公路桥梁上跨既有铁路施工阶段数值模拟分析.pdfVIP

桥隧工|程

公路桥梁上跨既有铁路施工阶段数值模拟分析

刘德金1，蓝羽生1，徐仕伦2

（1.广西交建工程建设集团有限公司，广西南宁530006;2.广西路桥工程集团有限公司，广西南宁530200)

摘要：文章结合某高速公路桥梁上跨既有铁路工程实例，利用有限元程序建立三维地层－结构模型，分析公路桥梁桩基及承台开

挖、浇筑、施做墩台、架设桥梁及运营各阶段对既有铁路路基及轨道的影响。结果表明：公路桥梁桩基、承台开挖阶段，既有路基处于

卸载状态，出现了轻微隆起变形，随着桩基、承台、墩及上部结构施工，在加载作用下既有路基逐步发生下沉变形，施工过程中铁路路

基最大隆起为3.14mm,最大沉降为4.83mm；桩基、承台开挖对铁路路基水平横移影响轻微，随着桩基、承台、墩及上部结构施工，施

工加载引起桩周地层下沉，进而带动周边土层产生附加横移，施工过程中铁路路基最大水平位移为2.18mm；轨道受力及位移情况与

路基类似，铁路轨道最大隆起为0.6mm，最大沉降为2.68mm，最大水平位移为1.67mm，其变形均满足安全控制标准。研究结果可

为后续施工方案提供理论参考。

关键词：道路工程；上跨施工

中图分类号：U449.52文献标识码：ADOl：10.13282/j.cnki.Wccst.2025.03.032

文章编号:1673-4874(2025)03-0111-04

0引言送能力为1260×104t。交叉处铁路里程为K90+240.7,

既有铁路图定客车1对、货车5对。跨越位置处铁路为

近年来，公路、市政道路的大发展使其与既有铁路

单线、曲线，R=800m，60kg/m钢轨，无缝线路，钢筋混

的交又愈加频繁，保证既有铁路安全运营至关重要。新

凝土轨枕。非电气化铁路，预留电气化条件。该处既有

建高速公路桥梁在上跨既有铁路施工作业时，在地层中

线路基填方高约3m，线路两侧有防护栅栏。

进行桩基、承台开挖或地面上增加荷载会扰动土体，导致

1.3地质条件

地层发生土体位移。因此，需要对这类工程进行合理分

勘察区地貌单元属低山丘陵地貌，起伏的冲积、洪

析,妥善处理问题，以减少对周围建（构)筑物产生的不利

影响[1-2]。文章以某新建高速公路桥梁上跨既有铁路为积台地与高阶地[3]。沿线地形开阔平坦，相对高差较小。

自上而下描述如下：

例，通过建立三维数值模型分析了不同施工工况对既有

粉质黏土（Qa）：黄褐，可塑、软塑、硬塑均有。

铁路变形的影响，为其他类似工点提供施工借鉴。

圆砾土（Qa+pl）：灰色，中密，粒径为2～20mm的约占

1工程概况总质量的50%以上，最大粒径为30mm，约占总质量的

1.1新建高速公路概况5%左右。

新建高速公路线路位于曲线上，交叉处为桥梁，桥全风化砂岩（K19)：紫红，风化较强烈，结构构造无法

分辨，岩芯为泥柱状，柱长为5～20cm，手可碎，可见砾

面横坡为单向2%，纵断面纵坡为1.389%（上坡）、

一2.21%（下坡）,平面曲线半径为3000m,墩台径向布石充填。

置。该桥上跨既有铁路，左、右线分离，与既有铁路交叉强风化砂岩（K19)：紫红，块状细粒结构，节理部分

角度均为34.2。单幅桥净宽12.0m，跨越铁路范围全桥发育。

孔跨布置为：左幅（11×30+60+2×