西圪洞沟大桥超高渐变段下穿铁路施工技术

孟 洋 ，申铁军

（1.山西路桥集团晋南项目管理有限公司，山西 太原 030006；2.山西路桥建设集团有限公司，山西 太原 030006）

1 交叉铁路桥技术指标分析

山西侯马至月山铁路（简称侯月铁路）为双线电气化铁路，位于山西晋城阳城县磨滩至盘古寺区间，该区间图定列车对数113对，线路允许速度 80 km/h。

1.1 西圪洞沟大桥技术指标

侯月铁路30 m+40 m+30 m预应力混凝土简支小箱梁交叉处为西圪洞沟大桥，桥梁宽度由9.6 m渐变为10.9 m。桥梁中心里程为K183+886，桥梁上部结构采用l-24 m+3×32 m预应力混凝土T梁桥，上部铁路桥T梁高2.7 m，单跨24 m，上部梁排水方式为散排，桥梁两侧横向设泄水孔，间距3 m一道。桥墩采用圆端形实体墩，桥台为重力式台。1号桥墩墩高18 m，基础采用扩大基础；2号墩、3号墩墩高均为27 m，基础均采用沉井基础。铁路桥梁平面位于直线段，铁路纵坡向月山方向下坡，坡度为11‰。桥面宽度10 m，上下行线两侧铺设有人行道板，既有铁路梁底至桥下地面高约29 m[1]。

1.2 铁路桥相关设备技术指标

既有侯月铁路下行线侧在桥梁人行道栏杆外侧悬挂钢槽，槽内敷设铁路通信光、电缆：济嘉8芯光缆1条，12×4电缆1条，无线直放站24芯光缆1条。既有侯月铁路下行线侧在桥梁人行道栏杆外侧悬挂钢槽，槽内敷设有信号电缆3根：PTYL23型19芯、28芯各1根，SPTYWPL23型16B芯1根以及贯通地缆1根。土岑隧道洞口设置铁路贯通009～012#杆、铁路自闭006～008#杆，既有侯月铁路上行线侧在桥梁人行道栏杆外侧悬挂钢槽，槽内敷设铁路电力贯通、自闭YJV22-8.7/15 kV电缆各1条。铁路接触网支柱设置于桥墩上。

2 桥梁超高渐变段施工要点

2.1 小箱梁结构设计

下穿铁路桥梁上部结构采用30 m+40 m+30 m预应力混凝土简支小箱梁，邻近铁路联采用3×30 m先简支后连续小箱梁，40 m小箱梁梁高2.0 m，30 m小箱梁梁高1.6 m，箱梁采用单箱单预制、简支安装、现浇连续接头的先简支后连续结构体系，桥梁斜交正做，见图1。

图1 侯月铁路西圪洞沟大桥

2.2 超高渐变段施工

2.2.1 渐变段下部施工

桥梁平面位于直线、缓和曲线及圆曲线上，桥面位于变宽段，桥面净宽由9.6 m变化至10.9 m。桥梁在设计起点至K0+382.749段为等宽段，桥梁宽度为 9.6 m；在K0+382.749—K0+432.749段桥梁宽度由 9.6 m加宽至10.9 m，在K0+432.749—K0+476.152段桥梁宽度10.9 m保持不变，在K0+476.152至设计终点桥梁宽度由10.9 m变至10.36 m。为了增加桥梁横向整体性，在各箱梁之间设横向湿接缝，第一、二、三孔小箱梁湿接缝宽75 cm，第四、六孔30 m简支小箱梁湿接缝宽40 cm，第五孔40 m简支小箱梁湿接缝宽61.7 cm[2]。

2.2.2 渐变段上部施工

上部结构均采用预应力混凝土连续及简支小箱梁施工，采用预制吊装法施工。桥梁下部基础施工时预制小箱梁。箱梁上拱度的观测为防止预制梁上拱过大，预制梁与桥面现浇层由于龄期差别产生过大收缩差，存梁期≤90 d，若累计上拱值超过计算值10 mm，采取控制措施，见表1。

表1 预加力引起的上拱度及二期恒载产生的下挠值

架梁顺序：（1）先预制主梁，待混凝土达到规定的设计强度后，张拉正弯矩区预应力钢束，并压注水泥浆。（2）利用汽车吊逐孔架设预制主梁， 40 m小箱梁孔架梁顺序为1→4→3→2，其余孔跨架梁顺序按照先中梁后边梁的顺序依次逐片架梁，见图2。（3）设置连续墩临时支座并安装好全桥永久支座，逐孔安装主梁，中跨及边跨连续端置于临时支座上、边跨非连续端置于永久支座上成为简支状态，并进行横向连接。（4）浇筑一联墩顶现浇连续段横隔梁湿接缝，张拉中间墩顶小箱梁负弯矩钢束并压注水泥浆，拆除一联内临时支座，完成体系转换。

图2 简支小箱梁架设顺序

2.3 渐变段调平层施工

桥面铺装为7 cm沥青混凝土+防水层+12 cm厚C50防水混凝土调平层，桥面标准为双向2%横坡，部分桥梁位于超高渐变段。桥面外侧设置防撞护栏。工程场地处因道路一侧为既有河道，道路雨水通过横向排水管排入河中。桥面两侧设置泄水管，排水管间距5 m。6号桥墩及9号桥墩处伸缩缝采用D160型伸缩缝，桥台采用D80型伸缩缝。桥梁在10号、11号桥墩处梁端设4 cm缝，桥面铺装层连续，桥面连续处桥面混凝土现浇层设置加强钢筋。

3 宽度渐变段铁路桥墩防护及边坡防护

为减少新建桥梁对铁路桥墩基础冲刷的影响，考虑在既有铁路2号、3号桥墩周围施工钻孔防护桩对铁路桥墩进行防护，防护桩桩径1.2 m，桩间距1.5 m， 桩长10 m，防护桩边缘与铁路桥墩基础最小距离 1.0 m。因11号桥墩距离既有侯月铁路西圪洞沟大桥1号桥墩较近，施工前，先施工防护桩对既有边坡防护，减少施工对既有铁路桥墩的影响，12号桥台施工前需设置防护桩对山体边坡进行防护，以减少对山体的影响。防护桩直径1.2 m，桩长10 m，桩间距 1.5 m。新建桥梁6号桥墩处由于开挖较多，为减少开挖对山体的影响，桥梁施工前采用直径为1.5 m挖孔桩对山体防护，挖孔桩间距1.8 m，桩长14 m，桩顶设冠梁，冠梁宽1.8 m，高1 m。桩顶设钢筋锚杆锚入稳定岩体内，锚杆锚固深度≥6.0 m，锚筋埋入冠梁内≥1.5 m，锚固体直径150 mm，采用水泥砂浆灌浆，注浆固结体强度≥20 MPa[3]。

4 结语

桥梁建成后桥墩墩身与铁路桥梁边缘线最小距离10.46 m，新建桥梁边缘线距离铁路桥墩边缘最小距离6.24 m，新建桥墩距离铁路桥墩最小距离 12.30 m，铁路桥下净空19.25 m，满足下穿条件。