时间：2022-07-13 19:52:52
关键词：钢管拱桥；跨铁路；支架吊装；施工技术；分析
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
钢管拱桥跨铁路支架吊装施工是道路桥梁工程钢管拱桥施工一个重要施工部分，对于钢管拱桥跨铁路支架吊装施工技术的总结分析，不仅对道路桥梁工程钢管拱桥施工技术的提高有着积极的作用，而且对于保证道路桥梁工程钢管拱桥施工质量也有着积极的作用。本文主要结合道路桥梁钢管拱桥施工实例，通过道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工工艺以及施工技术等，对于钢管拱桥跨铁路支架吊装施工技术进行分析论述，以提高道路桥梁钢管拱桥跨铁路支架吊装施工质量，推进道路桥梁工程事业的发展。
1、道路桥梁工程钢管拱桥施工特点
在道路桥梁工程施工中，钢管拱桥施工部分的最突出施工特点就是施工要求高和施工难度大。
首先，道路桥梁工程钢管拱桥施工要求高体现在，随着社会经济的发展以及道路桥梁交通事业的不断进步，道路桥梁工程的承载力以及施工质量要求也越来越高，为了满足社会经济与道路交通事业发展下的道路桥梁交通发展，适应车辆密度越来越大情况下的道路交通结构承载需求，就需要提高道路桥梁工程的施工应用技术与施工工艺、方法，以保证道路桥梁工程的施工质量，满足道路交通工程施工发展的高要求与标准。
其次，在道路桥梁工程中，钢管拱桥施工部分的施工难度也比较大。道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工中，首先钢管拱桥施工中的主桥拱桥部分施工是在铁路桥面上进行的；其次，在钢管拱桥施工部分，对于钢管拱的安装高度以及钢管拱支架吊装高度通常都在20m以上，并且钢管拱桥跨铁路支架吊装部分的施工作业面积也比较狭窄等，为道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工带来了一定的施工困难，这也是道路桥梁工程跨铁路支架吊装施工难度大特点的重要体现。
2、钢管拱桥跨铁路支架吊装施工
针对上述道路桥梁工程钢管拱桥支架吊装施工的特点，在进行道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工中，对于道路桥梁工程钢管拱桥的具体施工方案的确定，应根据道路桥梁工程钢管拱桥具体施工情况，结合相关施工要求标准进行确定。
进行道路桥梁工程钢管拱桥施工中，主要有转体钢管拱桥施工法与吊装钢管拱桥施工法，但是不管是使用转体钢管拱桥施工方法，还是使用吊装钢管拱桥施工方法进行道路桥梁工程钢管拱桥的施工实施，这部分的施工都是在道路桥梁工程的已成系梁上进行的。其中，使用竖直转体钢管拱桥施工方法进行道路桥梁工程的施工进行主要是指在进行钢管拱桥施工时，首先将钢管拱桥中的半幅拱肋进行竖向低位的卧拼，然后通过牵引将拱肋沿竖直平面的旋转调整到位，最后安装合龙形成钢管拱的施工操作方法。
使用吊装钢管拱桥施工方法进行道路桥梁工程钢管拱桥施工实施，是指在道路桥梁工程钢管拱桥施工中，首先按照道路桥梁工程的钢管拱的分段位置进行支架的搭设，然后在使用吊装机械设备进行钢管拱肋的安装，最后形成稳定的钢管拱桥结构并拆除支架的道路桥梁工程钢管拱桥施工方法。
本文主要论述的是吊装法道路桥梁工程钢管拱桥施工方法。某道路桥梁工程钢管拱桥施工中，也是使用吊装法进行钢管拱桥的施工实施。在某道路桥梁工程钢管拱桥施工中，由于道路桥梁工程中的桥墩高度不是太高，因此，在进行道路桥梁工程钢管拱桥部分的施工时，是直接使用吊装机械设备进行施工实施的，这样的施工方法对于整个道路桥梁工程钢管拱桥施工来讲，不仅安全、稳定，外观美观大方，并且安装施工工艺简单、经济适用、应用范围比较广。
3、道路桥梁工程钢管拱桥支架吊装施工技术
对于道路桥梁工程中的钢管拱桥支架吊装施工技术的分析，主要结合某道路桥梁工程钢管拱桥施工实例，从道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工的各个环节，进行钢管拱桥支架吊装施工技术的分析。
3.1 钢管拱桥的支架拼装施工技术
在路桥梁工程钢管拱桥施工中，对于钢管拱桥施工中支架拼装施工，主要是使用门式框架组合的支架结构，将道路桥梁工程中的桥墩部分作为支架，在两个桥墩之间使用万能杆件桁架分别进行纵横向的联结。在进行道路桥梁工程钢管拱桥施工中的支架部分施工时，对于作为支架的桥墩下端部分应与钢管拱桥的系梁部分进行锚固防护，而道路桥梁工程钢管拱桥的桥墩上端应注意设置一些调整拱肋的节段，以保证道路桥梁工程钢管拱桥的支架部分施工符合要求，保证整个道路桥梁工程钢管拱桥施工质量。
3.2 钢管拱桥的钢管拱肋施工技术
在进行道路桥梁工程钢管拱桥施工中，钢管拱肋施工部分是道路桥梁工程钢管拱桥施工中的重要施工部分，钢管拱肋施工部分的施工质量对于整个道路桥梁工程钢管拱桥施工质量有着很大的影响。一般情况下，道路桥梁工程钢管拱桥施工中的钢管拱肋施工部分，施工内容主要包括钢管拱肋的分段施工、钢管拱肋的装卸存放施工、钢管拱肋节段吊装以及定位调整施工等。钢管拱肋施工中，不同的施工环节，施工方法以及施工工艺也不相同。
首先，在钢管拱肋的拱肋分段施工环节，主要就是对于钢管拱肋进行分段施工。一般情况下，对于钢管拱肋的分段中，单榀钢管拱肋纵向可以划分为9个节段，而且对于钢管拱肋分段中的最大节段以及其它钢管拱肋节段的拱背外弧线长度以及吊装重量都有不同的要求和标准。其次，在进行钢管拱肋的装卸以及存放施工阶段，对于钢管拱肋节段的装卸、运输以及存放应严格按照相关施工标准，结合具体施工情况进行装卸、存放。通常情况下，在进行钢管拱肋节段装卸以及存放过程中，对于钢管拱肋节段的装卸吊装起重钢绳和钢管拱肋节段之间应注意使用捆绑式进行联结，以保证钢管拱肋节段装卸、存放安全。再次，在钢管拱肋的节段吊装施工中，对于钢管拱肋的节段吊装施工主要包括将钢管拱肋节段从存放场地向系梁桥面的吊装施工和将钢管拱肋节段向拼装位置的吊装施工两个阶段。其中，钢管拱肋节段从存放位置向系梁桥面的吊装施工过程中如下图1所示。
图1 钢管拱肋节段吊装到桥面施工图
在进行钢管拱肋节段向拼装位置的吊装施工中，可以使用吊装机械设备首先将钢管拱肋吊装到拼装位置，在进行钢管拱肋节段向拼装位置吊装过程中，应注意对支架位置钢管拱肋节段进行捆绑，如下图2所示。最后就是对于钢管拱肋的定位以及调整施工。在进行钢管拱肋的定位以及调整施工中，主要就是对于钢管拱肋节段吊装施工的位置移动以及调整过程，主要包括对于钢管拱肋的拱脚预埋段以及钢管拱肋的中间节段、钢管拱肋合龙段的定位以及调整过程。在进行钢管拱肋的定位以及调整过程中，应注意根据钢管拱肋定位以及调整要求进行定位调整，保证钢管拱肋施工质量。
图2 钢管拱肋节段支架位捆绑图
3.3 钢管拱桥的吊装以及吊杆安装施工技术
在进行道路桥梁工程的钢管拱桥吊装施工中，对于钢管拱桥的吊装施工主要是采用一字风撑吊装施工方法进行吊装施工的。在进行道路桥梁工程的一字风撑吊装施工中，首先应对于桥梁两榀左右的拱肋吊装以及定位，然后在对于道路桥梁工程钢管拱肋各吊杆测量点的三维坐标值进行测量。除此之外，在钢管拱肋一字风撑吊装施工中，应注意对于道路桥梁工程的钢管拱肋进行焊接施工质量。对于钢管拱肋吊杆的安装与张拉施工，应注意按照相关施工要求进行施工操作。
4、结束语
总之，在进行道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工中，应注意结合道路桥梁工程的具体施工情况，选择合适的施工方法以及施工技术进行施工实施，以保证道路桥梁工程钢管拱桥施工质量。
参考文献
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[2]吴国展.贝雷梁上搭设支架吊装刚架拱桥施工技术[J].城市建设理论研究.2012（5）.
