孟 洋 ,申鐵軍
(1.山西路橋集團晉南項目管理有限公司,山西 太原 030006;2.山西路橋建設(shè)集團有限公司,山西 太原 030006)
山西侯馬至月山鐵路(簡稱侯月鐵路)為雙線電氣化鐵路,位于山西晉城陽城縣磨灘至盤古寺區(qū)間,該區(qū)間圖定列車對數(shù)113對,線路允許速度 80 km/h。
侯月鐵路30 m+40 m+30 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁交叉處為西圪洞溝大橋,橋梁寬度由9.6 m漸變?yōu)?0.9 m。橋梁中心里程為K183+886,橋梁上部結(jié)構(gòu)采用l-24 m+3×32 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋,上部鐵路橋T梁高2.7 m,單跨24 m,上部梁排水方式為散排,橋梁兩側(cè)橫向設(shè)泄水孔,間距3 m一道。橋墩采用圓端形實體墩,橋臺為重力式臺。1號橋墩墩高18 m,基礎(chǔ)采用擴大基礎(chǔ);2號墩、3號墩墩高均為27 m,基礎(chǔ)均采用沉井基礎(chǔ)。鐵路橋梁平面位于直線段,鐵路縱坡向月山方向下坡,坡度為11‰。橋面寬度10 m,上下行線兩側(cè)鋪設(shè)有人行道板,既有鐵路梁底至橋下地面高約29 m[1]。
既有侯月鐵路下行線側(cè)在橋梁人行道欄桿外側(cè)懸掛鋼槽,槽內(nèi)敷設(shè)鐵路通信光、電纜:濟嘉8芯光纜1條,12×4電纜1條,無線直放站24芯光纜1條。既有侯月鐵路下行線側(cè)在橋梁人行道欄桿外側(cè)懸掛鋼槽,槽內(nèi)敷設(shè)有信號電纜3根:PTYL23型19芯、28芯各1根,SPTYWPL23型16B芯1根以及貫通地纜1根。土岑隧道洞口設(shè)置鐵路貫通009~012#桿、鐵路自閉006~008#桿,既有侯月鐵路上行線側(cè)在橋梁人行道欄桿外側(cè)懸掛鋼槽,槽內(nèi)敷設(shè)鐵路電力貫通、自閉YJV22-8.7/15 kV電纜各1條。鐵路接觸網(wǎng)支柱設(shè)置于橋墩上。
下穿鐵路橋梁上部結(jié)構(gòu)采用30 m+40 m+30 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁,鄰近鐵路聯(lián)采用3×30 m先簡支后連續(xù)小箱梁,40 m小箱梁梁高2.0 m,30 m小箱梁梁高1.6 m,箱梁采用單箱單預(yù)制、簡支安裝、現(xiàn)澆連續(xù)接頭的先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系,橋梁斜交正做,見圖1。
圖1 侯月鐵路西圪洞溝大橋
2.2.1 漸變段下部施工
橋梁平面位于直線、緩和曲線及圓曲線上,橋面位于變寬段,橋面凈寬由9.6 m變化至10.9 m。橋梁在設(shè)計起點至K0+382.749段為等寬段,橋梁寬度為 9.6 m;在K0+382.749—K0+432.749段橋梁寬度由 9.6 m加寬至10.9 m,在K0+432.749—K0+476.152段橋梁寬度10.9 m保持不變,在K0+476.152至設(shè)計終點橋梁寬度由10.9 m變至10.36 m。為了增加橋梁橫向整體性,在各箱梁之間設(shè)橫向濕接縫,第一、二、三孔小箱梁濕接縫寬75 cm,第四、六孔30 m簡支小箱梁濕接縫寬40 cm,第五孔40 m簡支小箱梁濕接縫寬61.7 cm[2]。
