阜盘铁路桥涵设计

孙志浩

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

阜盘铁路桥涵设计

孙志浩

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600）

依据阜盘铁路的基本设计原则，结合不同的地物特征，选取不同的跨越形式，并对系杆拱结构进行简要叙述，最后对存在的问题进行简单的总结。

阜盘铁路；桥涵；系杆拱

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.036

1 引言

随着国家“一带一路”倡议构想的提出，亚欧大陆及附近海洋将实现互联互通，建立和加强沿线各国互联互通伙伴关系，构建全方位、多层次、复合型的互联互通网络，将推动沿线各国经济发展，增进沿线各国人民的交流与往来。本线与巴新线、巴珠线相连，成为中蒙国际铁路大通道的组成部分，形成蒙古国出海的便捷通道，对促进珠恩口岸对蒙俄经济、贸易、文化和科技等多领域的交流合作，打造中蒙俄国际经济合作走廊具有重要意义。本线全长159.7km，特大、大、中桥梁23座，框架中桥36座，小桥涵296座，桥梁总长45.13km，占线路总长的28.3%。

2 桥涵设计基本原则

2.1 采用洪水频率

桥梁：辽河1/100，按1/300检算；涵洞：1/100。

2.2 设计活载

中-活载。

2.3 桥涵式样、孔径、基础类型的选择

1）桥梁孔跨式样。一般特大、大、中桥优先采用简支T梁，当标准跨度简支T梁无法跨越时，采用预应力混凝土连续梁或其它桥跨结构。同一座桥的孔跨式样力求简化，除特殊结构外尽量采用等跨；优先采用32m跨，其次是24m跨。受地形、地质、水文或其他条件控制不能采用等跨者，一般不超过两种跨度布置。

对于跨越高速公路、铁路以及位于城市附近的桥梁结构型式的选择，重视建筑设计，与周围环境和当地人文景观相协调；尽可能减少对既有公路、铁路行车的干扰；同时兼顾施工的便利与可行性。

跨越城市道路、高速公路、客专或其他铁路的桥跨，当采用32m梁不能满足净空要求时，采用如下桥跨结构：（32+48+32）m连续梁、（60+100+60）m连续梁、32m槽型梁、48m槽型梁、40m简支箱梁、2×48mT构、2×64mT构、64m系杆拱、112m系杆拱。

当受线路高程控制或净空条件控制时，采用小跨度连续刚构、框架等结构形式。

2）桥梁墩台及基础类型。桥台采用T形台，桥墩优先采用单线圆端形桥墩，桥墩高度≤30m采用实体墩，桥墩高度＞30m采用空心墩，原则上一座桥梁尽量采用形状相同的墩型。跨河桥，当线路与水流斜交角度大于15°时，采用圆形桥墩。各桥桥墩尽量采用同一类型，设护面钢筋。

桥梁基础根据各墩台的地质、水文、地形控制要求、上部结构、材料和施工等条件选择。当持力层埋置较浅、基岩覆盖层较簿、水深较小、开挖深度不超过6m且基底承载力σ0≥350kPa时，采用明挖基础；当地基承载力σ0<350kPa、基坑开挖深度大于6m或开挖刷方太大时，采用桩基础。本线位于寒冷地区，最大季节冻土深度达1.42m，采用桩基础时，承台底应置于冻结线以下不小于0.25m。

位于天然河道上的桥梁墩台采用桩基础。

3）框架桥设计。孔径要求超过6m且高度控制的立交或排洪工点及车站内孔径要求大于6m的工点一般设置框架中小桥。当河流、道路与铁路斜交时宜斜交斜做。框架桥板顶至轨底高度取0.65m，并考虑框架顶排水坡的影响。

4）涵洞类型、孔径。本线涵洞类型优先选用钢筋混凝土框架涵，个别填土较高的涵洞采用盖板涵。涵洞孔径原则上以流量大小、交通需求等确定，孔径和净高均须满足现行规范要求。交通涵的孔径应根据与地方有关部门签定的协议确定，立交涵应尽量避免涵内积水，必要时设置排水沟，接长涵洞应根据接长后的涵长选用合理孔径。

钢筋混凝土框架涵孔径一般采用为1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、3.5m、4.0m、5.0m、6.0m。钢筋混凝土盖板涵孔径一般采用为3.0m、4.0m、5.0m、6m。