【关键词】高速铁路；桥梁设计；制约因素；关键技术
中图分类号： K928 文献标识码： A
一、前言
在高速铁路的施工建设过程中，桥梁设计和建设是最为关键的技术，也是施工难度最大的技术。因此，在施工中要重点对桥梁设计施工高度重视，严格规范施工操作技术。
二、制约我国高速铁路桥梁建设的因素
1、复杂的地理位置
中国疆域广阔，地理环境也是复杂多变的。中国要想编制自己的高速公路网，进行高铁桥梁的建设，需要根据实际的地理位置上的变化，采取不同的技术手段来克服种种恶劣的环境条件。
2、相对落后的基础设施建设
我国的高速铁路建设起步晚，且基础设施建设不够完善。于是在实际的建设过程中，缺乏行之有效的技术手段和及时配套的基础设施，甚至是专业的人员搭配都无法到位，这些都会对桥梁的建设制造很大的难题。
3、安全性和舒适性要求
由于速度上的提高，高速铁路桥梁的建设就要重新定义安全性和舒适性。不同于普通列车的是，在飞速行驶中会带来轰鸣声、耳膜共振等现象，导致这些的可能是桥梁本身的动力响应、结构的非弹性变形以及稳定频率状况，路桥刚度过渡，大跨度桥梁低频振动、桥面构造以及高速铁路线型要求等方面。
三、高速铁路对桥梁工程的具体要求
1、桥梁结构动力性能的要求
高速铁路列车的高速运行使得桥梁结构承受的动力作用增大，由此产生的冲击和振动比较强烈，非常有可能因为车桥共振而造成灾害的发生。高速铁路对桥梁结构的强度要求比较高。在桥梁设计上要考虑静力计算，最终达到桥梁结构动力性能的实现。
2、轨道平顺性的要求
轨道的结构对预应力混凝土梁部结构的徐变上拱度和桥梁基础的工后沉降提出了更加严格的要求，这样才能有效的保证高速铁路桥上高速列车的安全性、平稳性和旅客乘坐的舒适性。
3、桥梁施工的要求
由于铁路客运专线桥梁的标准比较高，体量也比较大，使得桥梁结构的型式与一般铁路干线的桥梁有所不同，这就对桥梁工程施工的制架技术、施工组织和施工工艺都提出了新的要求。
四、高速铁路桥梁建设的技术特点
1、高比例
在我国高速铁路的建设施工中，不难发现众多的高架桥梁正在修建或者已经投入使用，如此高密度的桥梁的使用主要是为了节约土地资源和方便周围人们的出行。据不完全的统计，正在使用的高速铁路中有接近60%左右的铁路桥梁建设，其中，京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6％，京沪高速铁路为80.5％。
2、简支箱梁结构形式
在对我国高速铁路建设实际情况、工期要求和技术特点综合的分析之后，规定了如下标准：以32m简支箱梁作为标准跨度，整孔预制架设施工。
3、大跨度
在我国，从基本国情出发，客运专线中有很多跨度在100m及以上的大跨度桥梁。相关数字表明，正在施工和已完成的客运专线中，大约有两百多座100m以上跨度的高速铁路桥梁。值得一提的是，预应力混凝土连续梁桥的最大跨度为128m，预应力混凝土刚构桥的最大跨度为180m，钢桥的最大跨度为504m。
4、桥梁刚度大，整体性好
要保证高速铁路桥梁在横向和竖向上都有足够大的刚度和良好的整体性，并最大限度的控制因为混泥土的原因而产生的徐变上拱和不均匀温差现象。只有这样，才能避免施工过程中桥梁出现较大挠度和振幅，进而以保证轨道的高平顺性和乘客的舒适性。
6、良好的耐久性
耐久性是在设计高速铁路时一个非常重要的原则。作为频繁使用的交通工具，应当做到最少的维修和维护，保证持久的工作运行状态。那么，在设计的时候就需要考虑到结构布局和构造细节的合理性，并在施工中加以严格把关。
五、我国高速铁路桥梁建设的关键技术
1、车桥线动力响应仿真技术
为保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。我国从20世纪80年代初就开始进行车-线-桥动力相互作用理论和应用研究,建立和发展了多种分析模型,制定了相应的评定标准。在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中,试验车创造了300 km/h以上的速度纪录,验证了我国车-线-桥动力仿真分析方法的有效性和评定标准的可信性。通过多年科研攻关和工程实践,基本掌握了高速铁路车-线-桥动力响应作用机理。
2、大跨度桥梁设计建造技术
高速铁路桥梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要,高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免,而我国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致,这也增加了大跨度桥梁的设计建造难度。主要设计建造技术包括:采用更高强度等级钢材、应用新型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置、采用深水基础施工新工艺等，如图1所示。
图1京广客运专线武汉天兴洲长江大桥效果图,
3、无缝线路桥梁设计建造技术
桥上无缝线路钢轨受力与路基上钢轨受力不同,桥梁自身变形和位移将使桥上钢轨承受额外的附加应力。为了保证桥上行车安全,设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附加力,并采取措施将其限制在安全范围内。钢轨附加应力包括制动力、伸缩力和挠曲力。经过多年的专题研究,目前我国系统建立了无缝线路梁-轨作用的力学模型,通过相应的模型试验和实桥测试验证了分析模型和理论的可靠性,制定了相应的技术控制指标。
4、无砟轨道桥梁设计建造技术
一般而言,钢筋混凝土轨道板系统更适用于高架铁路桥。高架铁路桥桥面本身具备坚实的支承面,如果辅以适当设计的板式轨道结构,则能比传统的有碴轨道更好地控制桥面位移。板式轨道结构的最大优势在于它能较大地提高轨道的稳定性。它不会由于高架桥面纵向移动而导致钢轨受力过大而发生轨道扭曲;其垂直端悬臂位移的影响可以采用合适的设计方案予以控制。过大的桥梁变形由于其不可接受的错位、过大的轨道应力及振动将会危及行车安全。这些问题将会导致养护工作的增加,并降低乘客的舒适度。有必要对以下位移限值进行校验:在德国规范中,梁端扭转角的限制值仅用于有碴轨道桥梁。桥面横向变形应通过活载值乘以桥面宽度范围内冲击系数、风荷载、振动力、离心力以及温度梯度来计算。
轨道安装之后出现的徐变和收缩所造成的变形不得超过L/5 000,其中,L代表桥跨的长度,以m计。两连续桥面的伸缩缝的最大允许相对位移值不得超过1 mm。
5、高架长桥快速施工技术
正在建设的高速铁路桥梁长度占线路长度的比例远远大于普通铁路，并出现了一些长度大于l0km、甚至达到上百千米的特长高架桥。标准跨度简支梁一般采用在沿线现场预制梁厂集中预制，并以配套运架设备逐孔架设的施工方法，特殊跨度的连续梁采用原位浇筑的施工方法。通过工程实践，形成了一系列成熟的标准梁制、运、架工艺及相应装备，高质量、高速度地实现了特长桥梁的建造。
6、车站桥梁设计建造技术
集铁路、地铁、地面交通为一体的大型综合交通客站从桥梁角度来说有两种类型,为房内设桥和桥上设房。北京南站、上海虹桥站采用房内设桥方式,要综合考虑各种因素,重点解决温度应力缝设置、结构综合受力分析以及合理控制工程量等问题;新武汉站(见图2)、新广州站采用桥上设房方式,桥梁承载了巨大的站房荷载,且多以集中荷载的方式作用于桥上,桥梁结构设计极其复杂,其关键是要上下结合巧妙布置,使站房的力尽快传于桥墩上,并合理控制桥梁桥墩变形对站房结构的影响。
图2新武汉客站站桥剖视图
六、结束语
随着我国高速铁路不断的发展，目前仍具有很大的提升空间，只要我们能够充分发挥自身优势，做好高速铁路桥梁施工建设，在施工过程中要严格遵照相关规定进行，严把质量关，并不断应用新的科技水平，就一定能够实现铁路发展的现代化。
参考文献
[1]胡玉芹.高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺[J].黑龙江交通科技，2011
[2]朱明.浅谈高速铁路桥梁预应力混凝土的连续施工[J].科技资讯，2011
[3]李文兵.京沪高铁跨浍河系杆拱桥施工技术探讨[J].西部交通科技，2010
关键词：道桥设计；问题；措施
中图分类号：U448文献标识码： A
引言
随着国民经济增长,人民生活水平提高,对铁路运输安全性、时间性、舒适性要求越来越高,为适应国民经济发展的需要,以既有铁路提速(客车160～ 200 km/h,货车90 km/h)、较高速度的客货共线(客车200～ 300 km/h,货车120 km/h)、较高速度的客运专线(客车250～ 350 km/h)的铁路建设新高潮已经拉开序幕。
1、铁路桥梁现状
随着改革开放的不断深入发展，我国的铁路工程建设得到了迅速的发展。作为道路工程的重要组成部分，桥梁的建设速度非常快。近年来，我国的桥梁建设进入了一个新时期，主要表现为一大批结构新颖、跨度大、技术含量高的桥梁被建成，这表明我国的桥梁建设已经达到国际先进水平。我国最近几年来建成的大跨度桥梁在世界桥梁建设领域中产生了广泛的影响，取得了显著的地位。
2、高速铁路桥梁的特点
高速铁路由于具有高速度、高舒适性、高安全性、高密度连续运营等特点,对其土建工程提出了极其严格的要求。由于速度大幅提高,高速列车对桥梁结构的动力作用远大于普通铁路桥梁,桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道平顺性,造成结构物承受很大冲击力,旅客舒适度受到严重影响,轨道状态不能保持稳定,甚至危及列车运行安全。这些都对桥梁结构的刚度和整体性提出了严格的要求。高速铁路桥梁的特点可概述为:
2.1、桥梁所占比例大,高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例较大,主要原因是因为在平原、软土以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。高速铁路桥梁技术标准要求高,因而投资也较高,桥梁设计和建造对高速铁路的建设周期和造价都会产生重大的影响。
2.2、以中、小跨度为主由于高速铁路对桥梁刚度要求严格,因此,桥梁不宜采用大跨度,应以中、小跨度为主。
2.3、桥梁刚度大,整体性好为了保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须具有足够大的竖向和横向刚度以及良好的整体性,以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时,还必须严格控制由混凝土产生的徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺性。
2.4、限制纵向力作用下结构产生的位移,避免桥上无缝线路出现过大的附加力由于桥梁结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定的位移,引起桥上无缝线路钢轨产生附加应力,过大的附加应力会导致桥上无缝线路失稳,影响行车安全,因此,要求桥梁墩、台具有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。
3、应对铁路桥梁设计出现问题的措施
3.1、落实桥梁设计的可持续发展观，加大科技的投入
现代铁路桥梁设计中，需要采用到多方面的科学技术辅助，例如采用计算机对数据进行精确运算、绘制图纸等；应用桥梁智能制造系统；采用遥控技术控制铁路桥梁的施工。在设计中增加科技的投入，尽量减小成本、缩短施工周期及施工消耗，这一切都遵循了可持续发展的观念，符合当前经济发展趋势。
3.2、抗震设计
3.2.1、抗震设计参数
桥梁结构的刚度、强度和延性,是桥梁抗震设计的三个主要参数。桥梁抗震设计应同时考虑刚度、强度和延性,尤应注重提高桥梁结构整体的延性能力。刚度为了正确可靠地计算结构在地震侧向力作用下的变形,进而控制其变形,设计时必须估算出结构的实际刚度。这个量值把荷载或作用力与结构的变形联系起来。对结构刚度的估计值将直接影响到对结构地震反应位移的预期值。强度要保证桥梁结构在预期的地震作用下免遭破坏,结构就必须具有足够的强度,以抵抗结构在其弹性地震反应时所产生的内力。延性延性是位于地震区的桥梁结构所必须具备的一个重要特性。由于地震动对结构的作用是以运动方式,而非力的方式出现,当大地震迫使桥梁产生大变形时(这些变形可能远远超出了弹性范围),结构必须仍能维持其大部分初始强度,能够依靠其延性在大地震中免于倒塌,把严重的破坏降低到最低限度。《铁路震规》规定:对简支梁桥,按多遇地震检算墩身的强度、偏心和稳定性,并按罕遇地震对钢筋混凝土桥墩的延性进行检算。
3.2.2、抗震概念设计
抗震概念设计是从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策。对地震区桥梁,必须选用合理的结构体系。从抗震角度出发,合理的结构体系应符合下列各项要求。具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变而成为薄弱部位;具备必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力;从以上概念出发,理想的桥梁结构体系布置应是:从几何线形上看,桥梁是直的,各墩高度相差不大。因为弯桥或斜桥使地震反应复杂化,而墩高不等则导致桥墩刚度变化,使抗侧力桥墩中刚度较大的最先破坏。
3.3、上部结构型式设计
高速铁路一般按双线修建,在双线并列的情况下梁部结构可采用两单线桥的分离式结构,如T形梁和分离式箱梁;也可采用双线桥的整体式结构,如整体式箱梁。从理论上讲,整体式与分离式应具有相同的竖向刚度,但由于在计算中,整体式结构按双线活载进行了折减,因而其变形较小;从车辆运行的平稳性上看,整体式由于自重加大,旅客乘坐舒适度有更大改善;从结构来说,整体式结构由于腹板少,有利于节省施工量,且较厚的腹板对布筋和提高耐久性都有利;从施工来看,整体式在制梁速度上也比分离式明显加快。因此,设计上部结构时,应优先考虑整体式结构。
3.4、桥面设计
高速铁路桥梁设计主要分为桥面宽度设计和桥面布置两个方面内容。第一,高速铁路桥梁的桥面宽度较普速铁路桥宽,以适应高速行车要求,并便于检查和养护。为了检查人员安全,人行道内侧距车辆壁应≥1.2m(风压带宽度)。同时人行道直接布置在主梁翼缘上而不采用在主梁外侧加托架的方案。第二,高速铁路为了便于桥上线路养护维修作业,不设护轮轨,而采用加高挡碴墙的措施,以防止列车倾覆。道碴槽的宽度根据满足道床清筛的要求而定。接触网支柱在桥上的位置是根据接触网专业的技术要求和曲线内侧限界加宽要求确定的。为满足桥上行走桥梁检修小车的要求,接触网支柱外侧至护栏内侧至少需要0.8m的宽度。
4、结语
铁路桥梁由于其特殊性，在施工质量方面要求十分严格。然而，影响混凝土浇筑质量的因素众多，以上这些因素只是其中一部分，还有很多可知和不可知，可预料和不可预料的因素。因此，为了保证施工质量，必须从源头开始，首先从人的质量意识开始抓起，每一步工序都应进行严格的质量控制，对已经出现的问题及时补救，对未出现的问题应防患于未然，抓好每一个质量关。
参考文献
[1]项海帆,吴定俊. 我国铁路桥梁的现状和展望[J]. 铁道建筑技术,2001,02:1-5+0.
