广珠铁路南庄连续刚构桥设计
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铁 道 勘 与 设 计
２０ ０２年 第 Ｓ期 总 第 １ ５期 ２
广 珠 铁 路 南 庄 连 续 刚 构 桥 设 计
张 水 先 王 汉新
［ 摘 要］ 本文 结合广 珠铁路 南庄 双线刚构 桥 在桥 式选 择 、 内力 计 算 等方 面 的设 计谈 一
因为全 桥 的结构 是 一 个 整 体 ， 并且 边 跨 梁跨度 较 小 ， 此 在 全 桥 进 行 单 、 线 加 载 因 双 时， 边跨 梁 的边 支座 的最 小反 力 不 能 出现 负
１ ２
用预应 力混凝 土梁 ， 降低梁 高 ， 全桥更 加轻 使
巧、 观。 美
［ 专业评 审 ： 薛照钧 责任 编辑 ： 志 山］ 梅
圈２
（ 位 ：ｍ） 单 ｃ
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４ 结构 计算模 型 ：
度 ｈ － ４ 范 围 内有 两 层 土 层 （ 粘 土 层 与 ｍ 砂 细砂层 ） 根据每 一土层 的 Ｃ＿ ｍｙ图 （ ， － Ｃ为 土 层 地基 系数 ， 为地基 系 数 的 比例 系 数 ， ｍ ｙ为 承 台底 以下土层 深度 ） 在其重 心位 置处设 置 ，
桥；
④根据 影响 线加 载 原 理 ， 加 载 所考 查 只 力素 的正值 区域 。 计算结果 表 明 ， 以上 几 种 加 载 情 况边 跨 梁 的边支 座 的 最 小 反 力 为 Ｒｍｉ ＝ １ ８ Ｎ， ｎ ３Ｋ 不会 出现拉 力支座 。
８ 结束语
全桥设 计 ８个 钢支 座 ， 边跨 梁 的 两 端各 设计 四个 钢支座 ， 其具 体布置 见 图 ４ 。
Ｉ －Ｓ ｌｔ ￣－ ｔ ｔ １
设计 梁部钢筋 。
Ｉ￣ｌ ｌ ｋ ｍ ｔ
Ｉ ７ｌ１ ３ｔ
图３
（ 位 ：—ｍ） 单 ｔ
６ 桩 基 础 设 计 ： ’
值（ 即是否 出现拉力支 座 ） 。针对 这种情 况 采
用如 下加载形 式 ： ①单线加 载 ： 车 由人 桥 开 始 一 直计 算 列
】】
② 土体对 桩 身采 用 弹 性 约束 ， 弹簧 刚度
计 算时 ， ｍ值 只考 虑承 台底 以下桩 身深 度 ｈ ＝２ （ ＋１ 一４ 范 围内 的土 层 。在桩 身 深 ｘｄ ） ｍ
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５ 刚构 桥梁 部设计 ： 梁 部弯距 包 络 图见 图 ３ 按 容 许 应 力 法 ，
本桥根 据 实 际 情 况 合 理 采 用 连 续 刚 构 桥 ， 式轻巧 、 观 ， 桥 美 突破 了铁 路 桥 墩 粗梁 胖
柱 的传 统设计 ， 特别 适 用 于 与公 路 立 交 因净
高及 美观要求 的铁路 立交 桥 以及 穿越城 市及
图４ （ 单位 ：ｍ） ｃ
市郊 的铁路立 交桥 。对 于本 桥梁 部还可 以采
６ ０Ｋ ｐ 。 ０ ａ
空 要求 ， 桥梁 部 、 柱及 桩 基 础 连成 一体 ， 全 立
施 工期间对 既有公 路行 车干扰 较小 。桥式 桥 型结构新颖 、 轻巧 、 美观 。桥 式布置 见 图 １ 。
田１
１ ０
（ 单位 ｌｒ ｅ） ａ
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②双线加 载 ： 中一 线 列 车 定 位 于单 线 其 加载 时的不 利 位置 ， 一 线 列 车 由人 桥一 直 另 计算 到 出桥 ；
