改建沪蓉铁路小角度上跨宁西下行线设计方案

2018-01-29李孝平庞凌志

铁道建筑 2018年1期

李孝平，庞凌志

(中铁四院集团广州设计院有限公司，广东广州 510600)

1 铁路小角度立交

近年来，随着铁路建设的高速发展，不仅新建铁路日新月异，对既有铁路的扩能提速也同样快速推进。铁路跨铁路的立体交叉不可避免，特别是既有铁路的改造，由于受现场条件、运营组织等诸多因素的限制，改建铁路小角度立体交叉是工程实施中经常遇到的问题。

引江济淮工程引起宁西下行线、沪蓉铁路合武段局部改建[1]。其中沪蓉铁路合武段为设计速度250 km/h 的双线有砟轨道高速铁路[2]，宁西下行线为设计速度160 km/h的单线铁路。由于受场地条件、运营组织的制约，既有沪蓉的改建采用异位改线方案，在其投入运营后，再对宁西下行线跨江淮运河桥梁进行改造。宁西下行线采用先修建一条施工便线，再在原桥位改建桥梁的方案。宁西下行线施工便线按100 km/h标准设计，并满足通过正式运营列车要求。新建的施工便线下穿改建的沪蓉铁路，因此，沪蓉铁路改线时必须为宁西铁路下行线的施工便线预留通道，而这2条铁路线的交角只有18°。

2 立交方案比选

改建沪蓉铁路于里程CK491+980.84处上跨宁西铁路下行线施工便线，两条铁路线的夹角只有18°，改建沪蓉铁路此处路堤高度仅6 m左右。由于受建筑高度的限制，不能采用刚构桥[3-5]或其他大跨度桥跨越宁西下行线施工便线，只能采用小孔径的框架桥方案，且框架顶板至轨底按80 cm控制。

图1 改建沪蓉铁路新建1孔7 m斜交框架桥剖面(单位：cm)

2.1 方案1

直接在沪蓉铁路改线设计时新建1孔7 m的斜交框架桥[6-7]作为宁西下行线施工便线的预留通道，框架横剖面见图1。该方案最大缺点：由于框架桥轴线与改线后的沪蓉铁路线夹角只有18°，且框架桥顶板覆土厚度仅80 cm，框架桥两侧较长范围内铁路轨枕一头置于框架桥上，另一头置于路基中，由于两者刚度差别过大造成的不均匀沉降会影响列车行车的平稳性，在高速铁路桥涵设计中应该避免产生这种情况。初步设计审查意见也不同意该方案，而建议改建沪蓉铁路上跨宁西下行线施工便线时，宜采用在沪蓉铁路改线上设置上跨工点的方案。

2.2 方案2

在沪蓉铁路改线设计时新建1孔7 m的异形框架桥作为宁西下行线施工便线的预留通道，平面布置见图2。

本方案较方案1的改进在于：补齐了框架桥与沪蓉铁路改线间的“缺口”，使得异形框架桥的两端边线与沪蓉改线铁路轴线垂直，从而避免了铁路轨枕分别置于刚度差别过大的框架桥和路基上，而导致铁路行车的不平顺。但框架B和框架C异形结构受力复杂，施工也比较困难。

图2 改建沪蓉铁路新建1孔7 m异形框架桥平面布置(单位：cm)

2.3 方案3

在沪蓉铁路改线设计时沿沪蓉铁路线新建如图3和图4所示的8孔框架桥，其中框架B、框架C、框架D错孔布置，预留通道给宁西下行线施工便线，框架A两端加设封板，作为与两端铁路路基相接的过渡段(其作用相当于铁路“路基挡墙”)。

为了减少框架结构顶板厚度，在满足宁西下行线施工便线通行限界要求的前提下，尽可能采用小孔径框架，因此将框架A、框架B、框架C、框架D分别设计成(5.8+5.8)m、(9.2+9.5)m、(5.8+9.5)m、(2.7+9.5)m的双连孔小框架。错孔布置的框架B、框架C、框架D预留通道内最小净宽5.7 m，施工便线轨顶至框架顶板底之间的最小净高为6.55 m，满足160 km/h客货共线铁路隧道建筑限界(电力牵引区段)的要求。由于此处框架桥内施工便线轨面标高低于地面标高，框架桥内排水利用侧沟引到框架桥外低洼处排出，改建的沪蓉铁路线直接在8孔框架顶板上铺轨。