近年来，我国经济发展迅速，国家对铁路建设的支持力度越来越大，铁路桥梁建设事业也取得了令人瞩目的成就。本文从铁路桥梁施工的质量要求出发，简要点明了我国铁路桥梁建设现状以及铁路桥梁施工质量影响因素，并探讨了铁路桥梁施工质量控制要点。
关键词:
铁路桥梁；施工质量；控制要点
铁路桥梁建设质量直接影响人们运输安全，越来越多的学者致力于铁路桥梁建设质量的研究。保证铁路桥梁的施工质量对确保铁路建设质量意义重大，本文将探讨铁路桥梁施工质量控制要点，希望能帮助延长高速铁路应用寿命，促使我国铁路建设行业实现健康、可持续发展。
1铁路桥梁施工的质量要求
铁路桥梁建设工程具有施工难度大、资金投入高的特点，铁路桥梁施工质量有诸多要求。首先，铁路运输对桥梁结构动力性能的要求比较高，高速铁路列车的运行速度十分快，会对铁路产生强烈的冲击和振动，荷载大、动力剧烈等因素容易引发车桥共振，若想规避车桥共振问题，桥梁施工设计时应具备足够的结构动力性能。其次，高速铁路建设要求桥梁轨道有充足的平顺性，只有保证桥梁轨道平顺、良好，才能让列车安全、平稳的在铁路轨道上运行，才能从根本上保证乘客的生命安全和旅途舒适性。再次，铁路客运专线桥梁的标准比较高，铁路桥梁结构型式也不同于其他交通路段的建设，若是桥梁路段出现质量故障，极容易坍塌，引发不可估量的经济损失，因此，与其他路段的施工作业相比，铁路桥梁的建设需要更高水平的施工工艺。
2我国铁路桥梁建设现状分析
铁路桥梁的结构形式存在自身特点，比较常见的是小跨度简支桥梁，下面简要介绍一下铁路桥梁的4种常见型式。(1)钢筋混凝土简支梁。此种建设型式具有跨度小(跨度一般不足20米)的特点，早在上世纪70年代，国家铁道部就以简支梁为依据设计了8种桥梁建设型式，因为它是简支梁，因此，它的应用存在地域局限性。(2)钢板梁。钢板梁有上承式钢板梁和下承式钢板梁之分，以钢板梁为建设型式的铁路桥梁跨度一般为32米或40米。与上承式钢板梁相比，下承式钢板梁的主梁间距相对较大，因此，下承式钢板梁无论是在横向刚度看，还是在稳定性上看，都优于上承式钢板梁。(3)预应力混凝土简支梁。近年来，预应力混凝土简支梁得到了迅速发展，并在铁路建设工程中广泛应用。目前，社会上可以看到跨度为64米的预应力混凝土简支梁。(4)简支钢桁梁。简支钢桁梁具有多种多样的建筑形式，其中最为常见的3种为穿式、半穿式以及上承式，在中等跨度桥梁中，多采用半穿式桁梁。半穿式桁梁的横截面呈半开口状，他的横向刚度和抗扭刚度相对较小，不利于车辆快速行驶，一般情况下，半穿式桁梁的定型设计跨度在40～48米之间。我国诸多设计师在铁路桥梁简支梁的定型方面做了大量工作，致使我国桥梁结构得到不断改善。在铁路桥梁施工技术提高、施工速度加快的同时，铁路桥梁建设的质量成了人们质疑的对象，铁路桥梁建设质量不佳，可直接导致交通事故，因此，有必要对铁路桥梁施工的质量控制关键点进行探讨。
3铁路桥梁施工质量影响因素探讨
3．1人员因素
人员在任何工程项目中都是主动性要素，铁路桥梁施工的成员既是工程建设的执行者，又是工程建设的受益者。铁路桥梁的施工工种比较多，用到的员工也比较多(包括装吊工、电焊工、起重工等等)，多数施工单位的员工素质水平参差不齐，此外，施工人员质量控制意识淡薄、技术水平低下、施工作业时态度不严谨等等容易造成人员操作误差，最终影响整个桥梁项目的建设质量。
3．2材料设备因素
铁路桥梁的建设需要运用到多种材料，施工材料质量不过关会直接降低整个工程项目的质量。除生产材料外，铁路桥梁的成功建设也离不开良好设备的应用。在实际施工作业中，作业者需运用到各种各样的施工设备、施工工具，若施工设备的型号不能满足施工要求或施工设备出现故障则会延缓施工进度。
3．3施工工艺因素
在铁路桥梁建设中，涉及到衔接、装置配置、加工等施工工艺。施工方案的设计是否规范、施工工艺流程是否正确直接关系到铁路桥梁的质量控制成效。设计师应结合工程实际设计施工方案，尽量保证施工方案操作简便、技术可行、工艺规范。
4铁路桥梁施工质量控制的要点
4．1提高施工人员专业技能
铁路桥梁的建设质量直接受施工作业者的专业技能水平影响，施工单位应充分重视并做好施工团队的专业技能培训工作。首先，施工单位应组织施工作业者学习新知识、新技能，并列举实例让他们认识到安全施工的重要性，提高他们的质量意识。无论是项目部、安检部还是工艺安装部的施工人员，都要求持证上岗。其次，施工单位可重用那些经验丰富、技术水平高且责任心强烈的专业人员，让他们担任技术指导，发挥他们在铁路桥梁建设施工中的带头作用。再次，施工单位可适当增加工程质量检验次数，以此来规避施工人员疏忽大意、不按规范操作问题。
4．2做好材料设备的质量控制工作
首先，应贯彻落实进厂检验制度，无论是原材料、半成品、成品，还是机械设备，进厂前都要对其外观形态、尺寸、数量进行检查，验收合格后方能投入使用，其次，应注意查看材料设备是否具备质量合格文件，检查材料设备的性能是否能达到施工规范要求。日常工作中应注意做好机械设备的养护工作，并定时对设备性能进行检测。再次，当施工设备出现质量问题或老旧时，应停止应用。
4．3做好施工工艺质量控制工作
从施工工艺角度看，首先应做好样板的质量控制和验收工作，对控制图进行规划、管理。总工程师还应携施工作业者、施工技术工作者妥善进行技术交底工作，并对施工现场的工艺操作方法进行现身指导。除此之外，还应不断对工程建设过程中运用的施工技术和施工工艺进行优化，促使整个施工流程更加规范。
4．4完善管理机构，提高桥梁施工质量控制效能
企业若想保证桥梁建设施工质量，就必须以完善的质量管理组织机构做保障。施工单位应完善质量管理组织机构体系，对各个项目设置专门机构，并设置独立的测量机构、质检机构以及专职技术机构。与此同时，施工单位还应合理配备设计人员、监管人员以及技术人员，并落实奖惩机制，让施工质量直接与施工作业者和项目负责人的个人利益挂钩。
4．5做好桥梁施工建设的质量监督工作
铁路桥梁质量控制工作不但影响桥梁建设质量，还影响桥梁建设进度。在铁路桥梁的建设工程中，质量监督发挥着十分重要的作用。作为铁路桥梁的质量监管者，应严把各个施工程序的质量关，若想做好铁路桥梁的施工质量控制工作，就得实施监督、检查、管理各工序的建设情况，并按照国际质量标准对工程进行验收，以给施工质量提供有力保障。
5结语
铁路工程投资高，一旦出现施工质量问题可造成重大损失。桥梁施工在整个铁路施工中占有十分重要的地位，桥梁设计和建设是高速铁路施工建设中的关键技术，做好铁路桥梁的施工质量控制工作，能从整体上保障铁路运输安全。
作者：李政发 单位：中铁十二局集团四公司
参考文献
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关键词：站场；框架桥；顶进；对接；控制
中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号：
0引言
随着铁路和交通运输的快速发展，框架桥顶进技术已广泛应用于普速铁路、既有线改造、增建二线以及公路和铁路平交改立交工程中，但在大型城际铁路站场范围内实现框架桥长距离顶进对接，并确保既有铁路的不间断安全运营，国内类似工程实例尚少。
常州市五一路是常州市城市建设规划中的一条城市次干道，于戚墅堰车站处下穿既有京沪铁路线和新建沪宁城际高铁线及新增货物线。依据铁路进度安排，新建沪宁城际高铁线下框架桥需先行浇筑施工，而其它框架桥则需要和它顺利对接。为了保证繁忙高速的京沪铁路不间断照常运营，既有京沪线下的大跨径框架桥顶进必须一次性就位，如何控制其顶进精度及质量，成为本类工程的设计难点和重点。本文就以常州市五一路下穿京沪铁路立交桥工程为例，通过分析并制定安全可行的技术措施和严密的施工组织，来研究和探讨对该类框架桥工程的顺利对接及质量控制，以供借鉴。
1工程概况
1.1既有京沪铁路情况
桥址位于常州市戚墅堰火车站内，立交桥与京沪线相交，铁路中心里程为K1298+023.04。铁路南侧为基本站台，既有京沪下行线与到发线间为中间站台，货物线北侧为煤场和货站。由南向北分别为到发线、京沪上行线、京沪下行线、到发线、调车线、调车线、货物线共计7条，其中沪宁上、下行线钢轨为60kg/m，两股到发线和两股调车线钢轨均为50kg/m，一股货物装卸线钢轨为50kg/m。范围内铁路均为直线，线间距依次为5.08m、4.85m、10.06m、5.02m、5.02m、5.1m。北侧到发线与货物线之间有一组渡线位于立交桥顶，渡线道岔中心里程分别为京沪线下行K1298+029.6和京沪线下行K1297+984.6，因桥梁施工需要架设临时便梁过渡，而该处有道岔不能架设便梁，故必须将该组渡线临时迁移。工程结束后，原位恢复该组道岔，不影响既有车站内线路股道有效长。
1.2新建铁路线情况
根据铁路规划，需拆迁戚墅堰车站北侧既有铁路煤、货场，改建为4股沪宁城际高铁线，南侧需新增3股铁路线及7.0m宽的站台。立交共穿越14股道线。按照铁路进度安排，新建沪宁城际高铁线先行开通，线下框架桥现浇施工完成。
1.3工程地质和水文地质状况
本场地属长江下游冲、洪积平原区，地势平坦，地面高程为3.08～3.38m左右，地层分布较稳定。地层自上而下依次为：
①层为填土，层厚0.8～1.6m。
②层为粘土，软～硬塑状，含铁锈斑点，层厚4.4～5.2m，地基土基本承载力σ0=180kpa。
③层为粉质粘土，褐黄～灰色，软塑状，中等压缩性，层厚7.2～8.0m，σ0=110kpa。