况下 的组合 ， 为 单桩 桩 顶 外 力进 行 单 根桩 作 计算 。
７ 支座设 计 ：
③双线 加载 ： 车 由人 桥一 直计 算 到 出 列
行 车干扰 较大 。根据 现有资 料及 实际情 况经
湾南 庄公 路 立 体 交 叉 ， 公 路 为 一 级 公 路 。 该
公路 半 幅路 幅组成 为 ３ 人 行 道 ） ｍ（ ｍ（ 十４ 非
机 动车道 ） １ ５ 绿 化 带 ） ５ ２ 机 动 ＋ ． ｍ（ ＋１ ／ ｍ（ 车道） 公 路净 高要求 为 ５ ０ ， ． ｍ。铁 路为双线 ，
到 出桥 ；
桩基础 按柱桩 计算 ， 分两种 情况计 算 ， 取 其最 不利值 进行 配筋设计 。第一 种是将 承 台
底截 面 （ ３ 、】节点 ） 即 ６６ 的外力作 为桩 基础承
台底 中心外 力 ， 行 桩基 础 计 算 。第 二种 取 进
每根 桩 中节 点 的最 大 内力 值进行 各种 不利情
线 间距 ４ ４ ． ｍ。
技 术经济 比较 ， 采用 １ ． ５ １ ＋ １ ． ５ 悬 Ｏ ２ ＋ ７ ０２ ｍ
臂式 钢筋 混凝 土连 续刚构桥 。采 用双 线铁路
桥面 ， 桥面 横 向宽 为 ８ ４ 每 一个 墩 柱 基础 ． ｍ， 采用 ８根 ＝１ ０ 钻 孔桩 ， 梁 全长 ３ ｍ。 ．ｍ 桥 ８
些体 会 。
［ 关键词 ］ 铁 路
１ 概 述
连 续刚构 桥
设 计
３ 桥 式方 案选择 ：
广珠铁 路南 庄 桥 在 Ｄ ｌ ７ ６处 与 石 Ｋ１ ＋ ５
因受线 路标 高 控制 ， 采 用 铁 路 传 统 的 若 混凝 土简 支梁则桥 下净 高不够 ５ ０ 若采 用 ． ｍ， 连 续框架 桥 ， 工 框 架桥 的底 板期 间对 公 路 施
Ｏ ｍ钻 孔桩 ， 方 便 计 算 ， 照 等 刚 度 、 截 为 按 等
面的原 则 ， ８根 一１ Ｏ 钻孔 桩换算 为两 将 ．ｍ
根 ０ ８ ｘ ． ３ 的矩形 桩 。 ．７ ３６ ｍ
响外 ， 整个 体 系 的温 度变 化 分 别计 算 升 温 对
１ ℃ 与降温 ｌ ℃的影响 。 ５ ５ ４ ５ 加 载方式 ： ． 中一 活载 ， 分别计 算单线 、 双 线加载 。
２ 地 质情 况 。
表 层 Ｏ ． ｍ 为砂 粘 土 、 黑 色 、 塑 ， ～３ ６ 褐 软
该桥 式优点 为主跨 梁高仅 ０ ８ 满足 桥下净 ． ｍ，
ａ 一１ ０ ｐ 。下 层 为 厚 约 １ ， １ ｍ 淤 泥质 。 ２Ｋ ａ ０－ ２ ￣ 细砂 、 灰色 、 松散 ．。 ２ Ｋ ａ ｏ ＝１ ０ ｐ 。下 伏 泥 岩灰 绿色 。 风化 极 严 重 ～ 风 化 颇 重 ， 。 ２ ０ ａ ＝ ５ ～
桩身 以弹性抗力 。桩 基础底 嵌入 岩层按 固定
４ ２ 桩基础计 算模 型 ．
① 每一 个 墩 柱 桩 基 础 采 用 ８根 ＝ １ ．
端考 虑 ， 支承单 元按 刚性 支承计 算 。 ４ ３ 计 算时考 虑支座 的沉降 ， ． 每个 支座 的强
迫位移值 为 ｌｍ。 ｃ ４ ４ 纵 向受 力计 算 时 除考 虑混 凝 土 收缩 影 ．
４ １ 结 构单元 划分 ．
全 桥共划 分 ８ １个节 点 ，Ｏ个 梁元 ， 中 ８ 其
桥 面梁 元总数 为 ３ Ｏ个 ， 承元 总数 １ 个 ， 支 ４ 梁
部与立 柱之 间按刚 性连接 。结构 计算单 元划 分离散 图见 图 ２ 。
