高速公路下穿铁路客专桥设计实例研究

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1、118桥梁结构城市道桥与防洪2014年5月第5期高速公路下穿铁路客专桥设计实例研究杨玫(杭州铁路设计院有限责任公司，浙江杭州310006)摘要：随着高速铁路建设的不断发展，越来越多地方公路项目与高速铁路交叉。该文研究了合理的公路下穿高铁桥梁的结构形式，并结合典型的工程实例，对道路桥梁下穿客专桥梁进行了数值分析，并提出施工和监测方面的有效措施。关键词：高速公路；下穿；铁路客运专线中图分类号：U412．36％文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)05一Ol】8—03利影响。可考虑底板设置桩基，将

2、应力向下传递至1概述深部地层，或者在U型槽或明洞两端设置隔离桩，随着高速铁路建设的不断发展，越来越多的地阻止应力横向传递。方市政或公路项目需要与高速铁路交叉。根据铁1．2高速铁路沉降控制要求路相关文件的要求，公路与铁路相交时，应选择公根据《高速铁路设计规范》(试行)(TBIO020-路下穿铁路方案，目前已经开通运营的高速铁路2009)[31及《高速铁路设计规范条文说明》(试行)大部分采用了无砟轨道和高架桥结构，为保证高(TB10621-2009)中，桥梁静定结构桥墩基础T后速铁路运营的安全和旅客乘车的舒适度

3、，对下部沉降量不应超过如下限值：结构的沉降要求非常严格。(1)墩台均匀沉降：1．1结构形式研究有砟轨道：30mE；公路严禁下穿高铁路基地段，对于高架桥地无砟轨道：20mill；段，有两种方式穿越：即公路以路基形式或桥梁形(2)相邻墩台沉降差：式下穿高铁。路基方式因为路基填方及车辆荷载有砟轨道，15miD_；直接传递到高铁桩基周围土体，易引发桥墩变形无砟轨道，5mm。超限，而桥梁下穿方式使各类结构受力明确，可以2工程实例很好地避免此类问题。这两种方案的优缺点比较如下。2．1设计条件1．1．1常规路基穿越方式某

4、高速公路连接线T程需下穿铁路客运专线，优点：造价低，施工便捷；缺点：道路荷载易直穿越铁路处为高架桥结构，采用先简支后连续预接影响铁路桥墩基础，导致桥墩变形超限。制预应力混凝土小箱梁结构，跨径25m。横向宽度1．1．2桥梁穿越方式为24．51TI。道路平面线形为直线，与铁路客专中心优点：施工期及运营期对高铁桥墩桩基影响较线夹角76。。桥墩采用双柱接盖梁的形式，盖梁及小；缺点：造价高，施工相对复杂。立柱均采用1．2ITI钢筋混凝土圆截面结构。因此如有条件，道路下穿高铁建议首选桥梁结拟穿越处铁路客运专线为双线，平

5、面位于R=构形式，公路桥墩基础应尽量远离高铁桥墩，同时7000m直缓段。桥上轨道结构采用CRTS一1／型板在施工期间可采取一些有效的措施避免新建桩基式无砟轨道。影响范围内桥梁均采用跨度40m后对既有桩基的影响。张法预应力混凝土简支箱梁，梁长40．6m，桥梁结若无条件采用桥梁形式下穿，建议采用封闭式构总宽度l2．26m；墩身采用矩形实体墩。路基结构，如常见的u型槽和明洞结构。为了使公2．2公铁相对关系(见图1)路荷载产生的附加应力不对既有桥墩基础的受力拟建公路桥从铁路客专370号、371号桥墩之产生影响，应使

6、底板两端附加应力扩散线不深入间通过。因受条件限制，14#墩位于铁路正下方。道铁路桩基范围，否则可能对桥墩基础受力产生不路边线距离桥墩边线最近为4．65m，新建公路桥的桩基承台边至铁路客专承台边最近为4．61TI，桩收稿日期：2014—01—12问距最近为5．23m。新建桥面距离地面约12．8m，作者简介：杨玫(1981～)，女，浙江杭州人，硕士，程师，从事桥梁]=_=程设计工作。距离高铁梁底约为6Ill。2014年5月第5期城市道桥与防洪桥梁结构119对位置，用A、B、c、D四个符号分别代表承台顶部叫』葶-

7、—4个角点，具体如图3所示。图3371#桥墩承台角点相对位置图图1平面位置关系图(单位：cm)根据ABAQUS计算结果分析出承台A点与2．3计算模拟D点横向位移一致，同样B点与c点横向位移也2．3．1计算模型及说明非常接近。故只分析一侧数据(A、B点)即可，图4选取铁路371#墩作为计算模型，如图2所示。以30m处为例列出地表一个冲击过程(6S)中铁根据该地质断面图，结合工点工程地质条件，以及路桥承台顶横向振l幅＼潞变星化蜷趋帮势。计算目的，概化出数值计算模型。模型地层主要包mnn吼m加∞∞帆∞乏}∞∞mH

8、括淤泥质粘土层、粉质粘土、圆砾层、强风化安山岩层，以及弱风化安山岩层。计算模型尺寸取为长35m、宽30m、高70m。模型采用三维一致粘弹性吸收边界，消除冲击成孑L时产生的应力波在边界反射问题，满足计算精度要求。公路l4#桥墩冲击挖孔桩他覆铁路371#桥墩000．51．01．52．02．53．03．5404550556065冲击时间／s图4承台顶横桥向位移一时间曲线图由于冲击过程中可能导致铁路承台产生不均匀沉降，这