京沪高速铁路(京徐段)跨线桥梁设计概述

金 莉，李国锋

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142)

京沪高速铁路(京徐段)跨线桥梁设计概述

金 莉，李国锋

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142)

京沪高速铁路(京徐段)多次跨越既有铁路，跨越既有线桥涵设计是京沪高速铁路桥梁设计的重要节点。通过对上跨大李联络线及预留复线、京山四线及西黄左线、两个津浦单线、津浦双线等四处跨线桥梁工点介绍，针对不同的既有线现状情况，总结出跨越既有线桥涵设计的常用结构形式为：空间刚架、悬浇连续梁、基础斜置简支梁及转体施工连续梁。

京沪高速铁路；防护设计；跨线桥梁；空间刚架；转体施工

1 基本概况

京沪高速铁路全长约1 318 km，纵贯京津沪和冀鲁皖苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区，是我国铁路“四纵四横”快速客运专线的重要组成部分[1-3,10]。其中京沪高速铁路京徐段线路长度668.886 km。

京沪高速铁路京徐段桥梁与北京局、济南局管辖范围内的既有铁路多次交叉，形成多次跨越。为保证既有铁路的运营安全，根据跨线处工点的现场实际情况及既有线运营要求，进行了防护设计，并均已顺利实施。

2 防护设计原则

(1)跨线墩承台、空间刚架的边墙及钻孔桩基础的边缘至既有铁路距离，应满足铁路限界及施工安全距离的要求。

(2)防护设计中应考虑跨线处接触网等既有铁路设备在施工过程的过渡、改移和防护设计。

(3)当既有铁路为曲线时，考虑曲线限界加宽的情况。

(4)桥梁下部结构根据工点具体情况，优化结构尺寸，减小防护高度。

(5)对既有线进行钢板桩、钻孔桩等防护设计，应尽量减小对既有线的影响。

3 跨线桥梁工点介绍

京沪高速铁路京徐段沿线多次跨越既有铁路，根据既有铁路与京沪高速铁路交叉角度等制约条件，桥梁以不同的结构形式跨越，工点具体情况详见表1。

表1 京沪高速铁路京徐段跨线桥梁结构汇总

3.1 上跨大李联络线及预留复线

京沪高速铁路北京特大桥在北京丰台区白盆窑跨越大李联络线及预留复线，交角21°56′，采用(48+80+48)m连续梁跨越。既有线路基高出自然地面线3.3 m。连续梁采用悬臂灌注施工。立面及半基顶及半基底平面布置见图1[4-6，11，12]。

上跨大李联络线里程为LK11+937.69，该处桥下净空为9.8 m，施工期间采用悬灌施工。为保障挂篮施工可顺利进行，对既有接触网采用降低承力索高度的方式，桥两侧既有接触网支柱处接触悬挂结构高度降为1.0 m，桥下区段承力索加设高压绝缘护套。上跨大李联络线预留复线时，该净空高度满足通行双层集装箱时电气化的高度要求。

为减小承台基础开挖深度，将既有线路基加宽，提高跨线墩承台埋置深度。在顺既有线方向上承台有切角，基础施工采用钻孔桩防护。

图1 上跨大李联络线及预留复线立面及半基底半基顶平面布置(单位：cm)

3.2 京山四线及西黄左线空间刚架

京沪高速铁路北京特大桥在北京大兴区跨越既有京山四线(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)及西黄左线铁路等共5条既有铁路线。五线既有铁路均为一级、电气化铁路，行车密度大，运营十分繁忙。京山四线及西黄左线均为直线，京沪高速铁路位于半径为4 000 m圆曲线上，与既有五线铁路夹角20°37′[7,8]。最外侧铁路线的间距为20.7 m，建筑限界要求净高7.5 m。为此，采用纵横向跨度大、整体刚度大、建筑高度低、桥跨布置简洁的空间刚架结构。