2.2.2 漸變段上部施工
上部結(jié)構(gòu)均采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)及簡支小箱梁施工,采用預(yù)制吊裝法施工。橋梁下部基礎(chǔ)施工時預(yù)制小箱梁。箱梁上拱度的觀測為防止預(yù)制梁上拱過大,預(yù)制梁與橋面現(xiàn)澆層由于齡期差別產(chǎn)生過大收縮差,存梁期≤90 d,若累計上拱值超過計算值10 mm,采取控制措施,見表1。
表1 預(yù)加力引起的上拱度及二期恒載產(chǎn)生的下?lián)现?/p>
架梁順序:(1)先預(yù)制主梁,待混凝土達到規(guī)定的設(shè)計強度后,張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束,并壓注水泥漿。(2)利用汽車吊逐孔架設(shè)預(yù)制主梁, 40 m小箱梁孔架梁順序為1→4→3→2,其余孔跨架梁順序按照先中梁后邊梁的順序依次逐片架梁,見圖2。(3)設(shè)置連續(xù)墩臨時支座并安裝好全橋永久支座,逐孔安裝主梁,中跨及邊跨連續(xù)端置于臨時支座上、邊跨非連續(xù)端置于永久支座上成為簡支狀態(tài),并進行橫向連接。(4)澆筑一聯(lián)墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段橫隔梁濕接縫,張拉中間墩頂小箱梁負彎矩鋼束并壓注水泥漿,拆除一聯(lián)內(nèi)臨時支座,完成體系轉(zhuǎn)換。
圖2 簡支小箱梁架設(shè)順序
橋面鋪裝為7 cm瀝青混凝土+防水層+12 cm厚C50防水混凝土調(diào)平層,橋面標準為雙向2%橫坡,部分橋梁位于超高漸變段。橋面外側(cè)設(shè)置防撞護欄。工程場地處因道路一側(cè)為既有河道,道路雨水通過橫向排水管排入河中。橋面兩側(cè)設(shè)置泄水管,排水管間距5 m。6號橋墩及9號橋墩處伸縮縫采用D160型伸縮縫,橋臺采用D80型伸縮縫。橋梁在10號、11號橋墩處梁端設(shè)4 cm縫,橋面鋪裝層連續(xù),橋面連續(xù)處橋面混凝土現(xiàn)澆層設(shè)置加強鋼筋。
為減少新建橋梁對鐵路橋墩基礎(chǔ)沖刷的影響,考慮在既有鐵路2號、3號橋墩周圍施工鉆孔防護樁對鐵路橋墩進行防護,防護樁樁徑1.2 m,樁間距1.5 m, 樁長10 m,防護樁邊緣與鐵路橋墩基礎(chǔ)最小距離 1.0 m。因11號橋墩距離既有侯月鐵路西圪洞溝大橋1號橋墩較近,施工前,先施工防護樁對既有邊坡防護,減少施工對既有鐵路橋墩的影響,12號橋臺施工前需設(shè)置防護樁對山體邊坡進行防護,以減少對山體的影響。防護樁直徑1.2 m,樁長10 m,樁間距 1.5 m。新建橋梁6號橋墩處由于開挖較多,為減少開挖對山體的影響,橋梁施工前采用直徑為1.5 m挖孔樁對山體防護,挖孔樁間距1.8 m,樁長14 m,樁頂設(shè)冠梁,冠梁寬1.8 m,高1 m。樁頂設(shè)鋼筋錨桿錨入穩(wěn)定巖體內(nèi),錨桿錨固深度≥6.0 m,錨筋埋入冠梁內(nèi)≥1.5 m,錨固體直徑150 mm,采用水泥砂漿灌漿,注漿固結(jié)體強度≥20 MPa[3]。
橋梁建成后橋墩墩身與鐵路橋梁邊緣線最小距離10.46 m,新建橋梁邊緣線距離鐵路橋墩邊緣最小距離6.24 m,新建橋墩距離鐵路橋墩最小距離 12.30 m,鐵路橋下凈空19.25 m,滿足下穿條件。