跨既有铁路桥梁方案设计研究

李飞

摘要：在改革开放的新时期，我国的国民经济在快速的发展，铁路一直在我国交通运输方面承担着特别重要的角色，我国的铁路网建设不断扩大，尤其是高速铁路的建设非常迅猛，现在高速公路网络或高铁建设，不可避免的需要跨越铁路，上跨既有铁路桥梁项目成为首选方案，而如何制定项目施工的安全管理，保证该项目施工的安全。本文结合当前上跨既有铁路桥梁施工存在的问题，提出合理的工程施工安全管理对策。

关键词：既有铁路；铁路桥梁；转体施工

中图分类号：TO25 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0357-01

引言

近年来，我国交通基础工程设施发展迅猛，特别是以城际铁路、客运专线为代表的高速铁路发展尤为突出，新建线路与既有繁忙铁路干线立体交叉情况越来越多，同时运营单位对既有线运营安全要求日益提高，如何减少新线建设对既有铁路的运营干扰成为桥梁方案考虑的重点，也是设计方案能否获得运营部门批准的关键。因此跨越既有铁路的桥梁设计方案需要认真分析研究。跨越既有铁路的桥梁方案大致分为两类：一是以大跨桥梁方式跨越；另一种是在交叉点附近布置桥墩以较小跨度跨越。哪种方案更为合理需要考虑两线夹角、净空高度、既有线运营繁忙程度、既有线条数等因素根据具体交叉情况确定，寻找相对工程经济同时对既有线运营影响较小的设计方案。新建某铁路根据不同的交叉跨越情况研究了不同设计方案，除采用传统的现浇预应力混凝土盖梁门式墩、钢盖梁门式墩、连续梁转体施工等设计方案外，根据实际情况首次提出预制拼装组合新型门式墩方案、倒L形墩方案、转体V形T构桥墩方案等一些新的设计思路。

1 我国上跨既有铁路桥梁施工现状

（1）我国目前已经建成多座上跨既有铁路桥梁，初具规模。如中国铁建二十五局集团二公司建设的长韶娄高速公路跨洛湛铁路立交桥；西宁南绕城公路曹家堡互通立交主线1号桥跨兰青铁路桥等。这些桥梁横跨铁路实现了较高技术难度的工程顺利竣工，为我国上跨既有铁路桥梁的工程实施积累了大量成功经验。（2）目前上跨既有铁路桥梁大都采用门墩式施工工艺；搭建临时支墩，安装钢管柱，用钢管柱连接，吊装工字钢，吊装工便梁，安放工字钢，形成整体。整个过程需要各个部門联动工作，且施工过程中不能够间断，需要保持一定的施工连续性。

2 跨越既有铁路桥梁方案设计

2.1 传统门式墩方案

传统门式墩方案是针对新建铁路与既有铁路小角度交叉的情况而采用的一种设计方案，门式墩一般采用矩形或圆形钢筋混凝土墩柱，搭配预应力混凝土盖梁，盖梁跨度可达22～25m。该方案能够减小跨越既有铁路桥梁的跨度，减少施工中的设备投入，但盖梁施工需要在既有线上方搭设支架，盖梁预应力一般需要分批张拉，对既有线运营干扰时间较长。值得注意的是，近年来在门式墩的设计中，也有设计者采用了钢结构盖梁取代传统门式墩的预应力混凝土盖梁，该方案中，钢结构盖梁在桥墩柱施工完成后，可利用既有线运营天窗时间，快速架设钢盖梁，免去了支架搭设，大大减少了施工对既有线运营影响。但在该方案的设计中应注意钢结构盖梁与混凝土墩柱的结合部位的特殊处理以及钢盖梁本身的疲劳和局部稳定设计。

2.2 预制拼装组合新型门式墩方案

传统门式墩设计方案中现浇混凝土盖梁需要在既有铁路上方搭设支架、浇筑混凝土，其工期较长并对既有线运营影响较大，特别是跨越既有繁忙干线铁路时，其方案甚至有时不能得到既有线管理方的认可；另一种钢盖梁门式墩方案，工程成本高，后期养护工作量大，而且由于钢盖梁位于高压接触网上方存在检查维修困难等诸多缺点。

2.3 桥梁项目建设施工前采取的安全管理措施

桥梁的生命在于建设和使用两个方面，充分做好桥梁建设施工前的准备工作是保证桥梁生命的开始，为桥梁的长期使用提供可能。首先，充分调研整体桥梁工程项目的情况，掌握项目的地理环境、铁路运行状况、自然因素、季节、人员活动情况等；其次，根据掌握的情况找专业设计单位设计合理的设计方案、技术图纸，制作切实可行的操作规章制度等。一定要充分认识项目的中各项要求，全面提高专业人员的职业素质；再次，对施工单位要严格把控，施工单位必须具备相应资质要求，施工单位必须全面了解工程概况，熟悉施工流程、方法，掌握设计图纸，了解项目的关键点，充分为项目做好准备，做出充足的预算以及安全措施，确保项目进行中各项工作的安全运转；最后，监理单位也需要对项目进行深入了解，掌握项目进行中的关键节点，不可马虎大意，项目进行时能够切实起到监督管理作用。

2.4 转体V形T构桥墩方案

在跨越既有铁路桥梁的设计中，对于新形桥墩结构形式和施工工艺的运用对于整体的桥梁设计效果提升具有显著意义，转体V形或T形桥墩是当前桥梁建设中较为新颖的一种设计方案，在该设计中，采用的是V形或T形桥墩设计，在墩底设置铰盘，也就是整个铁路桥墩的构造呈现上宽下窄形式，设计采用预应力混凝土横梁，上部结构采用标准跨径简支梁，预制架设施工。桥墩横梁平行既有线浇筑，架梁施工前将桥墩转体到位。采用该设计方案，相对连续梁转体施工技术难度较低，并且在工程投资和后续的维护成本上也具有很大的优势。

3 结语

传统支架现浇预应力混凝土盖梁门式墩施工简单，工程造价低，应用在行车密度较小的专用线或牵出线等较为合理；对结构跨度大、既有线行车密度高、工期紧张的情况，可考虑采用钢盖梁门式墩方案；如孔跨布置、场地条件适宜的条件下，可优先采用倒L形墩、预制拼装组合门式墩或转体V形T构桥墩方案，更为经济合理；当一跨跨越既有铁路其桥梁跨度可接受的情况下，选择转体T构或转体连续梁方案，更易获得运营单位的认可。跨越既有线的情况多种多样，其设计方案应根据实际情况具体分析，综合考虑，详细比较后才能找出工程经济性较好，养护维修方便，同时施工过程中对既有线营运影响最小且经济合理的桥梁设计方案。

参考文献

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[2]中铁第一勘察设计院集团有限公司.兰州—中川铁路黄河特大桥设计[Z].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2014.

[3]盖小红.哈大客运专线运粮河特大桥连续梁转体施工设计[J].铁道标准设计，2012（5）：89-92.