新建公路（道路）上跨高速铁路立交桥桥式结构和施工方法比选研究.docVIP

新建公路（道路）上跨高速铁路立交桥桥式结构和施工方法比选研究 　　【摘 要】公路（城市道路）上跨高速铁路立交桥宜采用整体结构，尽量采用养护工作量小的混凝土梁结构。在施工方法的选择上，预制架设、纵向顶推、转体施工方法对高速列车运营影响小，安全风险亦较小，能较好地适用于公路上跨高铁立交桥的建设，且在架梁、顶推、转体过程中，由于作业时间较短，一般利用高铁的“天窗”时段。对于上跨在建高速铁路的立交桥梁施工，还可以因地制宜选用支架现浇法和悬臂浇筑法施工。 　　【关键词】高速铁路；公铁立交桥；施工方法 　　随着高速铁路大面积运营和地方经济发展，新建等级公路（城市主干道路）上跨高速铁路的立交桥，将成为涉铁公路（市政）工程的主要内容。高速铁路具有速度快、行车密度大等特点，结合高速铁路运营特点，研究上跨高速铁路立交桥的桥式结构和施工方法，确保高速铁路运营安全。 　　1.桥梁跨度和桥式结构 　　1.1桥梁跨度 　　跨线立交的桥墩一般要求路堑地段设在侧沟外侧，路堤地段不应侵占路基边坡，且应确保排水系统的畅通和路基边坡的稳定性。桥墩设置除满足限界要求外，尚应考虑桥墩及其基础施工影响范围，对于上跨高速铁路立交桥，如果正交通过，主孔桥墩边至相邻线路中心的距离，一般应不小于15m，因此，主孔桥梁跨径L=15×2+线间距+桥墩纵向尺寸，一般应不小于40m。 　　1.2桥式结构 　　1.2.1不得采用装配式空心板及组合式T梁结构 　　上海市城市道路和公路设计指导意见（试行）规定：高速公路、一级公路、城市快速路、城市主干路和专用重车线路上的大中桥应采用行车舒适、耐久性好、养护方便的结构型式，优先选用连续结构体系，一般不得采用预制装配式空心板结构。 　　组合式简支T梁采用分片预制架设，跨越能力较大，施工简便，但由于横隔梁数量较多，桥位现浇的湿接缝圬工量大，如出现问题，将造成混凝土块体下坠，对高速铁路运营危害较大，另外，T梁的横向连接是薄弱环节，容易出现结构病害。 　　1.2.2可采用组合式简支小箱梁 　　组合式简支小箱梁与T梁相比，由于横隔板数目少，现浇湿接缝工作量小，通过在箱梁内预埋不锈钢板作为湿接缝底模，减小了对高铁运营的干扰。在中横隔板能避开高铁线路上方的情况下可以采用。 　　1.2.3采用整体结构 　　鉴综电〔2010〕455号要求：必须新建上跨立交桥时，在设计上桥面要形成整体。 　　因此，对于上跨高速铁路的立交桥桥式结构，要求整体性好，即使采用简支结构，也应采用连续桥面。跨区间线路立交桥梁宜优先采用箱梁，当采用多片式箱梁时，应加强桥面板的连接，使其具有较好的整体性。 　　1.2.4尽量采用养护工作量小的混凝土梁结构 　　钢结构、钢混结合梁等，养护工作量较大，拱桥及斜拉桥等结构，吊杆和拉索易锈蚀失效，造成结构承载能力降低，均应谨慎采用；尽量选择混凝土梁结构，对于大跨度桥梁，可采用变截面连续梁和连续刚构等。 　　2.上跨既有高速铁路立交桥施工中的主要安全风险 　　2.1施工对高铁运营的影响 　　（1）距既有高铁较近的桥梁基础开挖可能影响到既有高铁的基础设施。 　　（2）施工过程中使用的机械设备可能会倾覆等侵入既有高铁限界。 　　（3）跨线上部结构施工过程中可能会有垮塌、桥上施工机械翻落、物件坠落或液体（水、油）下流等威胁列车安全。 　　2.2高速列车行驶对施工的影响 　　前述可知，施工影响范围至少需在线路中心5.8m以外。 　　对于跨高铁桥梁施工方案时，应考虑尽量减少在高铁上空及附近的作业时间，不在线路间设置结构；施工作业与线路间应有一定的安全距离，施工防护结构检算应充分考虑高速列车通过所产生的气动力作用。 　　3.公路上跨铁路立交桥常用施工方法介绍 　　3.1预制架设法 　　预制架设施工是在工厂或现场专门辟出桥梁的制作场地，集中制作预应力混凝土或钢梁。通过场内或场外运输至吊装工地，根据现场的不同情况采用相应的起重机械和吊装工艺，将梁按设计的顺序吊放安装至墩柱的支座上，最后根据设计要求，形成简支梁或经过力系转换形成连续梁。 　　预制架设常采用起重机和架桥机等设备架设预制梁体。采用起重机架设，要求的吊装设备比较简单，但起吊能力有限，且占用施工场地，如图3-1，一般适用于架设中、小跨度梁。 　　采用架桥机架设梁体，可不受桥下净空限制，对桥下铁路干扰小，但所需架桥设备较复杂。一般也用于中、小跨度梁的架设。如图3-2。 　　因此，预制架设法适用于跨铁路的中、小跨度梁。 　　3.2悬臂灌筑法 　　悬臂灌筑法又称挂篮法（如图3-3）。在墩柱两侧常采用托架支撑，灌筑一定长度的梁段，称为起步长度。以此节段为起点，通过挂篮的前移，对称地向两侧跨中逐段灌筑混凝土，并施加预应力，如此循环作业，每个节段一般2