1桥梁设计
1.1设计荷载结构自重:自重系数1.04,包括自重和二期恒载。二期恒载包括8cm厚的混凝土桥面铺装层,10cm沥青混凝土铺装层,护栏及防落网。预加力。混凝土收缩及徐变:混凝土收缩徐变的延续期按10年计入;28d抗压强度标准值50MPa;环境相对湿度80%。基础变位作用:最大沉降5mm。取其包络作为基础沉降工况的效应。汽车荷载:1.3×公路I级,双向4车道。均匀升温+25℃,均匀降温-25℃。1.2梁部设计根据城际铁路管理部门要求“上跨高速铁路桥梁的梁部宜采用整体箱梁”,本设计采用单箱双室等截面连续梁,底板厚25cm,顶板厚28cm,腹板厚50cm,箱梁顶宽1424cm,底宽925cm,横断面如图2所示。预应力设置:腹板束采用型号15.24-17,顶底板束采用型号15.24-15钢绞线,内径为90mm金属波纹管成孔。预应力钢绞线锚下控制应力均为1395MPa。采用有限元分析软件桥梁博士进行梁的计算。用梁单元建立3跨连续梁的平面模型,共有单元155个,节点156个,考虑4个施工阶段对结构进行模拟分析。单元划分如图3所示。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)相关规定进行计算,承载能力极限状态检算如图4、图5所示,由图可知满足要求。其他计算均满足规范要求,不再一一列举。1.3下部结构设计跨铁路孔桥墩采用双圆柱式墩,单排灌注桩基础,墩柱直径1.8m,桩直径2m。下坡端桥墩和梁固结,固结墩墩高13.2m,控制设计。采用“桥梁通”软件进行计算,墩身内力从整体模型中提取,桥墩计算结果如图6、图7所示,最大轴力、最小轴力与弯矩组合工况均能满足规范要求。桩基计算计算结果如图8、图9所示,桩长为55m,桩身最大弯矩为8198kN·m。1.4防护棚设计因公路桥施工时铁路梁已经架设完成,需塔设防护棚洞以避免铁路桥梁受到破坏。防护棚采用钢管柱支撑贝雷梁的形式,贝雷梁型号采用单层单排不加强型,跨度12m。钢管柱直径630mm,壁厚10mm。横断面布置见图10。1.5城际铁路相关设计1.5.1成桥后提供线界需满足高速铁路7.25m的净高要求及接触网回流线外1m不得有构造物的净宽要求。本设计净提供净高8.5m,距回流线不小于5m,满足要求。1.5.2防撞墙、防落网、异物侵限监测装置设计设置双SS级墙式防撞墙,防撞墙高度均为1.1m,护栏宽度0.5m,双护栏间净距1m。外侧护栏顶部设置防落网,防护网高1.4m,防落设施总高度2.5m。防护网高度不应小于2.2m,网眼不大于0.25cm2.异物侵限监测装置放在最外侧防撞墙上,异物侵限监测装置设置长度要求如图11所示。本桥沿整孔布设,满足要求。1.5.3中央分隔带处理防止中央分隔带坠落物体,跨城际铁路桥孔中央分隔带处采用封闭设计,用混凝土盖板密扣于两桥之间。图11异物侵限监测装置设置示意
2施工注意事项
及安排桥梁桩基钻孔采用冲击钻或旋挖钻,桥墩墩柱与盖梁采用模板现浇。箱梁采用满堂支架施工,跨铁路桥梁位置采用防护棚洞防护。施工时应注意:(1)铁路两侧桩基施工时,钻机位置应放置在远离铁路两侧,防止钻机倾覆影响铁路安全。(2)钢筋笼吊装时,应根据钻机距离铁轨的距离,合理确定钢筋笼吊装段长度,防止钢筋笼倒塌影响铁路安全。(3)湿接缝施工时,应采取防护措施,防止落物,影响铁路运营安全。(4)系梁开挖时采用人工配合机械开挖,开挖方式为从上到下逐层开挖,采取必要的防护措施,基坑施工完后,及时对基坑进行回填。为加强建设项目管理、全面履行合同、控制施工成本,确保工程建设工期、质量、安全、生态环境保护等建设目标全面实现,针对该工期紧的特点,需成立项目经理部,负责施工桥梁施工的总体组织管理与对外协调。
3结束语
高速公路上跨城际铁路在今后的发展中将越来越多,本文以一个较为典型的工程为例,阐述了在跨越城际铁路的结构设计中,应注意跨径、净空、结构形式等因素,选择最佳的结构形式,以满足铁路部门的要求,减少对城际铁路线的影响;同时,结合工程经验,提出了跨铁路施工时的注意事项,为今后的有价值的的经济期刊设计及施工提供经验。
作者:史东志 单位:中交路桥华东工程有限公司