弹簧 。每根桩 被 两个 弹 簧所 支 承 ， 弹簧 给 予
铁 道 勘 与 设 计
２０ ０２年 第 Ｓ期 总 第 １ ５期 ２
广 珠 铁 路 南 庄 连 续 刚 构 桥 设 计
张 水 先 王 汉新
［ 摘 要］ 本文 结合广 珠铁路 南庄 双线刚构 桥 在桥 式选 择 、 内力 计 算 等方 面 的设 计谈 一
因为全 桥 的结构 是 一 个 整 体 ， 并且 边 跨 梁跨度 较 小 ， 此 在 全 桥 进 行 单 、 线 加 载 因 双 时， 边跨 梁 的边 支座 的最 小反 力 不 能 出现 负
１ ２
用预应 力混凝 土梁 ， 降低梁 高 ， 全桥更 加轻 使
巧、 观。 美
［ 专业评 审 ： 薛照钧 责任 编辑 ： 志 山］ 梅
圈２
（ 位 ：ｍ） 单 ｃ
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４ 结构 计算模 型 ：
度 ｈ － ４ 范 围 内有 两 层 土 层 （ 粘 土 层 与 ｍ 砂 细砂层 ） 根据每 一土层 的 Ｃ＿ ｍｙ图 （ ， － Ｃ为 土 层 地基 系数 ， 为地基 系 数 的 比例 系 数 ， ｍ ｙ为 承 台底 以下土层 深度 ） 在其重 心位 置处设 置 ，
桥；
④根据 影响 线加 载 原 理 ， 加 载 所考 查 只 力素 的正值 区域 。 计算结果 表 明 ， 以上 几 种 加 载 情 况边 跨 梁 的边支 座 的 最 小 反 力 为 Ｒｍｉ ＝ １ ８ Ｎ， ｎ ３Ｋ 不会 出现拉 力支座 。
８ 结束语
全桥设 计 ８个 钢支 座 ， 边跨 梁 的 两 端各 设计 四个 钢支座 ， 其具 体布置 见 图 ４ 。
Ｉ －Ｓ ｌｔ ￣－ ｔ ｔ １
设计 梁部钢筋 。
Ｉ￣ｌ ｌ ｋ ｍ ｔ
Ｉ ７ｌ１ ３ｔ
图３
（ 位 ：—ｍ） 单 ｔ
６ 桩 基 础 设 计 ： ’
值（ 即是否 出现拉力支 座 ） 。针对 这种情 况 采
用如 下加载形 式 ： ①单线加 载 ： 车 由人 桥 开 始 一 直计 算 列
】】
② 土体对 桩 身采 用 弹 性 约束 ， 弹簧 刚度
计 算时 ， ｍ值 只考 虑承 台底 以下桩 身深 度 ｈ ＝２ （ ＋１ 一４ 范 围内 的土 层 。在桩 身 深 ｘｄ ） ｍ
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５ 刚构 桥梁 部设计 ： 梁 部弯距 包 络 图见 图 ３ 按 容 许 应 力 法 ，
本桥根 据 实 际 情 况 合 理 采 用 连 续 刚 构 桥 ， 式轻巧 、 观 ， 桥 美 突破 了铁 路 桥 墩 粗梁 胖
柱 的传 统设计 ， 特别 适 用 于 与公 路 立 交 因净
高及 美观要求 的铁路 立交 桥 以及 穿越城 市及
图４ （ 单位 ：ｍ） ｃ
市郊 的铁路立 交桥 。对 于本 桥梁 部还可 以采
６ ０Ｋ ｐ 。 ０ ａ
空 要求 ， 桥梁 部 、 柱及 桩 基 础 连成 一体 ， 全 立
施 工期间对 既有公 路行 车干扰 较小 。桥式 桥 型结构新颖 、 轻巧 、 美观 。桥 式布置 见 图 １ 。
田１
１ ０
（ 单位 ｌｒ ｅ） ａ
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②双线加 载 ： 中一 线 列 车 定 位 于单 线 其 加载 时的不 利 位置 ， 一 线 列 车 由人 桥一 直 另 计算 到 出桥 ；
