中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450000

1 工程概況

洛陽(yáng)市新伊大街作為南北向貫穿的重要主干通道，主線設(shè)計(jì)速度為60km/h，雙向八車道，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為9801.042m。跨洛陽(yáng)東站大橋作為新伊大街快速化改造工程重點(diǎn)控制工程，為跨越洛陽(yáng)東火車站、洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段而設(shè)，北接瀍澗大道立交，南接玄武門大街。

2 工程地質(zhì)

橋址區(qū)屬海島丘陵區(qū)，地勢(shì)起伏變化大。場(chǎng)地地層為第四系全新統(tǒng)人工堆積層填筑土、雜填土，第四系全新統(tǒng)沖洪積層黃土狀粉質(zhì)黏土，第四系上更新統(tǒng)沖洪積層粉質(zhì)黏土、卵石，下伏上第三系洛陽(yáng)組泥巖。場(chǎng)地黃土狀粉質(zhì)黏土具Ⅰ級(jí)非自重濕陷性，濕陷厚度4.0～8.0m。

根椐《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306－2015），場(chǎng)地基本地震動(dòng)峰值加速度值為0.1g，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。設(shè)計(jì)地震分組第二組，設(shè)計(jì)地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜特征周期值為0.4s。

3 鄰近建筑物

（1）洛陽(yáng)東站。洛陽(yáng)東站從北向南依次為檢修庫(kù)線2股道、隴海三線、隴海上行線、隴海下行線、東三線。既有一座站臺(tái)在隴海三線和隴海上行線之間，另一座位于東三線南側(cè)。

（2）洛陽(yáng)東八貨場(chǎng)。洛陽(yáng)東站西南側(cè)為東八貨場(chǎng)，東八貨場(chǎng)內(nèi)既有兩股道貨場(chǎng)線。貨場(chǎng)股道南側(cè)辦公、值班房，股道北側(cè)為簡(jiǎn)易倉(cāng)庫(kù)。貨場(chǎng)線股道為60軌，鋼筋混凝土Ⅲ型枕，非電氣化鐵路。

（3）洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段。洛陽(yáng)東站北側(cè)為洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段，沿道路中線位置機(jī)務(wù)段房屋及股道由南向北依次為不落輪鏇庫(kù)及材料房、車間線3條、檢修庫(kù)、辦公樓及其他辦公用房等。

4 既有道路條件

既有新伊大街為南北向道路，南接九龍臺(tái)街，北接新安街。北側(cè)由于鐵路阻隔在東八貨場(chǎng)處為“丁”字路口。既有新伊大街寬度約41.5m，中間為雙向六車道，兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道及人行道由綠化帶分隔。

5 線路條件

根據(jù)道路規(guī)劃，在鐵路以北約280m瀍澗大道交叉口，鐵路以南約320m玄武門大街交叉口處各規(guī)劃一座互通立交，如圖1所示。新建橋梁以直線跨越隴海鐵路，橋梁中心線與隴海鐵路下行線交叉角度為85.4°。線路豎曲線縱坡為0.495%，豎曲線半徑為3000m，主線跨越鐵路最小凈空為18.67m。

圖1 線路平面示意圖

6 橋式方案

6.1 下穿方案

新伊大街北延采用下穿方式通過洛陽(yáng)東火車站，南側(cè)互通區(qū)主線標(biāo)高153.17m，既有地面標(biāo)高144.5m，引道長(zhǎng)度最大為272m，縱坡5.317%＞5%，不滿足規(guī)范要求。北側(cè)出鐵路范圍以外280m就進(jìn)入了互通區(qū)，北側(cè)互通區(qū)主線標(biāo)高162m，且北側(cè)地勢(shì)較南側(cè)更高，道路縱坡超過8%，因此新伊大街采用下穿方式穿越隴海鐵路方案不可行。

6.2 上跨方案

由于新伊大街穿越隴海鐵路處位于站場(chǎng)內(nèi)，為減少施工對(duì)鐵路的影響，按照鐵路相關(guān)規(guī)定，橋梁上跨方案應(yīng)優(yōu)先采用轉(zhuǎn)體施工。

