市政道路和公路上跨铁路转体桥应用综述

孙超 魏庆辉

摘要 市政道路和公路上跨铁路桥梁项目采用转体桥梁结构形式逐渐增多，文章针对公路或市政项目上跨铁路转体桥梁的桥梁形式，结合铁路相关规范及文件的要求，参考近年已经完成的转体桥项目，进行多方面比选，对转体桥梁结构形式给出适用性建议，并针对邻营转体桥涉铁安全给出建议性措施。

关键词 邻营铁路;转体桥;涉铁安全

中图分类号 U445.4 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）05-0111-03

0 概述

随着高速铁路建设的增多，高速铁路网越来越密集，市政或公路与铁路交叉项目日益增多，此类项目建设对高铁铁路运输安全影响受到越来越多的重视，《国铁集团工电部关于加强穿（跨）越铁路营业线和邻近营业线工程方案等审查和施工安全管理的通知》（工电桥房函〔2020〕48号）要求公路、城市轨道交通和道路上跨高速铁路及其相关联络线和动车走行线的路基、桥涵地段，以及上跨开行客车的普速铁路的路基、桥涵地段，桥梁施工应优先采用转体施工方案。上跨铁路转体桥主要分为转体刚构桥、转体斜拉桥，按照上部结构材料类型分为混凝土箱梁和钢结构箱梁。转体吨位从数千吨至数万吨不等。转体桥梁具体设计需要考虑多方面的因素，权衡评判，综合考虑后才能推出最优的方案。

1 涉铁转体桥受控因素

市政或公路上跨高速铁路项目，按照国铁集团48号文的规定，优先选用转体施工方案，转体桥方案的确定主要考虑以下因素：

1.1 项目技术标准

涉铁项目按照道路项目建设性质分为市政项目和公路项目，按照建设先后分为新建项目和改扩建项目。涉铁项目定位为整体项目的一个重要节点，首先要满足道路的平、纵、横指标要求，转体桥梁的设计要在此前提下开展。各项目具体情况不同，道路指标是桥梁设计必须考虑的因素。图1某新建国道项目，须先下穿一座桥梁后再上跨沪宁城际高铁，为满足道路纵坡要求，对转体桥结构高度提出限制性要求。

1.2 周边环境及地质条件

周边环境主要指影响项目建设的周边控制性因素，主要包括铁路线路、河道水系、既有构筑物等内容。

地质条件是涉铁项目需要重点考虑的因素，一方面转体桥梁吨位受地质条件控制，地质条件越差，所能允许的转体吨位越小;另一方面邻近高速铁路转体桥墩基坑开挖对高铁的影响同样受地质条件的控制，地质条件越差，需要的支护设置越强，距高铁距离相应越远。具体情况要结合安评综合考虑。

1.3 铁路相关要求

（1）铁路相关要求在《铁路桥涵设计规范》第3.7节明确规定：对上跨铁路桥的安全等级采用一级，结构重要系数1.1;汽车设计荷载采用相应标准设计荷载的1.3倍;抗震设防类别应按不低于相应抗震设计标准的B（乙）类采用;高速铁路安全防护范围内的桥面应采用两道防护，桥梁护栏应按最高防撞等级设计。通常两道防撞护栏净距1.5 m，作为检修通道使用。上跨高速铁路桥梁桥下净空应不小于7.25 m。

（2）《关于印发高速铁路防灾安全监控系统—公跨铁立交桥异物侵限监测方案的通知》（运技基础〔2020〕739号）规定，对铁路线路允许速度大于160 km/h区段内的公跨铁立交桥需设置异物侵限监测装置，并针对异物侵限监测装置的设置范围给出了计算公式。

（3）《中国铁路上海局集团有限公司铁路营业线施工管理实施细则的通知》（上铁施工〔2021〕301号）对铁路线路V形天窗、垂直天窗时间给出了明确规定，《高速铁路桥涵工程施工技术指南》第13.5节 规定牵引力安全储备系数要求为2，对转体桥梁转动角速度规定不宜大于0.02 rad/min且桥梁悬臂端线速度不大于1.5 m/min。

（4）按照转体桥设计及施工经验，考虑邻近铁路运输安全，一般转体桥悬浇施工时最外缘到邻近铁路中心线的距离按不小于20 m控制，到普速铁路中心线的距离按不小于15 m控制。同时转体桥悬浇施工前要做好铁路安全防护措施，所有可能影响到铁路运营的施工分项都应该在封锁点内施工。当转体桥梁就位后，落于既有铁路接触网立柱上方时，为便于更换接触网立柱，转体桥梁底距立柱杆顶的距离对于金属立柱不宜小于0.5 m，对于混凝土立柱，不宜小于2 m。