况下 的组合 ， 为 单桩 桩 顶 外 力进 行 单 根桩 作 计算 。
７ 支座设 计 ：
③双线 加载 ： 车 由人 桥一 直计 算 到 出 列
行 车干扰 较大 。根据 现有资 料及 实际情 况经
湾南 庄公 路 立 体 交 叉 ， 公 路 为 一 级 公 路 。 该
公路 半 幅路 幅组成 为 ３ 人 行 道 ） ｍ（ ｍ（ 十４ 非
机 动车道 ） １ ５ 绿 化 带 ） ５ ２ 机 动 ＋ ． ｍ（ ＋１ ／ ｍ（ 车道） 公 路净 高要求 为 ５ ０ ， ． ｍ。铁 路为双线 ，
到 出桥 ；
桩基础 按柱桩 计算 ， 分两种 情况计 算 ， 取 其最 不利值 进行 配筋设计 。第一 种是将 承 台
底截 面 （ ３ 、】节点 ） 即 ６６ 的外力作 为桩 基础承
台底 中心外 力 ， 行 桩基 础 计 算 。第 二种 取 进
每根 桩 中节 点 的最 大 内力 值进行 各种 不利情
线 间距 ４ ４ ． ｍ。
技 术经济 比较 ， 采用 １ ． ５ １ ＋ １ ． ５ 悬 Ｏ ２ ＋ ７ ０２ ｍ
臂式 钢筋 混凝 土连 续刚构桥 。采 用双 线铁路
桥面 ， 桥面 横 向宽 为 ８ ４ 每 一个 墩 柱 基础 ． ｍ， 采用 ８根 ＝１ ０ 钻 孔桩 ， 梁 全长 ３ ｍ。 ．ｍ 桥 ８
些体 会 。
［ 关键词 ］ 铁 路
１ 概 述
连 续刚构 桥
设 计
３ 桥 式方 案选择 ：
广珠铁 路南 庄 桥 在 Ｄ ｌ ７ ６处 与 石 Ｋ１ ＋ ５
因受线 路标 高 控制 ， 采 用 铁 路 传 统 的 若 混凝 土简 支梁则桥 下净 高不够 ５ ０ 若采 用 ． ｍ， 连 续框架 桥 ， 工 框 架桥 的底 板期 间对 公 路 施
Ｏ ｍ钻 孔桩 ， 方 便 计 算 ， 照 等 刚 度 、 截 为 按 等
面的原 则 ， ８根 一１ Ｏ 钻孔 桩换算 为两 将 ．ｍ
根 ０ ８ ｘ ． ３ 的矩形 桩 。 ．７ ３６ ｍ
响外 ， 整个 体 系 的温 度变 化 分 别计 算 升 温 对
１ ℃ 与降温 ｌ ℃的影响 。 ５ ５ ４ ５ 加 载方式 ： ． 中一 活载 ， 分别计 算单线 、 双 线加载 。
２ 地 质情 况 。
表 层 Ｏ ． ｍ 为砂 粘 土 、 黑 色 、 塑 ， ～３ ６ 褐 软
该桥 式优点 为主跨 梁高仅 ０ ８ 满足 桥下净 ． ｍ，
ａ 一１ ０ ｐ 。下 层 为 厚 约 １ ， １ ｍ 淤 泥质 。 ２Ｋ ａ ０－ ２ ￣ 细砂 、 灰色 、 松散 ．。 ２ Ｋ ａ ｏ ＝１ ０ ｐ 。下 伏 泥 岩灰 绿色 。 风化 极 严 重 ～ 风 化 颇 重 ， 。 ２ ０ ａ ＝ ５ ～
桩身 以弹性抗力 。桩 基础底 嵌入 岩层按 固定
４ ２ 桩基础计 算模 型 ．
① 每一 个 墩 柱 桩 基 础 采 用 ８根 ＝ １ ．
端考 虑 ， 支承单 元按 刚性 支承计 算 。 ４ ３ 计 算时考 虑支座 的沉降 ， ． 每个 支座 的强
迫位移值 为 ｌｍ。 ｃ ４ ４ 纵 向受 力计 算 时 除考 虑混 凝 土 收缩 影 ．
４ １ 结 构单元 划分 ．
全 桥共划 分 ８ １个节 点 ，Ｏ个 梁元 ， 中 ８ 其
桥 面梁 元总数 为 ３ Ｏ个 ， 承元 总数 １ 个 ， 支 ４ 梁
部与立 柱之 间按刚 性连接 。结构 计算单 元划 分离散 图见 图 ２ 。
弹簧 。每根桩 被 两个 弹 簧所 支 承 ， 弹簧 给 予