基等結(jié)構(gòu)上的荷載，橋梁承載能力等需要根據(jù)重載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。線路經(jīng)過區(qū)地貌屬高原臺(tái)地、丘陵溝壑。沿線沖溝發(fā)育，溝谷深切。線路大多走行在溝谷岸坡上，橫穿鞍部分水嶺時(shí)多以隧道形式通過。沖溝底部及山梁頂部大多基巖出露。準(zhǔn)東鐵路托周段增建第二線線路全長(zhǎng)59.851km，正線鋪軌長(zhǎng)度為59.017km。全線共有大、中橋46座，總長(zhǎng)為15714.50m。其中：特大橋8349.83m/6座，大橋6769.50m/33座，中橋595.17m/7座，最長(zhǎng)的橋?yàn)榧{林川特大橋，長(zhǎng)3272.98m。大、中橋長(zhǎng)度占正線長(zhǎng)度的26.26%。

2、活載標(biāo)準(zhǔn)研究現(xiàn)狀

鐵路活載標(biāo)準(zhǔn)是鐵路技術(shù)政策的體現(xiàn)，不僅關(guān)系到橋梁和線路的技術(shù)發(fā)展，還影響到機(jī)車車輛指標(biāo)、列車質(zhì)量、密度和速度等運(yùn)輸因素，目前國(guó)外鐵路活載標(biāo)準(zhǔn)均較高，軸重一般在30-35t，部分軸重達(dá)到40t。國(guó)內(nèi)大秦鐵路開行25t軸重列車，山西中南部鐵路則采用30t軸重。2006年鐵道部科技司印發(fā)了“鐵路橋梁活載標(biāo)準(zhǔn)研究科研成果中-活載（2005）設(shè)計(jì)活載圖式，明確貨運(yùn)專線采用ZH活載。2010年，原鐵道部針對(duì)車輛發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合重載鐵路運(yùn)輸實(shí)踐，開展研究工作。研究認(rèn)為（2005）ZH活載存在中小跨度橋涵儲(chǔ)備偏低的現(xiàn)象，建議將特種活載25t集中力修訂為28t，稱為（2010）ZH活載。

3、準(zhǔn)東鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)

準(zhǔn)東東鐵路是一條運(yùn)煤專線，東與大準(zhǔn)鐵路接通并與呼準(zhǔn)鐵路相接，西與東烏鐵路接通，通過東烏線與包神鐵路相連，隨著準(zhǔn)東二期的建成，在內(nèi)蒙與山西境內(nèi)形成平行與京蘭通道的又一東西向通路。準(zhǔn)東鐵路周家灣至虎石段增二線建成后，將極大的增強(qiáng)煤運(yùn)通道的運(yùn)輸能力，隨著呼準(zhǔn)二線的建成，鄂爾多斯市煤炭外運(yùn)大能力通道基本形成，對(duì)增強(qiáng)蒙西煤炭路網(wǎng)外運(yùn)能力有重要的作用，并可提高該地區(qū)煤炭運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動(dòng)性和靈活性。

4、梁型選擇

4.1常用跨度梁重載鐵路橋梁主要以簡(jiǎn)支梁為主，而40m以下跨度的常用跨度橋梁占橋梁的比例一般都很高。合理地選擇常用跨度橋梁的結(jié)構(gòu)形式、跨度，對(duì)橋梁景觀、工程投資均有很大影響。結(jié)合本線煤炭運(yùn)輸為主、兼顧客運(yùn)的運(yùn)輸模式，橋梁荷載大、動(dòng)力性能要求不高的特點(diǎn)，其橋面布置形式和其他I級(jí)鐵路的橋面布置形式保持一致。這樣在梁部施工中可方便運(yùn)輸、吊裝以及架設(shè)，并且相關(guān)的機(jī)械設(shè)備和施工工藝也相對(duì)成熟。結(jié)合經(jīng)濟(jì)、戰(zhàn)備、施工方便等因素，雙線有砟軌道簡(jiǎn)支梁梁型選用4片簡(jiǎn)支T梁。根據(jù)速度目標(biāo)值及設(shè)計(jì)活載，目前編制了鐵路簡(jiǎn)支T梁通橋2101、2201、晉中南橋2103，但均需優(yōu)化。本線設(shè)計(jì)活載與晉中南橋一致，通橋2201由于適用于客貨共線鐵路，梁部剛度較大，也能滿足設(shè)計(jì)要求。綜合比較，通橋2201由于梁高較高，橋面板較厚，混凝土數(shù)量雖大于晉中南橋2103，但混凝土強(qiáng)度等級(jí)比晉中南橋2103低，且鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絞線數(shù)量均較小，綜合造價(jià)優(yōu)于晉中南橋2103，因此本線決定在通橋2201基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。橋跨考慮經(jīng)濟(jì)、施工及景觀因素，橋梁孔跨布置一般以32m簡(jiǎn)支梁等跨布置，24m簡(jiǎn)支梁僅用于調(diào)跨的原則。