2 转体桥桥型介绍

上跨运营铁路转体桥梁可以分为转体刚构桥和转体斜拉桥，其中按照上部结构材料不同又分为钢箱梁桥和混凝土箱梁桥。

转体刚构桥是墩梁固结体系，分为转体T构桥和转体V构桥，通常施工工序如下：首先转体前平行铁路线位悬浇，为降低邻营铁路施工风险，不设后浇段，转体至交接墩位置;其次转體完成后落于边墩支座，可通过设置测力支座的方式完成结构体系转换;最后施工桥面铺装及附属工程，完成全桥施工。

转体T构桥跨度受悬臂长度控制，转体前跨度越大，梁端挠度越大，成桥线形控制难度越高，施工风险相对越高[1]。同时跨度越大，对应转体墩墩顶处箱梁负弯矩越大，需要配置的预应力钢束越多，造价指标经济性越差。

转体V构桥是转体刚构桥的另一种形式，通过增设V形支腿，有效改善箱梁受力，进而降低上部箱梁结构高度。但V形支腿施工控制要求较高，施工难度随之增大，适用于箱梁高度受限的情况。

近年转体刚构桥主要完工项目见表1。

某高速公路上跨铁路转体T构桥如图2所示。

转体斜拉桥可以充分利用斜拉桥的结构优势，比刚构桥有更好的跨越能力，转体斜拉桥采用塔梁墩固结体系或半漂浮体系，施工顺序通用采用悬浇施工方法，转体到位后需要对索力重新调整。转体斜拉桥又分平衡转体和不平衡转体[2]。

近年转体斜拉桥完工项目见表2。

3 转体桥桥型比选

转体刚构桥和转体斜拉桥应用均较多，从跨越能力、梁高、材料、转体施工、后期养护、转体吨位、工程造价、景观效果等几方面进行比选，见表3。

从以上比选可以看出：跨径较小时可采用转体刚构桥，施工工艺成熟，造价和养护成本均较低;跨径较大时可采用转体斜拉桥，跨越能力大、梁高小、造型美观。

4 邻营铁路注意事项

邻营铁路转体桥梁除常规转动体系[4]（转体上盘、转体下盘、转动钢球铰、撑脚、滑道和转动牵引体系）重难点外，还要特别注重转体桥墩承台基坑对邻近高铁线路运输安全的影响，常规通过控制基坑到邻近铁路线路距离、抬高承台标高减少基坑深度等原则进行方案整体性控制，转体桥墩基坑外缘距邻近铁路中心线外缘不小于20 m，距离普速铁路线路中线按不小于15 m控制;同时采用数值分析软件对基坑开挖、转体施工过程进行模拟分析，对施工引起铁路运输安全的影响作出评价，确保方案合理可行性。

另一方面还要注意转体过程中对铁路设备（接触网线、接触网立柱）的影响，转体完成后桥梁梁底距轨顶的净空满足接触网立柱更换的需求。

5 结束语

上跨铁路桥梁多采用转体施工方法，应结合具体项目的道路平、纵指标，跨越铁路情况（铁路限界、股道数）等内容综合选择合适的桥梁形式。常规市政道路、公路跨越铁路推荐采用转体T构桥，施工工艺成熟、施工安全风险可控，对于与铁路夹角较小或跨越站场的项目，由于所需跨径较大，可采用转体斜拉桥方案。同时邻营铁路项目应把确保铁路运输安全放在第一位，在设计、施工及管养全过程中加强安全防护措施，切实保证铁路运输安全。

参考文献

[1]王砺文. 大跨度双幅T构钢箱连续梁同步转体跨越既有铁路设计[J]. 铁道标准设计， 2022（2）： 1-6.

[2]曾甲华. 不对称转体施工钢箱梁独塔斜拉桥合理转体平衡状态构思与实现[J]. 交通科技， 2015（3）： 7-10.

[3]王子文. 非对称独塔混合梁斜拉桥转体施工关键技术[J]. 桥梁建设， 2019（2）： 108-112.

[4]徐春东， 胡洲， 关俊锋， 等. 跨线铁路转体桥施工技术发展综述[J]. 华东交通大学学报， 2021（6）： 55-60.