胶新线西夹古哨水库大桥无缝线路设计方案研究

周广勇,郜现广

（济南铁路局设计所,济南 250000）

1 引言

无缝线路能够消灭大量的钢轨接头 ,具有行车平稳、机车车辆及轨道维修费用低、使用寿命长等优点。 桥上铺设无缝线路以后 ,由于减轻了列车车轮的冲击 ,改善了桥梁的受力状态 ,因而能延长桥梁使用寿命 ,减少养护维修工作量。但大部分桥梁在设计建造时并未考虑铺设无缝线路的纵向力作用等因素，因此在换铺无缝线路时依据规范需对钢轨强度、稳定性、断缝值等指标进行检算。

2 线桥概况

本桥为单线铁路桥，全长307m。桥跨组成为：胶州方台＋9-32m混凝土简支梁＋新沂方台。固定支座设置在胶州方。整座桥上线路位于2‰的坡道及R-1600 L-1240.78m l-110m曲线上。桥上既有轨道结构为Ⅱ型砼桥枕，1840根/km配置，Ⅱ型弹条扣件。

3 桥上无缝线路强度和稳定性检算

3.1 允许温降

依据《铁路无缝线路设计规范》及TDS（桥上无缝线路检算软件）计算得到： 综合动载系数Kd=(1+α+β)f=2.378，轨底动弯应力σd=151.0 MPa。钢轨允许温降 [ΔTd]=79.3℃。

3.2 允许温升

采用不等变形波长理论，计算中考虑了无缝道岔钢轨纵向力不均匀性的影响，相当于8℃温度力。用不同的变形矢度f值进行叠代，计算得到：1股钢轨允许压力[P]=943.0 kN，允许温升[ΔTu]=49.1 ℃，临界温升ΔTk=95.3 ℃，安全系数 K=1.9。

3.3 锁定轨温

最高轨温Tmax=60℃，最低轨温Tmin=-16.5℃，允许温升[ΔTu]=49.1℃，允许温降[ΔTd]=79.3℃。设计锁定轨温范围：28±4℃。校验结果：最大温升 ΔTum=36.0 ℃ ≤ [ΔTu]富余：13.1℃，最大温降 ΔTdm=48.5 ℃ ≤ [ΔTd]富余：30.8℃，合格！

3.4 断缝检算

钢轨类型：60kg/m，钢轨温降△Td=48.5℃，有砟轨道，断缝允许值 [λ]=8cm。

计算结果为：左侧断缝λ1＝3.89cm，右侧断缝λ2=3.89cm。断缝λ=λ1+λ2=7.79cm。

4 桥上无缝线路纵向力计算

根据梁轨相互作用原理，基于TDS桥上无缝线路计算软件，计算得到胶新线汤河大桥无缝线路纵向力最大值。根据计算结果，墩顶

（32m简支梁）纵向伸缩力T1=46.7KN，挠曲力T2=99KN，断轨力T3=161KN，制动力T4=335.4KN。

5 桥墩检算

由计算结果可知，墩身较高的2号墩（墩身高10.5m）受力最为不利，故需对其进行检算。检算结果结果如表1所示（其中：单线附加力F2仅为一线列车制动力，该项已在桥梁设计中检算通过，在此略）。从中可见，各项指标均通过检算。

表1 墩台各项检算指标

6 研究总结

（1）桥上无缝线路设计锁定轨温范围为：28±4℃，最大温升幅度36℃，最大温降幅度48.5℃。（2）采用60kg/m、U75V新钢轨。（3）桥上轨枕为Ⅱ型钢筋混凝土桥枕，1840根/km配置，要求所用轨枕状态良好。（4）要求桥上道床道砟洁净，并且密实、饱满。线路两侧设置道砟板，两侧的砟肩宽不应小于40cm，且砟肩堆高15cm。（5）扣件布置如下： ①桥台胸墙以内设计采用石龙桥小阻力扣件+不锈钢复合胶垫，扣件扭矩力为60～80N.m。②两端桥台胸墙以外300m范围设计采用新Ⅱ型弹条扣件，扣件扭矩力为120～150N.m。

[1]TB 10015-2012.铁路无缝线路设计规范[S].北京:中国铁道出版社,2013.