（1）機(jī)務(wù)段不設(shè)橋墩。洛陽(yáng)機(jī)務(wù)段不落輪鏇庫(kù)、材料房、檢修庫(kù)、辦公樓及其他辦公用房等在道路紅線范圍內(nèi)，考慮拆除還建。正對(duì)機(jī)務(wù)段大門的東西向主路需要保留，布跨時(shí)應(yīng)予以避讓。若機(jī)務(wù)段內(nèi)不設(shè)橋墩，采用一跨跨越鐵路范圍，考慮避讓機(jī)務(wù)段東西向主路后跨度達(dá)到245m。①單側(cè)跨越。單側(cè)轉(zhuǎn)體，橋梁轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度采用(245+245)m。根據(jù)道路平面設(shè)計(jì)方案，北側(cè)瀍澗大道互通區(qū)已進(jìn)入機(jī)務(wù)段，若轉(zhuǎn)體主墩設(shè)置在北側(cè)，會(huì)導(dǎo)致北側(cè)有280m長(zhǎng)的橋面在變寬段內(nèi)（寬度由39.3m變化至51.2m），考慮到鐵路上方轉(zhuǎn)體施工的特殊性，不平衡轉(zhuǎn)體風(fēng)險(xiǎn)很大，難度大。若轉(zhuǎn)體主墩設(shè)在南側(cè)，南側(cè)建筑物密集，拆遷量太大，而且橋梁采用混凝土梁，(245+245)m跨徑轉(zhuǎn)體重量超過10萬(wàn)t，施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、投資高，故一跨跨越方案優(yōu)勢(shì)不明顯。②南北兩側(cè)對(duì)稱轉(zhuǎn)體。采用南北兩側(cè)對(duì)稱轉(zhuǎn)體，跨中合攏，南北兩側(cè)轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度均為(115+115)m，成橋后跨徑為(120+245+120)m。南側(cè)轉(zhuǎn)體主墩位于東八貨場(chǎng)南側(cè)約10m處，北側(cè)為避讓機(jī)務(wù)段東西向主路，轉(zhuǎn)體主墩位于機(jī)務(wù)段辦公大樓處。受北側(cè)瀍澗大道互通區(qū)影響，北側(cè)有120m長(zhǎng)的橋面在變寬段內(nèi)（寬度由39.3m變化至51.2m），考慮到鐵路上方轉(zhuǎn)體施工的特殊性，不平衡轉(zhuǎn)體風(fēng)險(xiǎn)大。

（2）機(jī)務(wù)段設(shè)立橋墩。由于一跨跨越及南北雙轉(zhuǎn)方案均不可行，為保證項(xiàng)目可實(shí)施性，考慮在機(jī)務(wù)段內(nèi)設(shè)立橋墩。由于材料房、檢修庫(kù)位于道路中心正下方，需要拆除，且車間線3股道及電動(dòng)機(jī)車小輔修庫(kù)3股道均用于車輛停放，具備施工所需的臨時(shí)道口設(shè)置條件，因此在材料房位置可設(shè)置橋墩。設(shè)置橋墩后，橋梁跨徑最大為173m。北側(cè)互通區(qū)變寬段，車間線3股道及電動(dòng)機(jī)車小輔修庫(kù)3股道上方橋梁凈空滿足鋼箱梁維護(hù)條件，為減少施工對(duì)機(jī)務(wù)段的影響，北側(cè)采用鋼箱梁頂推，完成線上施工。

（3）橋跨方案比選。根據(jù)鐵路現(xiàn)狀及規(guī)劃條件，在盡量減小對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)影響的前提條件下，對(duì)各橋型方案進(jìn)行比選，如表1所示。

表1 橋型方案比選

經(jīng)綜合比選，斜拉橋橋型跨度較大，技術(shù)較為成熟，造型優(yōu)美，與周圍景觀相協(xié)調(diào)且轉(zhuǎn)體施工對(duì)鐵路影響較小，故采用斜拉橋橋型方案。

7 橋型選擇

根據(jù)橋位處特點(diǎn)，可供比選的橋式方案有鋼-混結(jié)合梁斜拉橋、混凝土梁斜拉橋。對(duì)以上兩種橋型進(jìn)行比較分析。

7.1 混凝土梁斜拉橋方案

方案1主橋?yàn)?173+173)m混凝土梁獨(dú)塔斜拉橋，轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度為(168+168)m，如圖2所示。主塔為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔高96m，下部為實(shí)心斷面，上部錨固區(qū)為空心斷面。塔截面縱向總長(zhǎng)8m，橫向總寬4m。斜拉索在主梁上的標(biāo)準(zhǔn)索距為6m，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。

圖2 方案1橋型布置圖（單位：m）

7.2 鋼-混結(jié)合梁斜拉橋方案

混合梁斜拉橋具有良好的力學(xué)特性，優(yōu)美的造型。方案2主橋?yàn)?173+173)m鋼箱混合梁斜拉橋，轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度為(168+168)m，如圖3所示。主塔采用鉆石形塔身，包括上塔柱、中塔柱、下塔柱和下橫梁，塔高82m，主梁為鋼箱混合梁，斜拉索在主梁上的標(biāo)準(zhǔn)索距為10m，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。

圖3 方案2橋型布置圖（單位：m）

7.3 方案比選

橋式方案比選如表2所示。兩種方案均較好地適應(yīng)了復(fù)雜的建橋條件，均具有可行性?？紤]減少后期養(yǎng)護(hù)對(duì)鐵路安全的影響，采用混凝土梁斜拉橋能更好地適應(yīng)建橋條件，節(jié)省工程投資，故混凝土梁斜拉橋?yàn)橥扑]方案。

表2 橋式方案比選

8 結(jié)束語(yǔ)

新伊大街跨洛陽(yáng)東大橋建橋條件復(fù)雜，線路、孔跨、塔高布置等方面受限條件較多，混凝土梁斜拉橋滿足各方面限制要求，且混凝土梁斜拉橋方案橋式布置合理、結(jié)構(gòu)受力明確、橋型簡(jiǎn)潔美觀，施工安全性高，具有突出的工點(diǎn)適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。斜拉橋主梁采用混凝土截面，該橋轉(zhuǎn)體施工重量超過7萬(wàn)t，為國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)體重量最大的橋梁。