④1层为粘土，灰绿～褐黄色，硬塑状，夹少量粉性土，中等压缩性，σ0=200kpa。
场地表层地下水属潜水类型，稳定水位深度在地表以下0.8～2.0m。地下水对混凝土无腐蚀性。
本场地为Ⅱ类场地，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，地基土属中软土。
根据本工程勘探，在深度20.0m范围内，不存在大面积饱和的砂土和粉土，因此可不考虑地震液化影响问题。本场地内未见不良地质现象。
2顶进框架桥设计
立交桥规模为4-8×4.9框架桥，箱身采用分离式框架结构，净宽布置为8m+8m+8m+8m，箱身结构净高4.9m，箱身总长70.22m。根据现状条件和工程需要，分三段施工，分别为现浇段、顶进段和现浇段，具体为：18.25m现浇段+0.03m缝+43.53m顶进段+0.03m缝+8.35现浇段（顺接城际）+0.03m缝+城际对接段，接缝处设橡胶止水带，为排水的需要，箱身设计成5‰坡度。
箱身顶至轨底的高度不小于80cm，箱身斜交斜做。由于箱身斜交及箱顶有道岔，箱身两侧设浆砌片石过渡段，为保证桥梁两侧铁路线路质量，沿线路方向适当增加过渡段长度。
根据计算，箱身地基采用Φ50cm高压旋喷桩加固，施工采用架设D24型施工便梁顶进施工，工作坑设在南引道侧。
图1框架桥横向正截面（单位：cm）
3现状调查及理论分析
3.1现状调查
3.1.1建设单位要求
（1）根据常州市城市道路建设规划，常州市五一路下穿京沪铁路立交工程需尽快建成，施工工期紧。
（2）根据铁路规划和进度安排，沪宁城际高铁必须于2010年7月1日开通，既有京沪铁路需保证不间断正常运营。
（3）立交工程施工中务必保证周边居民、管线和建筑物的安全，且必须满足景观和环评要求，实施难度大。
3.1.2工程现状
（1）根据工程规模，大跨径框架桥顶进工作坑既大又深。
（2）基坑周边各类管线及建筑物情况极其复杂。
（3）立交工程位于戚墅堰车站内，穿越铁路股道数多。
（4）施工期间繁忙高速的京沪铁路照常运营。
（5）设置防护设施空间局促。
（6）顶进框架需与新建沪宁城际高铁线下框架顺利对接。
（7）既有线下整体框架长43.53m，长距离顶程。
（8）需多次架设便梁，合理布设便梁基础，避免与京沪铁路接触网支柱基础相抵触，确保运营安全。
（9）大跨径框架桥长距离顶进施工需要详细的顶进说明、顺序和操作步骤，严格控制顶进对接误差。
（10）立交处于软塑状的粉质黏土，基本承载力110KPa，且地下水丰富，水位高。
（11）满足景观、安全和环评要求。
（12）其他，如气候条件、物资供应等。
3.2理论分析
针对现状调查，我们可以做出以下分析：
（1）必须满足建设单位和铁路部门对工期和质量的要求；
（2）为保证京沪铁路不间断运营，确保安全，需确定施工工艺，并进行铁路加固和防护，框架桥必须一次性长距离顶进完成。
（3）框架桥顶进工作坑既大又深，需制定基坑防护措施方案，做好框架桥顶进工作坑围护设计，控制好开挖土体滑移及沉降，确保周边管线和各类建筑物安全，保证框架桥顶进就位误差。
（4）必须研究讨论制定合理的便梁基础布设方案，综合考虑接触网支柱迁移及其基础布置，避免两基础相互抵触，影响列车运营安全和工程实施。
（5）立交位于戚墅堰站场内，施工空间有限，框架顶进顺序和操作步骤至关重要，需要研究并制定合理方案，严格控制顶进对接误差。
（6）地质、水位情况，可以按常规方法处理。
其中，确保铁路运营安全及框架顶进工作坑防护和便梁架设及框架顶进顺序和操作步骤成为影响框架桥对接控制精度的主要因素，也是本工程的设计难点。
4采取的技术措施
4.1切实有效的基坑围护方案，确保铁路运营安全
根据铁路部门要求，京沪铁路不能中断运行。框架顶进工作坑设于铁路南侧，基坑顶距车站到发线距离为16.5m，开挖深度为8.5m，根据现场调查，该段土质较差，地下水位高，并且周围建筑物较多，满足不了放坡条件，因此采用在工作坑周围密打Ф1.0m钻孔灌注桩支护，中心距为1.2m，并且在桩角处4m范围内采用Ф70cm搅拌桩密实搅拌对基底进行加固，厚3m，以提高基底对钻孔桩的抵抗力，在桩顶浇筑帽梁将基坑周围所有的钻孔桩连成整体，提高钻孔桩对土体的抵抗能力。然后采用垂直开挖的方式分两次对基坑进行开挖，第一次开挖3m，布置降水设备，然后再行开挖。
基坑降水首先采用在基坑周围，钻孔桩外侧密打Ф70cm高压旋喷桩，桩与桩咬合20cm，形成止水帷幕，然后开挖3m后，在工作坑内布置11口Ф30cm×20cm深井和8套井点，对工作坑进行降水，待地下水位降至基底以下1m后，进行工作坑的第二次开挖，挖至距基底标高还剩30cm时，用人工对基底进行整平（见图2）。
图2顶进工作坑平面图（单位：cm）
在铁路边坡上埋设多个监测桩，每隔6小时测量一次标高及位移，检查铁路边坡是否有变化。一旦发现变化，立即采取加固措施，保证铁路安全。
4.2合理布置便梁基础
框架桥在顶进过程中需要穿越7股道铁路线，采用D24型施工便梁架空线路，经研究，最优架设顺序为甲t甲4甲1甲2和甲3（甲2和甲3共用），共须移梁4次。为了减少便梁架设孔数和节约工期，将北侧的一股货物线拆除，并且将北侧第二股货物线封闭，用220的“H”型钢架空，故共计架设施工便梁5孔，便梁架设采用375高位架设，便梁施工在慢行点内施工，并要进行应力放散。
（1）便梁基础的布置
便梁基础共制作4组，从北京到上海一次编号为1#、2#、3#、4#，其中1#、2#为条形基础，2#基础为共用基础，在京沪下行线和到发线的中间站台处将条形基础断开，以避免和接触网支柱基础相抵触，且给接触网迁移留够足够空间。其他的便梁基础采用C25钢筋混凝土块形基础，厚度为1.3m，尺寸为：线路外侧2×2m，两线间为2×4m。条形基础采用假设D16型便梁施工。
（2）架设便梁
5孔便梁同步架设，在架设上下行线便梁时，由于上下行线间距不足，仅为4.85m，故在这两条线上采用偏架法架设（上行向南侧偏移7cm，下行向北侧偏移7cm），以满足架设便梁的要求，其它线的线间距满足架设便梁的要求，按正常方式架设。
（3）移动便梁
同步拆移5孔便梁，甲t向甲4移动时，采用人工移动，甲4向甲1及甲t向中孔移动时，采用卷扬机移动。
4.3优化顶进顺序和操作步骤
甲t、甲4、甲1在顶进前，线路南侧和北侧的箱涵就位线处，为了避免箱涵顶进就位后，两侧路基塌方，影响行车安全，因此采用Ф1.5×18m的人工挖孔桩对路基进行支护。
（1）顶进顺序：
甲t甲4甲1甲2甲3。
（2）出土方式：
采用北侧拉槽出土，拉槽深度为距便梁的主梁底3.5m，宽度满足小型挖机的作业半径为宜，两侧放坡1:1，拉完槽以后对箱涵就位处的基底用Ф70cm的高压旋喷桩加固，间距1.1m。
图3框架桥顶进作业流程图
（3）顶进方式：
采用带土顶进，每挖1.05m，则顶进1.05m，禁止超挖。
（4）接长滑板：
为了保证甲2和甲3顶进就位后的精度，故甲2和甲3的顶进挖土采用大开挖后接长滑床板进行顶进。
框架顶进就位后，立即用C20片石混凝土进行三角坑回填，然后回填道碴，恢复线路（见图3）。
5结果和效益
鉴于本工程的特殊复杂性，设计专门要求在施工过程中全程做好记录和进行第三方监测。根据《铁路桥涵工程施工质量验收标准》，顶进允许偏差：中线
常州市五一路下穿京沪铁路立交工程采用超大深基坑顶进框架桥以及合理有效的技术措施和施工组织方法，成功控制了铁路站场范围内大跨径框架桥长距离顺利顶进就位的精度，既确保了既有线正常运营和安全，又缩短了施工工期，并且避免了周边管线和各类建筑物大范围拆迁，节省了大量施工成本和拆迁费用，取得了显著的经济效益。
6结语
常州市五一路下穿京沪铁路立交桥已经开通运营了2年，目前结构安全稳定，各系统运行良好，使用单位非常满意，获得了地方政府和社会各界的高度评价。本工程在大型铁路站场范围内下穿立交桥工程中非常具有代表性。本工程的设计和探索，更打破了同类型下穿铁路立交工程超过40m顶进距离无法控制一次顶进就位的僵持局面，积累了丰富的工程经验。
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关键词：铁路桥梁，工程荷载，试验
一、案例分析
本文以某先简支后连续的预应力混凝土铁路桥梁为例，该桥梁为6跨度，共2联，总长度186.1m，其中主梁与其他梁体之间的距离为2.4m，预制高度为1.8m，地震基本烈度为9度，每个桥孔设置3道中隔板，2道端隔板。桥梁的主要材料为混凝土和钢绞线，其中预制T梁采用C50型混凝土，混凝土弹性模量为3.5×104Mpa，容重为26.25KN/m3，线膨胀系数1.0×10-5，泊松比为0.2，桥面铺设的沥青混凝土厚度为10cm；防撞护墙、栏杆、桩基、搭板等采用C25型混凝土，混凝土弹性模量3.25×104Mpa，容重为25.5KN/m3，线膨胀系数1.0×10-5，泊松比为0.2；耳背墙、桥墩防护、盖梁、墩柱等采用C30混凝土，混凝土弹性模量3.0×104Mpa，容重为25.0KN/m3，线膨胀系数1.0×10-5，泊松比为0.2。桥梁所采用的钢绞丝，直径为 ，松弛率3.5%，热膨胀系数为0.00014，抗拉强度为 ，弹性模量为 。
二、案例铁路工程桥梁荷载试验的方法
结合案例工程铁路桥梁的基本概况，笔者将从静载试验和动载试验两个方面，掌握铁路桥梁结构的应变状态、挠度状态和裂缝状态，从而更加全面地评价铁路桥梁的承载能力，这对于桥梁整体工作性能的判断，具有很大的依据性作用。
