1.概况
广西沿海铁路,位于北部湾地区,其中钦州北~北海段属于广西沿海铁路重要组成部分,为北部湾地区主要铁路运输线。钦北正线在南钦段钦州北站顺接南钦正线,之后线路折向东南,跨钦江,于既有钦州东站南面新建钦州东客车场。出新建钦州东站后,线路在既有钦北线右侧向东南延伸,跨大风江,经那丽镇南侧设大马站,跨丹竹江,于丹田村附近分别上跨既有钦北线、桂海高速公路和南北二级公路后,线路逐步回到既有线左侧,并行过南流江引入既有合浦站。钦州东至合浦段为新建双线、保留既有线的三线模式;合浦至北海段利用既有线增建二线,为双线模式。正线长度99.474km,设计时速250km/h。
2.桥涵工程概况 本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务,欢迎光临DyLW.neT
全线桥梁共83座,总计31501.481延长米,其中钦北正线共有新建桥梁79座,计30596.477延长米,占线路长度的30.76%;相关联络线与既有线改线桥梁4座,计905.004延长米;新建框架桥25座,计8309.422顶平米;地道4座,计244.7横延米;新建跨线建筑物13座,计2099.13横延米;新建及改建涵渠261座,计5839.47横延米。
钦北段桥梁跨越钦江、大风江、南流江通航河流三条,跨越既有南防线、钦防左线、钦北改线、钦港改线、既有钦北线5处,跨越高速公路1处,跨越其余等级公路二十余处。本段最长桥梁为南流江双线特大桥,全长9774.544m,全桥采用32m、24m简支箱梁,跨南流江主江采用(40+6×65.4+40)m连续梁,跨支江采用(40+3×65.4+40)m连续梁。丹竹江双线特大桥有两处墩高30m,为本段最大墩高。
3.桥梁基础设计
本段铁路桥梁基础有扩大基础、桩基础两种,以桩基础为主,部分地质条件、地形条件适宜的墩台则采用扩大基础。桩基础采用钻孔灌注桩。全线桩基础统计数据如表1。
4.墩台设计
为满足无缝线路轨道的受力要求,桥梁墩台需要一定的纵向线刚度,为满足高速行车车桥动力响应要求,桥墩需要有一定的横向刚度。总的来说,桥墩设计需要综合考虑功能、受力、施工、耐久性、景观、维修、经济性等多方面的因素。本线以32m简支箱梁为主导梁型,32m、24m简支箱梁占全线桥梁90%以上,全线范围内铁路桥最大墩高为30m,本段桥墩采用时速250公里客运专线铁路矩形实体桥墩(双线,直、曲线,Ag≤0.05g)《通桥(2009)4221-Ⅰ》;桥台采用矩形空心结构,空心台身圬工更省、重量更轻、有利于优化基础设计,最小台高不小于5m,最大台高不大于9m。为方便桥台检修,台尾左右均设检查台阶且桥台内空心部分也设检查梯。
5.常用跨度桥梁设计
5.1桥式方案
1)桥梁孔跨满足交通、通航、防洪的需要,桥梁跨越公路、通航河流时,桥式方案要满足相关规划的要求,桥梁跨越河流时,桥式方案要满足防洪评价的要求。
2)本线除跨越钦江、大风江、南流江、南北高速公路、市政道路的主桥部分采用特殊结构外, 其余一般采用24、32m预应力混凝土简支梁。同一座桥宜采用等跨及相同类型的桥跨结构布置。
3)一般地段路桥分界应经与路基专业根据填土高度、地质情况、站内或区间划分等各方面综合考虑后共同商定。
4)对部分既有梁式水文控制的小桥,当新建铁路与既有线间距较小时(d≤5米),根据既有桥基础大小、埋置深度等具体情况,新建铁路桥采用框架桥接长。
5.2梁体类型及施工方法
正线250km/h地段一般采用24m、32m预制简支整孔箱梁(通桥(2008)2221A)或现浇整孔箱梁等(通桥(2008)2221A);各联络线、既有线改线,梁部采用T梁(通桥(2005)2101)。简支箱梁主要有预制架设、支架现浇、造桥机施工等几种施工方案。
钦北线全部采用运架一体机的预制架设的施工方案。常用跨度连续梁采用悬臂浇筑法。
6.大跨度桥梁设计和特殊桥梁结构
6.1钦江双线特大桥2×128简支系杆拱
本桥位于钦州市钦江青年水闸下游约230m处,桥位附近属于丘陵地形,地势相对较低。该桥在DK4+620~750跨越钦江,铁路与钦江水流方向基本正交,交角约86度。根据广西自治区政府及交通厅要求,跨越钦江桥梁需按双孔单向通航,通航孔净宽、净高分别为110m和13m设计。桥位处最高通航水位为10.08m,采用2-128m简支系杆拱跨越钦江,以满足通航高度和通航净宽的要求,如图1。
6.1.1拱肋
单孔系杆拱桥系梁全长131.6m,计算跨径128m,矢跨比f/L=1/5,拱肋平面内矢高25.6m,拱肋采用悬链线线型。拱肋平面内悬链线方程为:
x为拱肋计算点到拱脚的距离。坐标原点为拱肋中心线与支座中心线交点,x轴线——顺桥向,距系梁底面1.25m;y轴——竖向,距离拱脚底面1.75m。
6.1.2系梁
系梁按整体箱形梁布置,采用单箱三室预应力混凝土箱形截面。系梁标准段箱宽17.8m,梁高2.5m,顶板厚30cm(横坡变坡点厚度),底板厚30cm,边腹板厚45cm,中腹板厚35cm。底板在横向3m范围内上抬50cm以减小风阻。吊点处设置吊杆横梁,横梁厚度40cm(靠近吊点处设2.5m长变厚段过渡到1m厚)。
系梁靠近38#墩处曲线内侧拱脚顶板上设Φ80cm进人孔,每个箱室内均设检查孔。
6.1.3拱脚 本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务,欢迎光临DyLW.neT
系梁在拱脚顺桥向8.5m范围内设成实体段,横桥向宽度由17.8m增加至19.0m,截面渐变处设过渡段。
拱肋钢管构件在拱脚段均按直线线型设置。6.1.4梁部施工
梁体为单箱三室截面,离钦江河面高度约为30m,采用先梁后拱的施工顺序,梁体采用支架现浇施工,在梁体施工完成后安装钢管拱,依次完成钢管混凝土灌注及吊杆张拉工作。
7.结束语
本线已于2013年年底建成通车,目前运营情况良好。本线位于桂南地区,属低山丘陵和滨海平原区。通过对全段沿线桥长及铁路桥梁桩基信息统计、墩台设计、重点桥渡的介绍,希望能为今后相邻区域的铁路建设提供设计参考。
参考文献:
JS2010-002.广西沿海铁路钦州北至北海段扩能改造工程初步设计总说明书.中国中铁二院工程集团有限责任公司.2009(08).