五线空间刚架结构为并排的5榀空间刚架结构，大、小里程端的刚架均接异型桥墩。孔跨为：3.54 m(异形桥墩)+26.62 m+26.55 m+26.49 m+26.43 m+26.36 m+5.15 m(异形桥墩)[7]。立面布置见图2。

图2 京山四线及西黄左线空间刚架立面布置(单位：cm)

空间刚架沿既有线纵向分节宽度5-24.9 m，节间缝隙为3 cm。刚架横向跨度为32.8 m。1号、5号刚架侧跨跨度由11.390 m渐变为0 m，侧跨边墙与主跨侧墙角度为21°。1号与5号、2号与4号刚架分别互为反对称结构，3号刚架自身为反对称结构。平面布置见图3。

桥下净空为7.8 m，施工期间为7.4 m。对既有的接触网进行改造。基础施工时，对既有线进行钻孔桩防护、防电棚及防落物棚等防护措施，确保施工过程中不影响京山四线及西黄左线的运营安全。

空间刚架施工步骤如下：施工钻孔桩防护及防护网等防护措施，对既有京山四线及西黄左线两侧主体刚架的桩基础施工；吊装侧墙钢箱并精确定位，侧墙底层混凝土与承台一并浇筑，拼装侧墙钢箱，分层浇筑主体刚架两侧墙混凝土至钢横梁底；安装龙门吊，并利用龙门吊吊装钢横梁与侧墙临时固定后，浇筑侧墙顶层混凝土实现墩梁固结；再利用龙门吊纵梁、联结系及预制桥面板，连接钢结构桥面系，施工现浇混凝土桥面板；施工1号、5号楔形刚架的桩基础、侧墙，支架现浇桥面板；同时施工异型墩；施工桥面附属设施，进行钢结构涂装，铺设轨道，成桥。

3.3 上跨2条津浦单线

京沪高速铁路青沧特大桥在河北省青县周官屯跨越津浦铁路的2条单线，线路交角分别为132°45′、136°44′，采用(32+16+32) m简支箱梁跨越。两孔32 m简支箱梁跨越两处既有津浦线， 16 m简支箱梁为长桥调跨孔。32 m简支箱梁采用预制架设，16 m简支箱梁采用支架现浇。立面及半基顶及半基底平面布置见图4[4-6，11，12]。

对既有津浦线接触网柱11号、12号～14号柱的接触网柱的承力索高度降低为0.8 m和1.1 m，两处桥下区段承力索加设高压绝缘护套。

图3 京山四线及西黄左线空间刚架平面布置(单位：cm)

图4 上跨2条津浦单线立面及半基底半基顶平面布置(单位：cm)

既有津浦线路基高4 m，基础顺既有津浦线斜置，基础施工采用钻孔桩防护。

3.4 上跨津浦双线

京沪高速铁路沧德特大桥在河北省南皮县陈辛庄跨越津浦铁路右线及左线，交角为40°17′，采用(40+56+40) m连续梁跨越，桥下净空11.2 m。连续梁采用转体施工。立面及半基顶及半基底平面布置见图5。

既有津浦线路基高2 m。将既有线路基加宽，提高跨线墩承台埋置深度，回填面坡面用浆砌片石进行护砌。基础施工采用钻孔桩防护。

(40+56+40) m连续梁转体长度为54 m，转角40°17′，转体质量4 200 t。双线转体施工限界关系见图6。

转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统组成[9]。转体系统总图见图7。

下转盘为支承转体结构全部质量的基础，转体完成后，与上转盘共同形成基础。下转盘上设置转体系统的下球铰、撑脚的环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等。

上盘撑脚即为转体时支撑结构转体结构平稳的保险腿。6个保险腿对称分布于纵轴线的两侧。在撑脚的下方(即下盘顶面)设有1.1 m宽的滑道，滑道半径3.4 m，转体时保险撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。