4.2特殊跨度橋梁當(dāng)采用常規(guī)跨度簡(jiǎn)支梁受線路高程控制或斜交跨越一般道路、溝渠且不宜改移時(shí)，考慮采用小跨度連續(xù)剛構(gòu)、框架等結(jié)構(gòu)形式?？缭借F路、高等級(jí)公路等特殊工點(diǎn)的橋跨結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合工點(diǎn)的實(shí)際情況，一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁、連續(xù)梁、T構(gòu)，鋼桁梁、拱橋、斜拉橋等結(jié)構(gòu)形式?？紤]重載鐵路荷載大、運(yùn)輸密度高，特殊結(jié)構(gòu)需加強(qiáng)強(qiáng)度及疲勞等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的檢算，并采用切實(shí)可行的施工方法。重載鐵路由于其自身選線特點(diǎn)，高墩、大跨是重載鐵路不可避免的橋梁結(jié)構(gòu)形式，如何確定山區(qū)高橋的結(jié)構(gòu)類型及跨度是重載鐵路的一個(gè)重要課題，有必要作歸納和總結(jié)，以期對(duì)日后重載鐵路橋梁工程建設(shè)有所借鑒。有研究表明，一般簡(jiǎn)支梁（主跨32m），當(dāng)墩高達(dá)到70m以上，由于高墩的費(fèi)用急劇增加，且高墩施工難度大，工程投資較大跨度連續(xù)梁或連續(xù)剛構(gòu)高。結(jié)合高墩施工難度大、建設(shè)工期長(zhǎng)，對(duì)防洪、環(huán)保影響大等因素，一般墩高達(dá)到70m以上，優(yōu)先選擇大跨橋梁結(jié)構(gòu)。

5、我國(guó)重載貨運(yùn)專線鐵路發(fā)展建議

5.1活載標(biāo)準(zhǔn)選用宜結(jié)合疏運(yùn)特點(diǎn)，并考慮發(fā)展儲(chǔ)備系數(shù)和影響效應(yīng)安全儲(chǔ)備。

5.2線路選線避免穿越地形變化劇烈的山區(qū)，無法避免時(shí)，宜采用大跨結(jié)構(gòu)跨越，施工采用懸灌、頂推等方法施工，避免高支架現(xiàn)澆施工，梁部及軌道設(shè)計(jì)時(shí)考慮相鄰橋墩溫度效應(yīng)對(duì)不同高度橋墩高程變化的影響。

5.3并行既有建筑物跨越通航河流時(shí)，線間距除滿足防洪及通航安全論證要求外，尚應(yīng)滿足相關(guān)行業(yè)安全條例要求。

5.4因功能需要需采用大跨結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇抗疲勞性強(qiáng)、耐久性好的上承式混凝土結(jié)構(gòu)。

5.5橋墩設(shè)計(jì)時(shí)，橋墩尺寸宜結(jié)合經(jīng)濟(jì)、施工條件、地質(zhì)資料、景觀效果及基礎(chǔ)剛度綜合確定。

結(jié)語(yǔ)：

我國(guó)重載貨運(yùn)專線鐵路發(fā)展實(shí)踐僅有10余年歷史，到現(xiàn)在尚無重載鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范頒布，以上的觀點(diǎn)意見希望對(duì)重載鐵路有幫助。