跨線橋施工技術(shù)分析實例

劉文祥/LIU Wen-xiang

（昆明理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院，云南 昆明 650500）

1 工程現(xiàn)狀概況

公路跨鐵路跨線橋立面布置受橋下凈空高度限制，因此橋位宜選擇在鐵路路塹地段。選擇鐵路路塹地段，鐵路位于路基挖方內(nèi)，修建上跨橋可減短引橋的長度，有效降低工程造價。

曲靖市位于滇、黔、川三省交界處，史稱“入滇鎖鑰”，地理位置十分重要。本跨線橋橋位選擇于馬龍車站曲靖端，立交中心里程為滬昆線K2 498+182.82，新建跨線橋與滬昆鐵路中線正交，橋位處滬昆鐵路，位于馬龍-曲靖區(qū)間路塹地段，路塹邊坡坡頂距離軌頂約高11.6m，新建上跨橋地形條件較好。新建跨線橋橋位小里程側(cè)滬昆線既有1～30m簡支梁橋與新建跨線橋凈距35m，新建跨線橋施工對既有跨線橋影響較小。GK2+052.95=K2 948+182.82處為滬昆鐵路，目前正在使用，需要保通。

2 橋梁總體設(shè)計

2.1 平面布置

HK0+052.416處設(shè)置一座(15+30+15)m連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁。本跨線橋平面設(shè)計采用直線，如圖1所示。

圖1 跨線橋橋位處平面圖

線路與既有滬昆鐵路立交中心里程：K2 498+182.82，位于馬龍-曲靖區(qū)間馬龍車站，馬龍車站曲靖端；立交區(qū)既有滬昆鐵路為雙線國家一級鐵路干線，客運(yùn)列車運(yùn)營160km/h，線間距4.45m；立交區(qū)滬昆鐵路位于緩和曲線段，縱向位于6.1‰下坡段；立交區(qū)滬昆鐵路位于路塹地段，路塹邊坡較高。

滬昆鐵路北側(cè)為規(guī)劃三江大道，規(guī)劃道路寬40m，道路中線距離滬昆鐵路左線55m，規(guī)劃道路紅線距離既有滬昆左線35m，規(guī)劃道路與既有滬昆鐵路平行，距離較近；規(guī)劃三江大道位置占用了既有滬昆鐵路部分路塹天溝，路塹塹頂雨水考慮匯入三江大道雨水系統(tǒng)，三江大道占用段路塹天溝廢棄；規(guī)劃三江大道道路紅線距離既有滬昆鐵路較近，考慮在規(guī)劃大道人行道外側(cè)沿三江大道道路紅線設(shè)置SS級防撞墻及防落網(wǎng)，以保證滬昆鐵路運(yùn)營安全。

既有滬昆鐵路南側(cè)為規(guī)劃九州大道，規(guī)劃道路中線距離既有滬昆左線155m，距離較遠(yuǎn)，規(guī)劃道路對既有滬昆鐵路影響較小，考慮規(guī)劃道路靠近滬昆鐵路處局部設(shè)置防護(hù)措施。

2.2 跨線橋橫斷面布置

本跨線橋為曲靖市南海子工業(yè)園區(qū)三江大道與九州大道聯(lián)絡(luò)道路，為城市I級主干道。本跨線橋橋面布置為：橋梁分左右兩幅，每幅橋面布置為：0.5m防撞墻+3.75m（人行道)+3.5m（非機(jī)動車道）+11m（機(jī)動車道三車道）+0.5m（防撞護(hù)欄)=19.25m；橋面總寬度38.5m，兩幅橋間設(shè)置4.0m寬度凈距，橫斷面布置滿足規(guī)范要求。具體詳見圖2。

圖2 橋梁橫斷面布置圖（半幅）

3 總體布置

轉(zhuǎn)體方案橋跨布置為：左右幅(20+33+20)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。橋梁全長77.5m，采用分幅設(shè)計，單幅橋面寬度19.25m，左右幅間橋梁凈距4.0m。跨線橋與既有滬昆鐵路正交，立交中心里程：HK0+052.416(道路)=K2498+182.82(鐵路)。

3.1 上部結(jié)構(gòu)

橋梁上部結(jié)構(gòu)采用變高度連續(xù)箱梁，為單箱三室斜腹板截面，邊支座及中跨中處截面高度1.7m，中支座處截面高度2.5m，梁高采用圓曲線漸變。箱梁頂板設(shè)置1.5%橫坡，底板采用平置，橫向1.5%橫坡通過腹板不等高實現(xiàn)。箱梁頂板寬度19.25m，底板寬度12.22～12.70m，兩側(cè)懸臂板懸臂長3.0m，端部厚度0.2m，根部厚度0.66m。頂板、底板厚度0.25m，支點處加厚至0.5m，腹板厚度0.5m，支點處加厚至0.7m，支座間距7.0m。

