浅谈几内亚CBG铁路跨线桥设计的认识

刘传磊

[摘要]随着经济的发展和社会的进步，大大推动了道路桥梁铁路事业的发展，对于铁路跨线桥设计而言，不仅对技术人员的能力素质要求较高，還需要充分结合具体实际情况，进行针对性设计，科学测算相关的参数，并综合考虑各种受力、耐久性等问题，进而制定完善的施工组织方案，提高铁路跨线桥的建设质量，进而发挥应有的作用。本文对几内亚CBG铁路跨线桥设计课题进行了全面研究分析，提出了具体的建设意见，仅供参考。

[关键词]工程概况；铁路；跨线桥设计

文章编号：2095 - 4085（ 2018） 03 - 0018 - 02

几内亚WAP2#港区运矿道路与CBG铁路相交，跨线桥的建设避免了CBG铁路运营与赢联盟运矿车辆的交叉干扰及影响，对赢联盟及CBG运营及建设意义非凡。

1 工程概况

CBG铁路路基宽度约为5m，右侧预留复线宽度，安全距离为2.5m。光缆及水管分别距复线路基1.Om、3.Om。跨线桥需满足规范规定的建筑界限要求。CBG运营管理中心要求跨线桥净空为5.5m，最终确定跨线桥净空为6.Om，净跨径为18.5m，梁长20m。跨线桥上部结构采用现浇直腹板单箱多室钢筋混凝土箱梁；下部结构采用重力式U型桥台、桩基础。

2 箱梁方案比选

2.1 预应力混凝土箱梁

预应力混凝土箱梁以结构受力性能好、变形小、混凝土方量小、行车平顺舒适、工厂化施工等优点著称，但需要龙门吊、张拉设备、压浆设备等。现场不具备预应力施工的设备及专业操作人员，实施难度大。

2.2 钢箱梁

钢箱梁结构受力稳定、钢材使用量较大、行车舒适度较差、施工工序少、安装简易，但从国内运至现场时间较长，且钢箱梁存储及吊装难度大，安装需顶推设备。CBG跨线桥只有1跨，施工及安装不具有性价比。

2.3 现浇混凝土箱梁

现浇混凝土箱梁结构受力性能好、变形小、混凝土及钢筋使用量大、需搭设支架、施工周期较长，但施工简便、不需另外采购顶推及吊装设备等，可操作性强。

综上所述，箱梁方案最终采用现浇混凝土箱梁。

3 箱梁结构设计

3.1 建立模型

利用Midas Civil有限元分析软件建立模型，主要对箱梁在静力荷载工况、自重、移动荷载等情况下进行受力分析。通过建立节点，单元确定箱梁长度，导入箱梁标准横断面后生成截面，利用截面网格有限元计算截面特性值。确定边界条件、材料、单位等特性值进行下一步结构计算。箱梁模型图见图1。

3.2 移动荷载计算

（1）车道线的确定

对移动荷载进行分析，先进行车道线定义，从而确定移动荷载路径。赢联盟运矿车辆满载重量以120t考虑，车辆轴距为2.7m，前后轴距为4.8m。本桥跨径只有20m，不需要考虑汽车荷载效应的纵向折减。运矿车辆最宽为3. 3m，考虑车道宽度为Sm。

（2）移动荷载工况计算

移动荷载主要包括车辆荷载、人群荷载等，本次计算只考虑运矿车荷载。由于运矿车辆与国内标准车辆不一样，不能选用规范中的标准车辆，需进行自定义车辆参数。计算移动荷载工况时，将各子荷载工况计算结果做对比，取最不利结果输出。移动荷载计算得到的是包络结果，包括最大弯矩，最小弯矩及不同情况下的所有弯矩。也可以直接查看移动荷载工况下的反力、支座、位移、内力和应力结果。由于内容较多，在此只展示移动荷载工况下箱梁单元应力图，如图2。

3.3 结构耐久性设计

混凝土结构的耐久性是指结构对气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何其他破坏过程的抵抗能力。混凝土结构的耐久性问题表现为：混凝土损伤（裂缝、破碎、酥裂、磨损、溶蚀等）；钢筋的锈蚀，脆化、疲劳、应力腐蚀等。几内亚常年高温、降雨量大、施工期间钢筋锈蚀及混凝土裂缝等对耐久性影响很大。在结构设计中采取了以下三个措施提高结构耐久性。（1）采用52.5#高强度水泥，增强混凝土的密实度，提高混凝土自身抗破损能力。（2）加大了混凝土保护层厚度；在箱梁腹板加强了骨架钢筋，防止控制裂缝发展；跨线桥竣工后在与大气接触的面层加涂砂浆。（3）桥面铺装层应采用密实性较好的C50混凝土；混凝土铺装层内设置钢筋网，防止}昆凝土开裂。加密了泄水孔数量，以便桥面排水通畅。

4 与周围环境的协调

运矿道路及跨线桥的修建使自然环境产生了巨大的变化，跨线桥设计应考虑与周围环境的协调性。目前CBG铁路及赢联盟运营量逐渐增大，跨线桥在保证通行量安全前提下注意了环境协调性。跨线桥虽结构简单，略显笨重，但贵在通行空间大、通透，使得CBG铁路运行净空及净距开阔，运行安全、舒适。

路基边坡防护、匝道边坡防护、跨线桥锥坡防护应充分考虑国际影响，制造自然景观，选用合理的边坡防护结构并种植草皮绿化，维持生态系统平衡。考虑到几内亚雨季降雨量大，边坡防护应兼顾路面排水，与铁路路基边沟排水相结合，形成完整的排水系统。

5 结语

桥梁结构稳定性及耐久性与结构设计、施工及养护管理等密切相关。桥梁设计结构需要系统、专业的结构计算。车辆荷载及参数的选取、结构计算的模型建立、混凝土温度及徐变的影响、施工期间荷载对桥梁整体结构的影响、以较少的配筋满足结构安全等课题需要长期探索及学习。随着海外项目的发展，我们更需快速的汲取各方面的知识及经验。

参考文献：

[1]陈仁芳，黄开发，秦文奎.对西外环高速公路湾里铁路跨线桥设计的认识[J].江西公路科技，2005，（04）：57 - 57.

[2]徐荣勰，浅谈铁路跨线桥各节段施工技术探讨[J].科技资讯，2013，（ 01）：58 -58.