上转盘是转体的重要结构，长13.8 m，宽9.0 m，高2.0 m；转台直径8.0 m，高度为0.8 m。布有纵、横、竖三向预应力钢筋。

转台是球铰、撑脚与上盘相连接的部分，又是转体牵引力直接施加的部分。转台内预埋转体牵引索，牵引索的预埋端采用P型锚具。

4 结语

跨越既有线桥涵设计是京沪高速铁路桥梁设计的重要节点。通过对跨越既有线桥涵设计，总结了以下几点思路，供类似工程参考。

(1)应根据基础施工、梁部施工对既有线干扰，确定孔跨式样。

(2)当新线与既有线交角较大时，可采用常用跨度，桥梁采用架桥机架设施工。

(3)当新线与既有线交角较小时，可采用常用大跨度连续梁，连续梁采用转体施工。

(4)当新线与既有线交角较小时且跨越股道过多时，应根据现场实际情况选用桥梁结构，跨京山多线的五线空间刚架。

(5)临近既有线施工时，基础可视现场情况，上抬基础。

(6)临近既有线施工必要时可对既有接触网进行改移或改造。

目前京沪高速铁路已经开通运营4年，取得了良好的社会及经济效益,其跨线桥梁设计为今后高速铁路跨线桥建设积累了宝贵的经验。

[1] 郑健.中国高速铁路桥梁[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2] 孙树礼.京沪高速铁路桥梁工程[J].铁道标准设计，2008(6)：1-4.

[3] 孙树礼.高速铁路桥梁设计与实践[M].北京：中国铁道出版社，2010..

[4] 中华人民共和国铁道部.TB 10621—2014高速铁路设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2014.

[5] 中华人民共和国铁道部.TB 10002 1—2005铁路桥涵设计基本规范[S].北京：中国铁道出版社，2005.

[6] 中华人民共和国铁道部.TB 10002 5—2005铁路桥涵地基和基础规范[S].北京：中国铁道出版社，2005.

[7] 孙大斌，苏伟.高速铁路空间刚架设计研究[J].高速铁路技术，2010(增刊)：10-16.

[8] 王昌鹏，京沪高速铁路北京特大桥跨西黄右线空间刚架结构分析[J].铁道标准设计，2010(3)：62-64.

[9] 张联燕.桥梁转体施工[M].北京：人民交通出版社，2003.

[10]京沪高速铁路股份有限公司.漫话京沪高速铁路 [M].北京：中国铁道出版社，2011.

[11]甄津津.客运专线铁路常用跨度桥梁桥墩设计[J].铁道标准设计，2007(2)：32-35.

[12]铁道第三勘察设计院集团有限公司.时速300～350 km客运专线铁路桥梁设计手册(桥墩)[Z].天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2008.

Design of Bridges Crossing Existing Railway on Beijing-Shanghai High Speed Railway(Beijing-Xuzhou section)

JIN Li， LI Guo-feng

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation， Tianjin 300142， China)

Beijing-Shanghai high-speed railway (Beijing～Xuzhou section) crosses the existing railway several times， the design of the crossing bridges is an important node in the design of Beijing-Shanghai high-speed railway. With reference to the four crossing bridges， such as the bridge crossing Da～Li linking line and reserved double-track， the bridge crossing Jing～Shan four line and Xi Huang left line， the bridge crossing two singe ling of Jin～Pu， and the bridge crossing the double line of Jin～Pu， the common structure types of bridges crossing the existing lines are summed as: spatial rigid frame， continuous beam with suspended casting， simply supported beam with skew foundation and continuous beam with swing construction according to different situations of existing lines，

Beijing-Shanghai high speed railway; Protection design; Bridge crossing existing railway; Spatial rigid frame; Swing construction

2015-04-25；

2015-05-22

金 莉(1971—)，女，高级工程师，1996年毕业于兰州交通大学土木工程系桥梁工程专业，工学学士，E-mail：2224375081@qq.com。

1004-2954(2015)11-0068-06

U238; U442.5

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.11.017