3.2 下部結(jié)構(gòu)

橋墩采用單柱花瓶形橋墩，墩柱為4.5m×2.0m的矩形實體柱，墩柱上部5.3m高度采用圓曲線漸變至9.4m×2.0m的矩形蓋梁，造型簡潔、美觀。墩底設(shè)置矩形承臺，轉(zhuǎn)體墩承臺尺寸為14.2m×8.1m，承臺厚度2.5m；非轉(zhuǎn)體墩承臺尺寸為8.2m×5.1m承臺厚度2.0m。橋墩基礎(chǔ)均采用?1.2m鉆孔灌注端承樁，轉(zhuǎn)體墩每墩采用15根樁，非轉(zhuǎn)體墩采用6根樁。

橋臺采用U型重力式橋臺，臺高4m，臺長3.75m；臺底設(shè)置承臺，承臺尺寸20.25 m×5.75m；基礎(chǔ)采用?1.2m鉆孔灌注端承樁。

3.3 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)

轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)體下盤（橋墩承臺）、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)動牽引系統(tǒng)組成。

1)轉(zhuǎn)體下盤（橋墩承臺） 轉(zhuǎn)體下盤為支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)體完成后與上轉(zhuǎn)盤共同形成橋墩基礎(chǔ)。本方案利用轉(zhuǎn)體墩承臺設(shè)置下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)體墩承臺厚度2.5m，施工時先澆筑1.5m厚度C30混凝土承臺，再澆筑0.5m厚度C50混凝土，澆筑0.5m厚度C50混凝土?xí)r，同時安裝球鉸的下球鉸，轉(zhuǎn)體撐腳滑道，并澆筑牽引千斤頂反力座，形成轉(zhuǎn)體下盤。待施工完畢后澆筑50cm厚度后澆帶，將下盤與上盤接合形成橋墩基礎(chǔ)。

2）球鉸 本方案轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)總重3 200t，采用LQJ35000型球鉸，球鉸直徑2 400mm，分上下片。轉(zhuǎn)動球鉸是轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的核心部件，制作及安裝精度要求很高，必須由專業(yè)廠家制作，精心安裝。鋼球鉸面在工廠制造，在下球鉸面上按設(shè)計位置銑鉆四氟乙烯板鑲嵌孔，同時在下球鉸面上設(shè)置適量的混凝土振搗孔，以方便球鉸面下后澆混凝土的施工。

3)轉(zhuǎn)體上盤撐腳與撐腳滑道 上盤撐腳為轉(zhuǎn)體施工時支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的保險腿，以及臨時固定支座轉(zhuǎn)換永久盆式橡膠支座的起頂支點。本方案每個轉(zhuǎn)體系統(tǒng)共設(shè)置6個撐腳，撐腳滑道設(shè)置于轉(zhuǎn)體下盤。每個撐腳由2個?500mm鋼管混凝土柱組成，?500mm鋼管混凝土柱采用?500×18mm鋼管，下設(shè)18mm厚鋼板封底，鋼管內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土。

4)轉(zhuǎn)體上盤 轉(zhuǎn)體上盤是轉(zhuǎn)體施工結(jié)構(gòu)，上盤上部與墩柱形成整體，上盤下部埋設(shè)球鉸上盤，受力較復(fù)雜，采用C50鋼筋混凝土。上轉(zhuǎn)盤埋設(shè)轉(zhuǎn)體牽引索，預(yù)埋端采用P型錨具，兩根牽引索的錨固端在同一直徑線上并對稱于圓心。

5)轉(zhuǎn)體作業(yè) 本方案轉(zhuǎn)體上部結(jié)構(gòu)總重約3 200t，轉(zhuǎn)盤摩擦系數(shù)為0.15，轉(zhuǎn)體牽引力需要480t，設(shè)計采用2臺300t千斤頂同時牽引。轉(zhuǎn)體施工時控制轉(zhuǎn)體角速度≤0.02rad/min，轉(zhuǎn)體90°就位時間約40min。

4 結(jié) 論

隨著我國道路橋梁工程的快速發(fā)展，對跨線橋的施工技術(shù)要求越來越高，采用合理的布置形式，以及采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁轉(zhuǎn)體施工方案，對工程的質(zhì)量是有保證的，施工周期短，結(jié)構(gòu)安全性好，改施工方案得到了良好應(yīng)用，并為后續(xù)類似工程提供了經(jīng)驗。

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