（一）静载试验
案例工程铁路桥梁静载试验，采用试验荷载效应理论，并建立有限模型，结合桥梁本身的特点，计算出桥梁横向分布系数，然后根据计算得出荷载试验所需荷载的大小，进行列车的布置，其中计算的内容包括偏载作用下的铁路桥梁横向分布系数和中载作用下的铁路桥梁横向分布系数，计算结果显示后者系数小于前者，因此静载试验只需要检测铁路桥梁的偏载情况。
（1）试验控制截面。对于案例工程的铁路桥梁来说，试验控制截面需要布置应变测点、挠度测点，以及确定建立测试系统的测试仪器和测试设备。首先是布置应变测点，在列车荷载作用下，铁路桥梁桥面将荷载传递到预应力T梁，T梁受到弯剪作用，跨中和支座周围将产生最大的拉应力和剪应，然后分别在桥梁各个跨中位置，设置适量的控制截面应变测点。其次是布置挠度测点，根据案例工程铁路桥梁的结构类型和变形特点，合理布置荷载的工况，本次试验所布置的挠度观测点数量为30个。再次是测试系统建立时测试仪器和测试设备的确定，其中包括多通道静态测试仪器，用于静态应变测量；稳压器，用于稳定测试电压；混凝土回弹仪，用于测定混凝土强度；裂缝刻度放大镜，用于测度裂缝宽度；发电机，用于提供测试电源；屏蔽导线和接口损耗，用于传输数据；百分表，用于测试静挠度；电阻应变片，用于测试应变。
（2）确定试验荷载。结合案例工程铁路桥梁承载力的设计要求，进行桥梁的荷载试验，本次试验结合桥梁边梁受力等效的原则，并综合考虑最大边跨应力和中跨应力的对称性。为了确保试验的有效性，在保持测试截面试验荷载效率系数恒定的情况下，经业主和监理单位现场确认列车总重量、轴重和尺寸后，计算出铁路桥梁各个控制截面的内力影响线和荷载效率，然后根据列车的实际荷载技术指标，得出静载试验的试验工况，其中边跨边梁跨中上缘最大压应力试验荷载效应为3.42MPa，设计荷载效应为3.44MPa，荷载效率为0.994，下缘最小压应力试验荷载效应为8.69MPa，设计荷载效应为8.65MPa，荷载效率为1.005；中跨边缘跨中上缘最大压应力试验荷载效应为1.66MPa，设计荷载效应为1.68MPa，荷载效率为0.988，下缘最小压应力试验荷载效应为10.42MPa，设计荷载效应为10.38MPa，荷载效率为1.004。以上工况的荷载效率均在80%以上，证明试验方案符合设计的有效性要求。
（3）静载试验的结果分析。在建立梁单元计算模型的基础上，得出测点应力的结果和测点挠度的结果。试验结果显示测点的拉应力为正，压应力为负；测点向下挠度为正，向上挠度为负。通过静载试验的结果，对桥梁强度、刚度、铺装层对校验系数影响等进行分析，其中桥梁强度满足设计要求，而且结构状况良好，没有任何开裂迹象；桥梁刚度存在两方面的误差，一方面是个别测点数值偏差较大，而且随着温度的变化，试验结果也会受到一定的影响，另一方面是简化计算模型之后，由于缺乏对桥面铺装层影响的考虑，忽略了桥梁的整体作用，使得材料性能指标的取值，与实际存在较为明显的偏差；桥梁铺装层对校验系数的影响，桥面铺装时的应变校验系数，大于没有铺装层时0.1左右，挠度校验系数大于没有铺装层时0.2左右，说明铺装层对桥梁受力具有明显的影响，试验时需要考虑在内。
（二）动载试验
案例工程铁路桥梁的动载试验目的，旨在提供铁路桥梁动力反应分析的依据，结合案例铁路桥梁列车的静止和慢速移动情况，监测桥梁跨中反应，利用环境随机激振法，进行动载的试验。
（1）动载试验的仪器。鉴于大地脉冲的微弱性，要求动载试验的测试仪器设备具备较高的灵敏度和精确度，以及具备较强的抗干扰能力。本次动载试验所采用的仪器设备，包括日本TEAC公司的710型加速度传感器、日本TEAC公司多通道放大器、中国优采公司多通道数据采集仪、美国IBM公司计算机、美国惠普公司动态信号分析仪等。
（2）布置测点。案例工程铁路桥梁的动载试验测点分别为各跨中垂直测点1个、跨中附近水平测点1个、跨中附近垂直测点12个，其中需要重点测试的水平测点，因为这些测定对桥梁结垂直方向动力和横向动力具有较大的影响。
（3）动载试验结果分析。本次的动载试验，分别空载试验、卸载后试验、动力特性自振时程试验，其中空载实验前实测值和计算值分别为5.68fdi和4.12fni，试验后实测值和计算值分别为4.80fdi和4.12fni，推算出垂直向基本自振频率的实测值和计算值分别为3.74fid和3.09fni。根据计算的结果，表明桥梁总体刚度较好，没有开裂的迹象，但由于桥梁在试验荷载作用下，存在轻微的残余应力，可见桥梁自振频率呈下降趋势。另外桥梁强度、刚度、结构开裂等皆满足设计要求。
三、结束语
综上所述，铁路桥梁荷载是施工的基本条件之一，为了研究桥梁静载和动载的情况，本文以某铁路桥梁工程为例，结合案例工程铁路桥梁的基本概况，笔者将从静载试验和动载试验两个方面，掌握铁路桥梁结构的应变状态、挠度状态和裂缝状态，从而更加全面地评价铁路桥梁的承载能力，这对于桥梁整体工作性能的判断，具有很大的依据性作用。
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关键词：高速铁路；桥梁深桩基；施工技术；探讨
世界在高速铁路上的建设已经成为潮流，高速铁路的发展前途很广阔，因为它可以提高速度、缩短路程时间，更方便快捷，高速铁路已然成为很多人出行的必然选择。鉴于此，为了保证高速铁路上行车的舒适以及安全，高速铁路的深桩基施工技术必须要达到技术标准。在修建铁路时，会遇到因高度的限制而阻碍铁路的修建，所以在高速铁路的修建中，如何做好桥梁的深桩基施工工作，保证高速铁路的整体质量，确保安全。
一、高速铁路桥梁的深桩基的简单介绍
高速铁路的桥梁总体设计由于要达到技术的要求标准，必须要与周边的实际情况协调，做到科学设计以及科学建构，减轻噪音污染。桥梁的深桩基作为高速铁路轨道的下半部分结构组织，必须要具有高稳定性、高安全性、高舒适性等优点，桥梁深桩基结合当地地形，会有不同的形式，要保证这些设计结构能够科学地建造，就必须要求非常高的桥梁技术，做好桥梁深桩基的施工工作是一切桥梁施工工作的基础， 下面将简单介绍高速铁路桥梁所具有的特点。 （一）以高架桥梁的深桩基为主，且采用混凝土材质。高速铁路桥梁一般分为低谷桥梁、高架桥梁以及特殊结构的桥梁三种结构形式，每一种结构的深桩基构造都是很重要的，但整体上仍以高架桥的深桩基构造为主，且在建造桥梁时一般采用混凝土材质，加强上身桥梁的刚度以及强度，增强桥梁的稳定性，提升抗压能力，保证高速铁路的安全。混凝土有好几种分类，例如高强度混凝土、轻质混凝土和流动性混凝土等，每种混凝土都有不同的作用，要根据不同的情况采用不一样的混凝土材质，以保证高速铁路的质量。
（二）桥梁数量多，且跨度较大，深桩基工作难度系数大。由于地理条件的限制，往往需要建造很多的桥梁以保证高速铁路的正常通行，例如日本高速铁路线路铁路总长3000km，桥梁就占到46%；我国京沪高速铁路总长1318km，桥梁数量占到61%。而且在建造桥梁时，桥梁的跨度较大，这无疑加大了高速铁路桥梁深桩基建设的难度系数。既要减少用地，也要保证施工质量。在挑战高速铁路的跨度时，很多国家还是很谨慎的。由于高速铁路桥梁施工难度系数大，下面将介绍几种高速铁路桥梁深桩基的施工技术。
二、高速铁路桥梁深桩基的施工技术
（一）对待复杂地形采取钻孔技术。桥桩基采用冲击式钻机成孔，一般用的是直径为2.5m质量为10.5t的十字型冲锥，根据成孔尺寸采用焊接方式来保证成孔的大小符合技术标准。在施工之前先要准确测量地形，制定好相关的数据方案，然后再说成孔的工作。成孔的第一步必须要做好孔口护筒的埋设放置工作，相关的施工人员还要检验埋设的程度，人工夯实以防渗漏，出现裂缝，不能达到质量标准。开钻的时候，一般采用1m的低冲程，并多次回填在护筒的底部1.5m左右的地方范围处，保证孔口护筒的稳定性和安全性，保持钻孔内部的水位高度。
（二）做好水下混凝土的控制工作。高速铁路桥梁深桩基的一项至关重要的工作就是灌注水下混凝土，这项工作直接影响到整个深桩基的施工质量。工作途中要运用到混凝土灌车，要注意到混凝土灌车会不会出现故障，避免延误施工进度。在每个桩基之间用混凝土的用量会超过65立方米，要计算好大概需要多少混凝土灌车，在混凝土灌料时要保障混凝土的灌输顺畅，断料的时间不要超过两个小时。在整项施工工作的过程中，检验人员要不断检测施工设备是否正常运行，施工的质量是否满足设计要求。在高速铁路的建设过程中，工作量大，对观测的准确性要求高，所用时间长，所以施工人员在施工的过程中要不断积累经验，加强改进施工设备，引进先进的科学技术，提高质量，降低人为因素对设备的影响。
（三）综合运用各种深桩基施工方法。高速铁路的桥梁深桩基建设技术，始终关系到桥梁的整体设计。综合国内外的架桥技术来看，有几种桥梁深桩基的方法以供参考。对于一般高速铁路桥梁的深桩基来说，钢筋笼的制作是一个不错的选择，钢筋笼可以给桥梁支撑的保障，要注意钢筋焊接工作。接下来可以安装导管，对于高速铁路的深桩基建设，导管的密封性是十分重要的，混凝土的灌注的成功与否与它有着直接的关系，此方法在国际上应用非常广泛，给高速铁路的未来发展建设开阔了前景。
结语：我国社会主义经济蓬勃发展，高速铁路的建设也如火如荼地进行，高速铁路桥梁的深桩基的施工技术的标准也会越来越高，为了满足经济发展的需要以及人们出行的要求，高速铁路桥梁深桩基的施工技术必须不断开拓创新，积极学习外国的先进技术，引进先进的科学设备，提高高速铁路桥梁深桩基建设的质量，符合预期的设计要求。我国是一个资源分配不均、人口密度存在很大差异的国家，高速铁路是沟通这一切以及解决这些矛盾问题的纽带，我国铁路正处于一个高速发展的时期，桥梁深桩基技术的应用有利于我国高速铁路的前景未来，也有利于其他相关领域的建设发展。
