曹凌飛

（中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都610000）

1 引言

在我國(guó)全面建設(shè)高鐵強(qiáng)國(guó)的背景下，我國(guó)的鐵路運(yùn)輸事業(yè)取得了顯著的建設(shè)成果，京滬、武廣、滬漢蓉等高鐵大通道以及成渝客專、西成客專等高鐵線路的建成運(yùn)營(yíng)都在說(shuō)明我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程數(shù)在飛速的增加。也正是因?yàn)檫@樣，在后續(xù)鐵路建設(shè)中出現(xiàn)新建線與既有線交叉的現(xiàn)象也逐漸增多，新建鐵路線路方案設(shè)計(jì)過程中，多選用橋梁方案跨越既有線。本文主要對(duì)跨越既有鐵路的橋梁設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究分析。

2 跨越既有鐵路橋梁設(shè)計(jì)面臨的困難

作為橋梁設(shè)計(jì)者，在橋梁方案設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)外部環(huán)境，對(duì)各種設(shè)計(jì)方案在施工中存在的困難和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，找到最安全、經(jīng)濟(jì)、高效的橋梁設(shè)計(jì)和施工方案?？偟膩?lái)說(shuō)，跨越既有鐵路的橋梁在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)：

一是將列車行駛對(duì)施工作業(yè)的影響明確，只有明確列車行駛對(duì)于鐵路施工的影響，才能在方案的設(shè)計(jì)過程中，及時(shí)地將對(duì)應(yīng)的影響因素排除[1]。

二是應(yīng)該注重對(duì)施工過程中基坑開挖的影響分析，要充分的考慮基坑挖掘?qū)τ谡谶\(yùn)營(yíng)的鐵路是否會(huì)產(chǎn)生影響，只有明確了這點(diǎn)才能夠在設(shè)計(jì)過程中考慮適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，防止施工對(duì)既有線的破壞。

三是在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該考慮到施工機(jī)具、設(shè)備的應(yīng)用是否對(duì)既有鐵路運(yùn)輸產(chǎn)生影響，只有將以上因素充分的明確并排除之后，才能夠保障其橋梁方案既滿足新建鐵路建設(shè)需求，同時(shí)也能夠降低對(duì)既有鐵路運(yùn)營(yíng)的干擾[2]。

3 跨越既有鐵路橋梁方案設(shè)計(jì)

3.1 傳統(tǒng)門式墩方案

傳統(tǒng)門式墩方案是針對(duì)新建鐵路與既有鐵路小角度交叉的情況而采用的一種設(shè)計(jì)方案，門式墩一般采用矩形或圓形鋼筋混凝土墩柱，搭配預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁，蓋梁跨度可達(dá)22～25m。該方案能夠減小跨越既有鐵路橋梁的跨度，減少施工中的設(shè)備投入，但蓋梁施工需要在既有線上方搭設(shè)支架，蓋梁預(yù)應(yīng)力一般需要分批張拉，對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)干擾時(shí)間較長(zhǎng)。值得注意的是，近年來(lái)在門式墩的設(shè)計(jì)中，也有設(shè)計(jì)者采用了鋼結(jié)構(gòu)蓋梁取代傳統(tǒng)門式墩的預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁，（如圖1所示），該方案中，鋼結(jié)構(gòu)蓋梁在橋墩柱施工完成后，可利用既有線運(yùn)營(yíng)天窗時(shí)間，快速架設(shè)鋼蓋梁，免去了支架搭設(shè)，大大減少了施工對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)影響。但在該方案的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意鋼結(jié)構(gòu)蓋梁與混凝土墩柱的結(jié)合部位的特殊處理以及鋼蓋梁本身的疲勞和局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)[3]。

圖1 鋼蓋梁門式墩設(shè)計(jì)方案

3.2 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體方案

在我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)鐵路基礎(chǔ)建設(shè)技術(shù)也出現(xiàn)了較為明顯的進(jìn)步，連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)就是在鐵路橋梁設(shè)計(jì)中提出的一種新型設(shè)計(jì)方案，在該方案的設(shè)計(jì)過程中，注重的是對(duì)鐵路線路運(yùn)行中的中轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，通過中轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒄w的橋梁架設(shè)實(shí)現(xiàn)騰空轉(zhuǎn)體式拼接，實(shí)現(xiàn)對(duì)既有鐵路運(yùn)營(yíng)幾乎零干擾。該方案的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該注重對(duì)轉(zhuǎn)體橋梁橋墩的設(shè)計(jì)，根據(jù)場(chǎng)地、地形條件合理選擇墩頂或墩底轉(zhuǎn)體方案，只有保障在轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)的合理性，才能夠?qū)⒄w的轉(zhuǎn)體施工設(shè)計(jì)處理好。本文在研究過程中，選定某鐵路施工案例作為工程背景，其對(duì)應(yīng)的施工方案設(shè)計(jì)圖如圖2所示，從該圖中可以看出，該轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)中，采用了在墩頂設(shè)鉸盤的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工，通過該方案的設(shè)計(jì)，能夠最大程度減少施工過程的既有線路運(yùn)營(yíng)干擾，實(shí)現(xiàn)了新建線路建設(shè)效率提升的同時(shí)也保障了既有鐵路的正常運(yùn)行[4]。

圖2 某鐵路橋梁轉(zhuǎn)體施工設(shè)計(jì)布置

3.3 轉(zhuǎn)體V形T構(gòu)橋墩方案

在跨越既有鐵路橋梁的設(shè)計(jì)中，對(duì)于新形橋墩結(jié)構(gòu)形式和施工工藝的運(yùn)用對(duì)于整體的橋梁設(shè)計(jì)效果提升具有顯著意義，轉(zhuǎn)體V形或T形橋墩是當(dāng)前橋梁建設(shè)中較為新穎的一種設(shè)計(jì)方案，在該設(shè)計(jì)中，采用的是V形或T形橋墩設(shè)計(jì)，在墩底設(shè)置鉸盤，也就是整個(gè)鐵路橋墩的構(gòu)造呈現(xiàn)上寬下窄形式，設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力混凝土橫梁，上部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑簡(jiǎn)支梁，預(yù)制架設(shè)施工。橋墩橫梁平行既有線澆筑，架梁施工前將橋墩轉(zhuǎn)體到位。采用該設(shè)計(jì)方案，相對(duì)連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)難度較低，并且在工程投資和后續(xù)的維護(hù)成本上也具有很大的優(yōu)勢(shì)。按該方案設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案如圖3所示。

圖3 川渝鐵路G41段跨越既有鐵路施工設(shè)計(jì)圖

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代化鐵路橋梁設(shè)計(jì)過程中，由于面臨的施工環(huán)境及施工條件存在著很大的不同，要想保障鐵路橋梁建設(shè)能夠滿足新建鐵路質(zhì)量和既有鐵路的運(yùn)營(yíng)需求，在進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定時(shí)，一定要注重對(duì)其方案的合理性研究。跨越既有鐵路橋梁設(shè)計(jì)作為一種較為常見的鐵路橋梁設(shè)計(jì)，在方案設(shè)計(jì)過程中，更應(yīng)該注重對(duì)方案的科學(xué)性設(shè)計(jì)。通過本文的研究，將跨域既有鐵路橋梁方案設(shè)計(jì)歸納為以下三點(diǎn)：一是傳統(tǒng)門式墩方案；二是連續(xù)梁轉(zhuǎn)體方案；三是轉(zhuǎn)體V形或T形橋墩方案。