浅谈铁路桥涵设计施工中的要点

浅谈铁路桥涵设计施工中的要点

刘常泉1刘军2李骐3

中国建设土木建设有限公司北京市100070

摘要：高速铁路近年来在基建份额比重较大，经过上万公里的高速铁路成熟应用，我国在铁路桥涵设计和施工中都积累了大量成熟经验，本文对设计与施工过程中的宝贵经验进行概述。

关键词：铁路桥涵；设计；施工；

引言

本文在设计中关于桥涵总体设计要点、桥涵孔径的选择问题、墩台设计和基础设计等均做了一定的论述；施工中全过程的注意事项也着重作了总结。

一、桥涵总体设计原则

1.桥涵应满足运营、检查、维修和应急抢修要求，并具有良好的耐久性。桥涵结构应构造简洁、美观、标准化、便于制造和机械化施工。

2.桥涵主体结构的设计使用年限100年。

3.桥梁上部结构形式选择应综合考虑桥梁的使用功能、水文和地质情况、环境条件、轨道类型以及施工方法等因素。

4.桥梁结构、桥面布置应满足轨道类型、桥面设施的设置及养护维修要求。

5.桥梁支座布置：简支梁固定支座设置在坡道较低一端，在车站附近时设在靠车站一端，当上述条件相抵触时，应先满足坡道上的要求。支座横向间距>4m的梁部，固定支座统一设置在线路左侧；道岔区横向设置两个支座的，固定支座布置在线路左侧；横向设置三个支座的，固定支座设置在中间，两侧设横向活动支座。

6.正线桥梁桥长超过3km时，应每隔3km在线路两侧交错设置1处救援疏散通道。

二、桥涵孔径选择

1.当跨越公（道）路、铁路、通航河流，采用常用梁跨无法通过时，视情况选用大跨度连续梁或其它特殊桥梁结构，一般优先选用连续梁，预应力混凝土连续梁一般采用：（32+48+32）m、（40+56+40）m、（40+64+40）m、（40+72+40）m、（48+80+48）m、（60+100+60）m、（70+125+70）m、（70+135+70）m等；当受到限制时，可采用连续梁拱、连续刚构拱或系杆拱。

2.当受线路高程控制或净空条件控制或斜交跨越一般道路、沟渠且不宜改移时，也考虑采用小跨度连续刚构、框架等结构形式。

3.所有跨越铁路、等级道路、水源保护区河流的桥梁梁部应集中排水。

4.除大跨度桥梁外，如果没有其它特殊要求，常用跨度桥梁尽量按等跨布置，减少变跨，便于预制架设；连续梁采用悬臂浇筑、转体施工、支架现浇等施工方案。

三、墩台设计

1.墩台类型应根据桥跨结构、墩台高度、刚度要求、水文、地质、环境、施工条件及经济性等因素综合选定。全桥宜采用同一种类型桥墩，便于施工。

2.正线桥墩一般采用圆端型实体桥墩；联络线墩高25m以下圆端型实体桥墩，25m以上采用圆端型空心桥墩。

3.对位于河道中、道路中央分隔带桥墩，且水利、航道、交通部门有具体要求的可采用圆形实体墩。

4.对于小角度跨越既有道路、铁路地段，为避免采用大跨结构，降低线路纵坡及工程造价，可选用门式墩。跨越既有铁路时，门式墩帽梁采用钢帽梁，其余采用预应力混凝土帽梁。

5.墩高大于6m及位于水中的桥墩，墩顶设置全围式围栏，便于桥梁检查维修。

6.桥墩设计需考虑梁部集中排水要求，在桥墩内部或侧面设计排水管道。

7.桥墩设计还应结合站后相关专业要求，预留相关电缆上桥爬架。

四、基础设计

1.桥梁基础采用钻孔桩基础，桩径1.0m～2.0m，设计优先选用小直径钻孔桩。

2.当基底位于基岩或卵石层时，可不检算基础沉降；基底持力层为承载能力比较小（如粉砂层）或压缩性较大（如黏土层等）地基时，应检算桩基工后沉降。

3.为减少沉降，桩底应置于承载力较好的持力层。计算采用桩长桩底位于某地层，桩底距下一更好地层不到1倍桩径（岩石地基可取0.5倍桩径）时，进入下一地层。

4.桩基检测：所有直径≥2.0m、长度＞40m的钻孔灌注桩需采用声波透射法检测，其余采用低应变反射波法检测。所有预制桩（预应力混凝土管桩）采用高应变法检测。

五、涵洞设计

1.涵洞采用钢筋混凝土框架涵，地基处理采用与紧临路基相同的地基处理方式，以减少涵洞与相邻路基的沉降差异，实现涵路的平顺过渡。

2.涵洞的设置以尽量不改变原有交通、灌溉及排水系统为原则，适当考虑远期发展。

3.因道路交通需要设置的立交涵，应考虑道路排水畅通，尽量避免下挖既有道路，若下挖后无法自行排水的，应考虑机械排水。

六、施工注意要求

1.应准确控制墩台支承垫石的标高、位置，垫石顶表面必须平整，按设计或支座生产厂家的要求预埋相关构件。

2.梁部、墩台、基础施工时需注意接触网基础、防撞设施、声屏障、接地系统、防护网、电缆上桥爬架、围栏、检查梯等设施的预埋件，并与相关专业进行核对，准确定位预埋。

3.跨高等级公路主跨梁部施工时，应设置防护棚，防止漏浆或杂物坠落。

4.墩台距离道路较近时，施工应采取防护措施保证交通及施工安全，基础施工时加强基坑防护，基坑开挖后应及时支护。桥墩施工完成后应及时恢复公路路面。

5.明挖基础基坑挖石应采取措施以保证基岩的完整性不被破坏，基础开挖时应作好防水设施并及时浇注基础，以免基坑暴露过久或受地表水浸泡而影响地基承载力，基础施工完成后基坑需及时回填，回填部分应夯实。

6.位于软土区的桥台，施工时应对桥台锥体的地基进行加固。

7.架梁施工应严格执行《铁路架桥机架梁技术规程》（Q/CR9213-2017）中与安全相关的规定。

8.所有运架设备均须经过安全检算后，方可采用。

9.采用满堂支架、托架等现浇支架施工的桥梁，其支架、托架施工设计需要进行安全检算，保证整体支撑体系牢固、安全、稳定。

结束语

铁路桥涵在设计与施工时，往往遵循上述要点，结合现场环境和条件，可以在施工中更好地将设计与施工相结合，以免出现影响施工进度和增加成本的现象。

参考文献：

（1）文望青，罗世东.京沪高速铁路桥梁设计关键技术.《铁道建筑技术》，2009

（2）李义兵.客运专线铁路桥梁设计新理念.《铁道标准设计》，2007

作者简介：刘常泉（1991-），男，汉族，黑龙江省牡丹江市人，本科学历，中国建筑土木建设有限公司，设备运营事业部技术保障部业务经理，工程师，主要从事研究方向：大特型设备在城市轨道交通、高速铁路等工程施工中的应用；