综上所述，本文对高速铁路桥梁的简单介绍以及高速铁路桥梁深桩基的施工技术两个方面进行了简单的阐释与介绍，使我们更加了解高速铁路桥梁深桩基，对深桩基施工技术也有了更深的理解，高速铁路的建设有助于加快我国的交通建设，也有助于缓解我国的交通压力。
参考文献：
[1] 陈强.浅谈我国高速铁路桥梁建设的设计特点[J]. 黑龙江科技信息. 2011（10）
[2] 李艳明. 先简支后连续桥梁的结构优势与施工工艺技术研究[J]. 四川建材. 2010（02）
关键词：贝雷梁人行天桥地铁
中图分类号：U448.11文献标识码： A 文章编号：
前言
中国城市快速发展，城市人口快速增长，各大中城市普遍出现严重的交通拥堵，由于地铁能较大程度减轻地面交通压力，在全国各地都在大规模的建设。目前，全国有14个城市拥有54条轨道交通线路，线路全长1688公里，其中还有15个城市正在建设轨道交通，20个城市正在规划。根据轨道交通中长期发展规划，十二五期间，全国将建设2500公里的轨道交通线路，十三五期间将建设3000公里。
地铁车站和区间的施工时会对周边道路进行围挡，人群过街往往需绕行很远，必要的时候就需要修建人行天桥已满足行人过街需求。由于地铁建成之后，行人可以通过车站站厅层过街，修建的人行天桥可以被拆除掉，因此该人行天桥大都为临时结构，其使用寿命取决于地铁施工工期，一般为3～5年左右。
贝雷梁是装配式钢桁架结构，将预制的贝雷架标准件通过销接连接，其施工方便快捷，贝雷桁架构件本身受力合理，后期拆除方便且能回收再利用[1]，这些都能很好的满足地铁交通疏解临时工程的需求。
工程简介
南昌地铁1号线某地下车站位于城市主干道正下方，车站采用半开挖方法施工，车站施工时既有地下通道会被破坏，地面道路会进行围挡施工。考虑到周边有多所学校，满足行人过街功能以及保证道路行车安全修建此临时人行天桥，待地铁车站装修完工后拆除该，天桥预期使用年限4年。
主桥采用单层双排加强型贝雷梁结构，为减少施工时对地面交通的影响，主桥采用一跨跨越主干道，在两侧道路分隔带立墩柱。主桥桥跨布置为1.5+30+4.5m三跨连续梁。考虑到桥下净空以及减少梯道爬坡高度，贝雷梁采用下承式结构，桥下净空按5m设计。桥面净宽4m，主桥两侧接钢结构楼梯上下桥，主桥和梯道均采用钢管柱支撑，基础均采用钢筋混凝土扩大基础。桥型布置图如下所示：
图1 主桥桥型布置图
计算过程及结果
主桥采用Midas Civil 2010进行结构分析。结合手算查阅《装配式公路钢桥使用手册》以及《装配式公路钢桥多用途使用手册》进行校核。计算模型如下所示：
图2 计算简化模型图示
计算荷载主要包括自重、二期（桥面系、栏杆等）、人群活载、风荷载、雪荷载等。由于是简支结构，支座不均匀沉降以及温度不会产生内力，所以不予考虑。人群活载取4kpa（转化为等效节点荷载），二期需将荷载转化为质量已考虑其对自振频率的影响。
由于临时结构不考虑地震等偶然荷载作用，对于汽车撞击力在桥墩检算时单独进行计算，因此按承载能力极限状态设计，荷载组合主要是基本组合，分别针对永久作用的设计值效应和可变作用的设计值效应相组合。
其中结构重要性系数取1.0，钢结构自重分项系数取1.2，活载分项系数取1.4，风力分项系数取1.1。
计算结果如下：基本组合下，构件最大拉应力109MPa，最大压应力102Mpa，均小于16Mn钢材料强度设计值310Mpa，满足要求。对应跨中最大弯矩My= 3804 kN•m 小于容许值6750 kN•m，满足要求。对应主梁最大剪力Fs==608.6 kN小于容许剪力为981 kN ，满足要求。人群活载下的主梁挠度3.63cm,为 L/826，满足规范限值L/800要求。竖向自振频率3.53Hz，大于3Hz，满足规范要求。
计算结果显示结构是合理的，荷载作用下结构是安全的。
结论
南昌地铁交通疏解临时天桥工程建设用总工期40天，造价100万左右，贝雷梁后期拆除后可回收再利用，天桥整体经济合理。广州、南昌等地实践也证明，贝雷梁人行天桥结构适合于地铁交通疏解工程。针对设计和施工的经验总结此类工程要点如下：
贝雷梁人行天桥结构跨度总长需为3的模数，否则需特殊加工非标准件会增加成本；
人行天桥宜做成下承式再满足桥下净空要求的同时减少桥面抬升高度；
销孔的误差会积累增加结构的安装挠度，简支梁无法做预拱度，大跨度不宜做成简支结构[2]；
计算可直接查手册手算，一般情况下（桥宽3～5m左右），跨度小于21m为弯矩控制，大于21m为剪力控制；
贝雷架之间需加强横向联系，以确保共同受力和横向稳定性；
计算时需重点核算竖向自振频率，对跨度超过30m可能会控制设计[3]。
基础可根据现场情况采用扩大基础，钢管桩基础，挖孔桩基础等，临时结构优先采用扩大基础。
临时结构不建议增设雨棚和照明系统，天桥外侧立高杆路灯照明。
参考文献
[1] 喻忠权。装配式公路钢桥使用手册[M]。交通部交通战备办公室。1998.6
研究 方法 :结合具体工程案例,对城市轨道交通地下区段穿越跨河流桥梁的处理方案,进行具体分析。
研究结果:通过方案分析,提出城市轨道交通线路穿越跨河流桥梁的工程处理原则、处理方案。
研究结论:工程处理措施需结合周边环境条件、桥梁结构形式、基础类型、线路线形、纵坡、线位、站位及施工工艺等综合考虑后确定,处理原则为:能绕避不加固,能加固不托换,能托换不拆桥,最后考虑拆除桥梁复建。
关键词:轨道交通;穿越桥梁;方案分析
随着国民 经济 的持续快速 发展 ,城市化进程不断加快,城市基础设施,特别是城市交通设施与城市化发展的矛盾逐渐显现,从各国城市化发展的实践来看,轨道交通以其运量大、速度快、安全可靠、准点舒适的技术优势,将成为大城市公共交通的发展方向。在沿海地区如上海、南京、杭州、苏州等城市,经济实力雄厚,已经开始大规模地进行城市轨道交通的建设。
1 地形、地貌及工程地质概况
沿海地区城市为冲积相平原,地表水系发育,大小河流纵横交错,跨越河流的桥梁众多,普遍存在的软土,具有高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度、高灵敏度、弱透水性等特点,工程地质条件复杂,跨河流桥梁一般采用直径不小于800mm的钻孔灌注桩,桩身采用分段配筋,桩下段大都为素混凝土。城市轨道交通工程,地下区间隧道常用盾构法施工或明挖法施工,而地下车站可用明挖法或盖挖法施工。城市轨道交通线路地下区段,对穿越跨河流桥梁的处理成为工程的重点与难点,有时成为 影响 线路线位、站位的关键点与控制点。
2 线路地下区段穿越跨河流桥梁处理措施分析
2.1 地下区段穿越跨河流桥梁的处理原则
城市跨河流桥梁是城市道路的重要节点,交通的瓶颈,城市轨道交通工程的施工,在确保使用功能及工程的可实施性的前提下,应尽可能减小对城市交通和环境的影响。线路地下区段穿越跨河流桥梁的处理原则为:能绕避不加固,能加固不托换,能托换不拆桥,最后考虑拆除桥梁复建。
2.1.1 能绕避不加固
绕避分为线路双线单侧绕避城市跨河流桥梁,线路左右线分别从桥梁两侧绕避2种情况,视现场工程环境条件确定。工程环境条件允许,应优先选择双线单侧绕避跨河流桥梁。线路绕避时,应考虑为跨河流桥梁远期按规划道路红线拓宽预留条件,区间盾构隧道与既有桥梁结构间的净距不宜小于1.0m。 当现场工程条件复杂,受线路平面线型控制,无法绕避跨河桥梁时,区间线路可采用下穿桥梁桩基,在竖向标高上躲避。由于沿海地区跨河流桥梁桩基大都为摩擦桩,区间盾构隧道下穿桩基,需对桩基受力地层进行加固处理,以增大地层与桩间的摩阻力,提高单桩承载力,同时对盾构管片作加强,可增大配筋、采用钢管片等,需经 计算 分析后确定。盾构隧道与桥梁桩基底部的净距不宜小于1.0m。
2.1.3 能托换不拆桥
当受线路纵断面坡度控制,区间盾构隧道竖向标高上无法躲避,与桥梁桩基冲突,为避免拆桥,影响地面道路交通,可考虑对桥梁桩基作切削(桩身素混凝土段)或托换处理。桥梁桩基托换需切实做好传力路径的转换及转换节点的构造处理。
2.1.4 最后考虑拆除桥梁复建
当绕避、加固、托换均难以实施时,最后方可考虑拆除复建。
2.1.4.1 对地下车站跨河流设置的情形,结合车站明挖施工拆除桥梁复建。施工主要步骤为:交通疏解、拆桥面、围堰、导流、施作车站围护结构、随挖随破除桩基、施作主体结构、复建桥梁、恢复地面道路交通、疏通河流等。3 处理方案案例分析 杭州地铁2号线一期工程东南段外环南路站-朝阳村站区间,盾构隧道下穿南门江支流,考虑市心南路南延伸段道路西侧规划绿化带宽20m这一有利条件结合朝阳村站站位设置情况,线路单边绕避市心路南延伸潘水六桥。潘水六桥为钻孔灌注桩桩基,桩径Ф1000mm,桩基长23m,盾构隧道由钻孔桩右侧通过。受隧道与河床底部覆土厚度以及相邻桥台基础控制,河床最低处与盾构隧道外缘底部结构净距4m,盾构隧道外缘与钻孔桩基结构净距为1.6m,如图1所示。
3.2 双边绕避(杭州地铁2号线绕避冯家河桥) 3.3 区间盾构下穿桥梁桩基(杭州地铁2号线下穿古荡湾河桥)
3.4 结合车站明挖施工拆桥(杭州地铁2号线下穿莲花河)
