铁路的桥梁设计及其施工注意事项分析

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，为今后的设计及施工提供经验。