本线设计行车速度≤120km/h，涵洞板顶填土厚≥1.2m，困难条件下涵顶不高于路肩。

5）框架桥、涵洞基础类型。框架桥及涵洞出入口翼墙采用分离式基础，出入口涵节采用整体式基础，中间涵节无基础，做0.15m厚C15混凝土垫层。各类涵洞地基承载力不足时，当计算所需换填厚度≤3m，采用换填1∶2砂石；对于埋深较深，需换填厚度>3m的软土地段，采用水泥土搅拌桩、碎石桩等进行地基加固。

3 特殊结构桥梁设计

阜盘铁路沿线跨越多处河流、高速公路、既有铁路，受立交净空∶控制，采用特殊结构进行跨越（见表1）。

表1 阜盘铁路特殊结构表

112m系杆拱具体构造如图1～图3所示.。

图1 1/2拱桥立面图

图21 /4拱桥平面图（上）及1/4系梁图（下）

图3 拱桥侧面图

112m系杆拱，计算跨径112m，全长114.6m，挡砟墙内侧净宽4.5m。系梁按整体箱梁布置，采用单箱双室预应力混凝土箱形截面，顶宽10m，梁高2.5m。底板厚度为30cm，顶板厚度为30cm，边腹板厚度为45cm，中腹板厚度为30cm。箱梁于各吊杆处共设15道横隔墙，隔墙厚0.4m。横梁均设置过人孔。同时，在底板分别设底板进人孔，供检查人员通过。

拱肋采用钢管混凝土哑铃形拱，拱轴线采用二次抛物线，拱管直径1.0m，管壁厚20mm，拱肋矢高22.4m，矢跨比1/5，拱管内灌注C50补偿收缩混凝土。设计拱轴线方程为

上下拱管之间设置腹腔，两拱肋之间共设7道横撑，拱顶处设米字撑，拱顶至两拱脚间设4道一字撑，最靠近拱脚处设2道K型横撑。横撑由800mm、700mm的圆形钢管组成，钢管内部不填混凝土，其外表面需作防腐处理。

梁上吊点间距6.0m，共设15对吊杆，吊杆采用PES（FD） 7-127型低应力防腐拉索（平行钢丝束），外套复合不锈钢管，配套使用冷铸镦头锚。吊杆上端穿过拱肋，锚于拱肋上缘张拉底座，下端锚于吊点翼缘与腹板相交处固定底座。

桥墩采用圆端形实体墩，基础采用直径1.5m钻孔桩基础。

4 结语

由于本线处于研究阶段，诸多因素考虑不足，需待下一步工作完成后进行补充完善。

1）孔跨布置均按地物现状考虑，跨度控制较紧，未顾及地方主管部门区域规划。

2）本线涉及特殊结构形式较多，下一阶段适当调整线路要素，尽量采用常规桥梁形式跨越控制点。

3）本线大里程段落位于鱼米之乡的盘锦市，区域内水田、河流众多，地表水丰富，地下水位较浅，设计需考虑适当的防排水措施。

4）本线处于东北严寒地区，基础需考虑冻胀影响，桥涵基础应位于冻结线以下，以减少冻胀对基础的破坏。

【1】TB 10002.1—2005铁路桥涵地基和基础设计规范[S].

【2】铁道第四勘察设计院.桥梁墩台[M].北京:中国铁道出版社,2007.

【3】铁道第三勘察设计院.桥涵地基和基础[M].北京:中国铁道出版社, 2002.

Design on Bridge and Culvert of Fuxin-Panjin Railway

SUN Zhi-hao （ChinaRailwayFifthSurvery andDesignInstituteGroupCo.Ltd.,Beijing 100038,China）

According to basic design principles on Fuxin-Panjing railway,combining with different features,selecting different spanning forms,describingthetiedarchstructurebriefly,thisarticlesimplysummarizestheproblemfinally.

Fuxin-Panjingrailway;bridgesandculverts;tiedarch.

U442.5

B

1007-9467（2016）06-0131-03

2015-12-28

孙志浩（1984～），男，河北沧州人，工程师，从事桥梁与隧道工程研究，（电子信箱）sunzhihao@t5y.cn。