丰谭路站为杭州地铁2号线一期工程的起点站,车站位于文新路与丰谭路十字交叉口,沿文新路布设于道路下方,车站站后设折返线(兼作停车线),车站总长440m,下穿莲花河。跨莲花河桥为简支钢筋混凝土桥,基础采用钻孔灌注桩,桩径Ф1200mm,桩长35m,桩间净距3m。结合车站明挖法施工,方案拆桥后复建,围护结构从桩间穿过(先破除承台),基坑开挖时破除桥梁桩基。车站实施时的 交通 疏解、河流的围堰导流方案示意见图6。
3.5 区间穿越拆桥(杭州地铁2号线下穿南沈棣河) 3.5.1 施作围堰和导流设施对河道实施临时截流导流,围堰可兼作交通疏解道路。
3.5.2 抽干围堰间的余水,清淤,场地平整。
3.5.3 拆除桥梁的桥面、桥墩以及承台,拔除盾构范围的桩基。
3.5.4 预留盾构隧道位置,修建新桥。重建桥梁的桩基础在避开盾构位置后,利用未拔的既有桩,在既有桩的两侧新增两根桩。既有桩基与新建台帽应连接可靠,新建的台帽需考虑拔桩后造成部分桩间距增加,加强新建承台的配筋。
3.5.5 拆除围堰和导流设施,恢复河道,盾构通过。
4 结论
沿海地区城市水系发育,河流纵横交错,跨河流桥梁众多,软土遍布。城市轨道交通线路下穿跨河流桥梁的 问题 时常遇到,通过上述工程处理措施的 分析 ,可得出如下结论:
(1)城市轨道交通线路下穿跨河流桥梁时,必须结合周边环境条件、桥梁结构型式,采取安全可靠的处理措施。
(2)沿海地区城市轨道交通线路的线形、纵坡、线位、站位及施工工艺等需结合考虑跨河流桥梁的基础类型、结合型式,及地质条件等才能做出合理的施工方案。
研究方法:结合具体工程案例,对城市轨道交通地下区段穿越跨河流桥梁的处理方案,进行具体分析。
研究结果:通过方案分析,提出城市轨道交通线路穿越跨河流桥梁的工程处理原则、处理方案。
研究结论:工程处理措施需结合周边环境条件、桥梁结构形式、基础类型、线路线形、纵坡、线位、站位及施工工艺等综合考虑后确定,处理原则为:能绕避不加固,能加固不托换,能托换不拆桥,最后考虑拆除桥梁复建。
关键词:轨道交通;穿越桥梁;方案分析
随着国民经济的持续快速发展,城市化进程不断加快,城市基础设施,特别是城市交通设施与城市化发展的矛盾逐渐显现,从各国城市化发展的实践来看,轨道交通以其运量大、速度快、安全可靠、准点舒适的技术优势,将成为大城市公共交通的发展方向。在沿海地区如上海、南京、杭州、苏州等城市,经济实力雄厚,已经开始大规模地进行城市轨道交通的建设。
1 地形、地貌及工程地质概况
沿海地区城市为冲积相平原,地表水系发育,大小河流纵横交错,跨越河流的桥梁众多,普遍存在的软土,具有高含水量、大孔隙比、高压缩性、低强度、高灵敏度、弱透水性等特点,工程地质条件复杂,跨河流桥梁一般采用直径不小于800mm的钻孔灌注桩,桩身采用分段配筋,桩下段大都为素混凝土。城市轨道交通工程,地下区间隧道常用盾构法施工或明挖法施工,而地下车站可用明挖法或盖挖法施工。城市轨道交通线路地下区段,对穿越跨河流桥梁的处理成为工程的重点与难点,有时成为影响线路线位、站位的关键点与控制点。
2 线路地下区段穿越跨河流桥梁处理措施分析
2.1 地下区段穿越跨河流桥梁的处理原则
城市跨河流桥梁是城市道路的重要节点,交通的瓶颈,城市轨道交通工程的施工,在确保使用功能及工程的可实施性的前提下,应尽可能减小对城市交通和环境的影响。线路地下区段穿越跨河流桥梁的处理原则为:能绕避不加固,能加固不托换,能托换不拆桥,最后考虑拆除桥梁复建。
2.1.1 能绕避不加固
绕避分为线路双线单侧绕避城市跨河流桥梁,线路左右线分别从桥梁两侧绕避2种情况,视现场工程环境条件确定。工程环境条件允许,应优先选择双线单侧绕避跨河流桥梁。线路绕避时,应考虑为跨河流桥梁远期按规划道路红线拓宽预留条件,区间盾构隧道与既有桥梁结构间的净距不宜小于1.0m。
2.1.2 能加固不托换
当现场工程条件复杂,受线路平面线型控制,无法绕避跨河桥梁时,区间线路可采用下穿桥梁桩基,在竖向标高上躲避。由于沿海地区跨河流桥梁桩基大都为摩擦桩,区间盾构隧道下穿桩基,需对桩基受力地层进行加固处理,以增大地层与桩间的摩阻力,提高单桩承载力,同时对盾构管片作加强,可增大配筋、采用钢管片等,需经计算分析后确定。盾构隧道与桥梁桩基底部的净距不宜小于1.0m。
2.1.3 能托换不拆桥
当受线路纵断面坡度控制,区间盾构隧道竖向标高上无法躲避,与桥梁桩基冲突,为避免拆桥,影响地面道路交通,可考虑对桥梁桩基作切削(桩身素混凝土段)或托换处理。桥梁桩基托换需切实做好传力路径的转换及转换节点的构造处理。
2.1.4 最后考虑拆除桥梁复建
当绕避、加固、托换均难以实施时,最后方可考虑拆除复建。
2.1.4.1 对地下车站跨河流设置的情形,结合车站明挖施工拆除桥梁复建。施工主要步骤为:交通疏解、拆桥面、围堰、导流、施作车站围护结构、随挖随破除桩基、施作主体结构、复建桥梁、恢复地面道路交通、疏通河流等。
2.1.4.2 对区间盾构穿越桥梁的拆除,主要施工步骤为:交通疏解、拆桥面、围堰、导流、破除墩台、拔除盾构范围的桩基、桩位孔腔填充、预留盾构隧道位置并复建新桥、恢复地面道路交通、疏通河流、区间盾构穿越。
3 处理方案案例分析
3.1 单边绕避(杭州地铁2号线绕避潘水六桥)
杭州地铁2号线一期工程东南段外环南路站-朝阳村站区间,盾构隧道下穿南门江支流,考虑市心南路南延伸段道路西侧规划绿化带宽20m这一有利条件结合朝阳村站站位设置情况,线路单边绕避市心路南延伸潘水六桥。潘水六桥为钻孔灌注桩桩基,桩径ф1000mm,桩基长23m,盾构隧道由钻孔桩右侧通过。受隧道与河床底部覆土厚度以及相邻桥台基础控制,河床最低处与盾构隧道外缘底部结构净距4m,盾构隧道外缘与钻孔桩基结构净距为1.6m,如图1所示。
3.2 双边绕避(杭州地铁2号线绕避冯家河桥)
杭州地铁2号线一期工程西北段丰谭路站-古翠路站区间,盾构隧道下穿冯家河,跨冯家河桥为钻孔灌注桩基础,桩径ф1000mm、桩长40.09m、桩底高程-37.00m。根据现场工程条件,并结合古翠路站站位,线路从两侧绕避冯家河桥,盾构隧道外缘距桥梁桩基最小结构净距为3m。并将古翠站设计为梯形岛式站台车站,图2为区间隧道与冯家河桥平剖面关系图。
3.3 区间盾构下穿桥梁桩基(杭州地铁2号线下穿古荡湾河桥)
杭州地铁2号线一期工程西北段古翠路站-学院路站区间,盾构隧道下穿古荡湾河,跨古荡河桥为钻孔灌注桩基础,桩径ф800mm、桩长27.0m、桩底高程-28.4m,桩基下段为素混凝土,长13m。受场地条件、线路平面线形及线路纵断面坡度控制,线路无法绕避跨古荡河桥,区间隧道与桥梁桩基素混凝土段冲突,两者空间关系如图3、图4、图5所示。由于地面道路为城市东西向交通主干道,桥跨仅20m,桩基荷载不大,考虑到盾构机可切削素混凝土桩,为避免拆桥,减小对地面交通的影响及节约工程投资,方案采用洞内注浆加固、洞外对桥梁桩基础加固等综合措施进行处理。
3.4 结合车站明挖施工拆桥(杭州地铁2号线下穿莲花河)
丰谭路站为杭州地铁2号线一期工程的起点站,车站位于文新路与丰谭路十字交叉口,沿文新路布设于道路下方,车站站后设折返线(兼作停车线),车站总长440m,下穿莲花河。跨莲花河桥为简支钢筋混凝土桥,基础采用钻孔灌注桩,桩径ф1200mm,桩长35m,桩间净距3m。结合车站明挖法施工,方案拆桥后复建,围护结构从桩间穿过(先破除承台),基坑开挖时破除桥梁桩基。车站实施时的交通疏解、河流的围堰导流方案示意见图6。
3.5 区间穿越拆桥(杭州地铁2号线下穿南沈棣河)
杭州地铁2号线一期工程丰谭路站—古翠路站区间在益乐路附近,线路下穿南沈棣河,区间盾构隧道与既有跨南沈棣河桥的空间关系如图7。跨南沈棣河桥梁基础采用钻孔灌注桩,桩径ф1000mm,长34.4m,桩上部10m为钢筋混凝土(主筋为16根ф25mm),中部10m亦为钢筋混凝土(主筋为8根ф25mm),下部14.4m为素混凝土,桩底标高为-36m。受周边环境条件、线路平面线形、纵断面坡度限制,区间盾构隧道与桥梁桩基冲突,桩基中部段侵入隧道主体,方案设计需拆除跨河桥梁,拔除桩基,复建新桥。工程实施时可采用如下主要步骤:
3.5.1 施作围堰和导流设施对河道实施临时截流导流,围堰可兼作交通疏解道路。
3.5.2 抽干围堰间的余水,清淤,场地平整。
3.5.3 拆除桥梁的桥面、桥墩以及承台,拔除盾构范围的桩基。
3.5.4 预留盾构隧道位置,修建新桥。重建桥梁的桩基础在避开盾构位置后,利用未拔的既有桩,在既有桩的两侧新增两根桩。既有桩基与新建台帽应连接可靠,新建的台帽需考虑拔桩后造成部分桩间距增加,加强新建承台的配筋。
3.5.5 拆除围堰和导流设施,恢复河道,盾构通过。
4 结论
沿海地区城市水系发育,河流纵横交错,跨河流桥梁众多,软土遍布。城市轨道交通线路下穿跨河流桥梁的问题时常遇到,通过上述工程处理措施的分析,可得出如下结论:
(1)城市轨道交通线路下穿跨河流桥梁时,必须结合周边环境条件、桥梁结构型式,采取安全可靠的处理措施。
(2)沿海地区城市轨道交通线路的线形、纵坡、线位、站位及施工工艺等需结合考虑跨河流桥梁的基础类型、结合型式,及地质条件等才能做出合理的施工方案。
(3)城市轨道交通线路下穿跨河流桥梁时的工程处理措施的原则为能绕避不加固、能加固不托换、能托换不拆除,最后考虑拆除桥梁重建。
参考文献:
[1]铁道第二勘察设计院.杭州地铁2号线总体设计投标文件[b].成都:2006.
[2]铁道第二勘察设计院.杭州地铁2号线一期工程可行性研究报告[r].成都:2006.
