摘要:随着经济的发展,铁路、公路网越来越密集,公路跨越铁路的情况越来越多,该文结合电气化铁路特点,对公路跨铁路桥梁的设计要点进行阐述,可为同类工程方案设计提供借鉴。
关键词:公路桥;电气化铁路;桥下净空;桥型方案;施工方案
1.概述
为适应经济发展的需要,我国正大力推进公路网的升级改造,公路与铁路交叉的情况越来越多,为确保铁路运营的安全,铁路方面十分重视新建跨铁路桥梁的建设,对桥型、跨径、施工方案等方面有特有的规定和要求,并设置专门的涉铁立交安全评审环节,而常规公路设计院对铁路的性质和特点往往不够了解,增加了公路总体设计和项目推进的难度,跨铁路立交的设计成为公路建设的一个重要课题,本文总结跨铁路桥梁设计经验,重点阐述此类公路桥梁桥位选择、平面设计、纵断面设计、横断面设计、桥型方案、附属设计、施工方案等的设计特点,为同类工程方案设计提供借鉴。
2.桥位选择
整体线位需综合考虑起终点衔接、自然环境、既有道路、铁路、既有建筑等因素,一般铁路因素不控制线位总体走向,但局部线位需尽量结合涉铁工程特点进行协调,桥位选择重点考虑以下几个方面:
①避开车站。车站内股道多、铁路设备多、作业繁忙,安全要求高,选线首先需避开车站范围,尽量在铁路区间内穿越。
②避开电气化铁路接触网立柱。目前我国铁路电气化率超过了60%,既有铁路大部分已电气化或正在改造,公路选线时需考虑既有电气化铁路接触网立柱的位置,一般要求桥梁投影面下无立柱,且桥梁结构边缘距离立柱不小于2m,因此线路尽量选择从立柱中间穿越。当条件受限时也可考虑跨越接触网立柱,但需对立柱进行迁改或结合铁路规划确保立柱上方净空满足远期发展要求,无远期规划时,要求预留更换立柱的施工空间,一般要求梁底距离立柱顶不小于2m。另外需注意,站内的定位立柱无法迁移,有锚段关节的立柱迁改范围广,费用较高。
3.平面设计
一般选择在直线段跨越铁路,当条件受限在曲线段跨越时,曲线半径不宜过小。桥梁平面布置需注意以下两点:
①桥墩位置。桥墩一般要求路堑地段设在侧沟外侧,路堤地段不应侵占路基边坡,且应确保排水系统的畅通和路基边坡的稳定性。桥墩设置除满足限界要求外,尚应考虑桥墩及其基础施工影响范围。
②桥梁与铁路交角,一般要求桥梁与铁路法线夹角不小于60°,当交角过小时,需加大跨径,减小斜交角,如既有铁路为单线或者双线,可考虑采用门式墩跨越。
4.纵断面设计
跨铁路桥梁纵断面设计特点主要体现在以下几点:
①桥梁纵坡。跨铁路桥梁纵坡不宜大于4%,位于交通繁忙路段,不应大于3%,随着城镇化发展,许多城市外环公路设计兼做城市外环线,此类桥梁还需满足非机动车道最大纵坡要求,纵坡不应大于2.5%。
②桥下净空。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桥下净空与所跨铁路的性质、通车情况有关,当所跨铁路为规划铁路或非电气化铁路时,桥下净空可按铁路建筑限界控制,客货共线铁路净空不小于6.55m,通行双层集装箱时不小于6.86+y(接触网结构高度,0.5~1.4m);当所跨铁路为既有电气化铁路时,需调查既有铁路接触网导线高度和结构高度,桥下净空不小于接触网导线高度+结构高度,并考虑桥梁梁体与接触网带电体的绝缘距离0.5m。桥下净空还与桥梁施工方案有关,当采用悬臂浇筑时需要考虑施工时设备的操作空间要求,转体法施工时需考虑转体全过程梁体距离接触网立柱满足安全距离。
5.横断面设计
跨越普速铁路时,桥梁横断面布置和常规桥梁基本一致,跨越高铁或客运专线时桥面布置需采用两级防护,在主孔及两端相邻孔每侧各加宽3m桥面,其中1m用做0.75m检修通道+0.25m竖直监测电网的基础,另2m作为防撞缓冲带+外侧防撞护栏。
6.桥型选择及施工方案
跨铁路桥梁桥型选择首要原则是结构形式简单,施工方便、快速、减少在铁路上方的施工时间和工作量,且后期维护工作量小。综合考虑经济性等因素,选用方法如下:
①避免采用装配式空心板及T梁结构,尽量采用混凝土梁。
②跨度L≤50m时,采用整体箱梁或组合式箱梁。采用组合式箱梁时,施工方法推荐采用预制架设法,待吊装完毕后施工桥面接缝,形成整体桥面。也可采用等截面连续梁,纵向顶推法施工。
③跨度L>50m,适合采用连续梁、连续刚构、钢-混结合梁、斜拉桥等结构。可因地制宜选用纵向顶推法、水平转体法施工。纵向顶推法适用于等截面钢结构、连续梁,且以不需要设置临时支墩为宜,以减少对既有线的干扰;水平转体法可适用于各种常用的桥型,具有跨越能力大,对既有线干扰小、跨线作业时间短等优点,是跨越高速铁路桥梁比较安全的施工方法。
7.附属设计
跨铁路桥梁附属设计需注意以下几点:
①桥面排水。跨越铁路的桥孔内不留泄水孔和附属排水管道,桥面汇水通过桥面纵坡引出铁路范围以外后整体纳入桥梁排水系统。
②防抛网设置。上跨铁路跨两侧设置坚固的防护网(板)进行垂直隔离封闭,其高度不低于2.5m。
③防撞护栏设置。当跨越普速铁路时,主跨及两侧相邻孔跨桥梁两侧设置SS 级防撞护栏,跨越高铁、客运专线时采用SS 级加强型防撞护栏,高度不小于1.4m。
④防雷接地。一般梁底距离电气化接触网较近,会存在较大的感应电流,因此必须把上部结构钢筋连接成一体,连接至接地级,使其满足电阻小于4Ω 要求。
8.结语
跨铁路桥梁多种多样,但其桥位选择、桥型方案、施工工法等均以保证铁路安全为首要原则,设计过程中必须加强对铁路的认识,贯彻执行中国铁路总公司及地方铁路局的相关技术规定,并与铁路部门充分沟通,只有这样才能保证跨铁路桥梁项目顺利实施。
参考文献:
[1]吴 云.天津市中心城区快速路工程跨铁路桥梁设计特点[J].城市道桥与防洪,2007(9):28-31
[2]谷国宏.石家庄跨电气化铁路桥梁设计[J].城市道桥与防洪,2007(9):35-39
作者简介:
严双峰(1982-),男,江苏泰州
论文作者:严双峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/4
标签:铁路论文; 桥梁论文; 立柱论文; 电气化铁路论文; 桥面论文; 桥下论文; 公路论文; 《基层建设》2017年第24期论文;