关键词：跨径选择方案比选工程造价
中图分类号：TU723.3 文献标识码：A 文章编号：
工程概况
某新建电厂铁路专用线接轨于京沪铁路邹城站下行咽喉西侧，接轨点里程相当于京沪铁路528+460，线路接轨后沿京沪铁路并行向南延伸，跨越南沙河，立交上跨岚济公路，在梁家岗村北侧转向西偏南，立交上跨峄化集团厂外公路，沿排洪构南侧向西南延伸，在西孟庄南侧，邹彦110kv输电线路北侧，立交上跨邹两公路，再沿胜利河南岸延伸，之后再立交上跨矿区南唐铁路，在后唐村北侧转向西南，设置电厂车站至专用线终点，线路全长9.577km。
本铁路工程线路及车站先后与邹城市矿建路、岚济公路邹城至济宁段超一级公路、峄化集团厂外公路、邹两二级路、矿区南唐铁路交叉，且均需立体交叉。
跨越邹两公路，设1-20m钢筋砼低高度梁桥，净高5.0m。跨越矿区南唐铁路设1-12m钢筋砼低高度梁桥，净高按内燃机车条件设计，净高5.50m。跨越峄化集团厂外公路、邹两公路及矿区南唐铁路3座立交桥，控制着线路纵断面设计方案。峄化集团厂外公路路基及路面宽均为12m，邹两公路路基宽度15m，矿区南唐铁路为单线铁路，均采用本专用线上跨方案，设计均采用1孔跨越，孔径不小于道路宽度或铁路建筑限界要求。
邹两公路路基宽度15m，考虑斜交长度及桥墩厚度，设计采用1孔20m钢筋砼低高度梁上跨公路；矿区南唐铁路路基填高4m，距新建电厂站最外端道岔距约450m，为降低车站填高，设计采用1孔12m钢筋砼低高度上跨铁路。专用线因先后上跨邹两公路和南唐铁路，致使路基填高均在7m以上，设计从邹两公路以东至新建电厂站外端设置唐村特大桥取代土路基，以减少占用耕地及减小因修建铁路专用线对周围生活环境及生态环境的影响，唐村特大桥在邹两公路东侧增设2-20m梁桥以排除线路东南侧洪水。研究报告对唐村特大桥主要采用16m钢筋砼梁和20m钢筋砼梁进行了比较。
采用16m钢筋砼梁方案，受邹两公路道路中心至南唐线铁路中心间线路长度的控制，为调整跨越公路及铁路桥孔的位置，邹两公路西侧增设3孔20m钢筋砼梁，为方便砼梁的预制，设计20m钢筋砼梁均采用低高度梁。据此以16m钢筋砼梁为主的唐村特大桥设置方案为：6-20m钢筋砼低高度梁+85-16m钢筋砼梁+1-12m钢筋砼低高度梁+28-16m钢筋砼梁桥，桥长2021.81m。
采用20m钢筋砼梁方案，同样受邹两公路道路中心至南唐线铁路中心间线路长度的控制，为调整跨越公路及铁路桥孔的位置，在南唐铁路北侧设5孔16m钢筋砼梁，为调整跨南唐铁路后桥梁至电厂站段桥梁长度，在南唐铁路南侧设3孔16m钢筋砼梁。据此以20m钢筋砼梁为主的唐村特大桥设置方案为：2-20m钢筋砼梁+1-20m钢筋砼低高度梁+67-20m钢筋砼梁+5-16m钢筋砼梁+1-12m钢筋砼低高度梁+3-16m钢筋砼梁+20-16m钢筋砼梁桥，桥长2023.05m。
工程分析
经比较以16m梁为主方案桥梁工程直接费5924.42万元，以20m梁为主方案桥梁工程直接费5880.41万元，设计推荐采用20m梁方案。
桥梁跨径除了要满足桥下净空的要求决定外，一般是由经济因素（造价最低原则）决定的。不管什么桥型，随着跨径的增加，梁部的造价肯定是增加的。对于有主河槽的水文桥梁，适当增加主跨径可以明显降低主桥墩的墩高和施工水深，从而使主墩造价降低的幅度有可能高于梁部造价增加的幅度，使得总造价下降。当主跨跨径进一步增加时，墩高和施工水深的降低已不明显，此时梁部因跨径的增加而使造价增加的幅度可能超过了桥墩造价减少的幅度，使得总造价有所提高，这中间的平衡点，即为总造价最低的情形，按此原则确定的跨径即为经济跨径。
对于没有主跨的多跨桥梁（高架桥等），经济跨径的概念同样存在。增大跨径，梁部造价增加的同时，可以减少桥墩的数量，减少下部结构的造价；反之，减少跨径，梁部造价降低，桥墩数量增加。
结合以上工程分析，综合经济指标相差不大情况下，宜采用大跨，不选小跨。但跨度愈大，桥墩愈少，上部结构的难度就愈大。反之跨度愈小，桥墩就愈多，此时，上、下部结构的设计与施工都会方便一些。所以在跨度的选择方面就有不少比较的方案。
根据桥梁的设计原则，造价低，原料省，劳动力少和桥型美观应是优秀方案。技术高，造价必然会高，个个因素是相互制约的。从经济上考虑，一般说来，采用大跨度桥梁相对于小跨度造价要高，工期要长。但根据已建桥梁经验，通航船只经常会撞击桥墩，危及桥墩安全，采用大跨有利。对于非通航孔，则选用经济跨径，一般拟定2~3种桥跨作经济比较。如采用预制梁，拟定的跨度应当标准化。
结论
在桥梁方案比选中，要注意下面四项主要标准：安全、功能、经济与美观，其中以安全与经济为重。过去对桥下的功能重视不够，现在由于航运事业的发展，需要十分重视桥下的通航净空。至于桥梁美观，要视经济与环境条件而定。
因此，对于一定的建桥条件，根据侧重点的不同，可能会做出基于基本要求的多种不同设计方案，只有通过经济技术等方面的综合比较才能科学的得出完美的设计方案。
参考文献：
关键词：广深港客运专线 紫坭河 桥梁 净空尺度 大斜交
在所有的临、跨、过航道的建筑设施中，桥梁对航道的影响最大，而且桥梁的通航净空尺度和通航孔的布设直接影响通航能力和航行安全。广深港客运专线跨紫坭河铁路桥于2007年报批建设，2010年基本建成，现已正式投入使用。
广深港客运专线广州至深圳段，起点为广州南站，经东莞至深圳龙华站，全长约104.6km，在广州境内邻近沙湾水道跨越紫坭河。紫坭河呈西北—东南走向，桥位处河宽约260m，航槽水深4～5m。受铁路线路总体布局的制约，广深港客运专线铁路桥桥梁轴法线方向与紫坭河水流流向的夹角远远超过5°，最大交角达到58°，沿桥轴线方向水面宽约450m。由于广深港客运专线高速列车设计通行时速达350km/h，如果桥梁一孔跨过通航水域，不但投资很大，而且设计技术难度大且存在较大安全风险。因此，确定合适的通航净空尺度和合理布置的通航孔是保障船舶航行安全的需要，也是确保行车安全、节省工程投资的需要。
1.桥梁所在河道概况
紫坭河处于珠江三角洲的中下游，属于北江三角洲网河水系，自紫坭河口—三善尾，全长约6km。紫坭河是连通陈村水道和沙湾水道的一条汊道，该河段基本处于天然状态，河道较为顺直，河面宽约125m～300m，平均河宽约200m。水深一般为2～5m，局部最大10～13m，5m等深线宽10～150m。紫坭河现状维护通航300t级内河船的Ⅴ级航道，规划亦为Ⅴ级航道。（图1）
紫坭河河床质以细砂、淤泥为主，床沙中值粒径无规律可循，桥址处河床上覆盖层约为18～23m，基岩埋深约16～25m。通过河演分析，多来年紫坭河基本处于冲淤平衡状态，主槽稳定。
2.桥梁通航净空尺度分析
桥梁通航条件确定主要涉及桥梁桥位、通航净空尺度、通航孔布置、设计通航水位等4部分内容，其中以桥梁通航净空尺度最为关键。桥梁通航净空尺度由通航净高、净宽、侧高和上底宽等技术参数组成，并涉及航道中心线、航道宽度等。《内河通航标准》对跨越通航河流的桥梁净空尺度规定了相应的最小值，该值适用于桥梁的选址满足一定要求、桥孔布置符合相关规定的情况。由于受铁路线路总体布局影响，本桥梁桥位难以调整，因此，只能通过调整通航净空及通航孔布设来满足通航要求。
3.通航孔位置
通航孔的布置原则主要有：（1）满足现状及航道规划船舶航行要求，确保航行安全；（2）满足船舶通过密度及能力；（3）考虑水运船舶发展的通过密度及能力；（4）注意大桥结构设计的跨度能力；（5）考虑桥址所在河段的实际情况，注意航槽的稳定性和充分利用天然深槽，并要与现状或规划的航道线相协调；（6）考虑满足通过大桥船舶能够顺利进出大桥内、外侧的港口。
根据以上的原则，结合紫坭河桥位航道条件和高铁桥特点，广深港铁路桥设计采用双孔单向布置通航孔，设计主跨采用（100+2×160+100）米连续刚构，河道内设3个桥墩，其中主通航孔跨度为160m，扣除桥墩墩柱宽度7.0m（由于桥墩承台考虑沉入河底），两墩柱之间的宽度为153m，桥墩长9.0m，桥轴法线与航道中心线交角58°，因此本桥初步方案实际净宽为153×cos58°－9×sin58°=73.5m。从船舶和桥梁的安全考虑，净宽计算在正交净宽的基础上还考虑了横向流速、桥柱紊流、以及桥轴线与航道斜交所引起的净宽增加值，其中后2个因素的增宽幅度更大，是保障安全通航的需要。设计主跨的墩内缘净宽和投影净宽值都满足净宽计算结果的双孔单向通航要求的墩内缘净宽最小值144m和相应投影净宽值72m。
4.建设标准及运行简况
根据2007年广东省航道局对广深港客运专线铁路跨越紫坭河通航标准和技术要求的批复，桥梁建设，设计最高通航水位采用洪水重现期10年一遇的洪水位，通航净高Hm为8米，通航净宽Bm为158米，上底宽b为135米，通航孔跨径为168米。同时对水深不满足通航要求的右通航孔进行疏浚；对水深不满足通航要求的下游桥区狗牛礁石在建桥前进行清炸；为保障船舶安全通过通航孔，除设置桥涵标以外，在上下游桥区还设置6座专用助航标志。2010年桥梁建成，2011年全线通车，建成以来，通航状况良好，保障了桥梁及桥区航道通航安全。
5.结论
通过结合桥区设计航道选取横向流速并确定桥梁通航净空尺度等技术指标，采用双孔单向布置通航孔，有效地解决了本大桥原需一跨过河的工程难题，结合其它一些桥区疏浚、清礁及增设助航标志等辅助措施，该桥已按批复要求建成并安全通航2年，基本说明引入桥区设计航道进行通航净空尺度确定的方法，不仅在跨河桥梁通航论证技术理论上可行，同时也具有重要的现实意义。
