成都地铁2号线二期工程东延线高架桥设计

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桥梁横断面布置满足正线为双线,标准地段线间 距 4. 5 m,轨距 1. 435 m 的要求。桥上轨道为无砟轨 道结构,钢轨支承于纵向承轨台上,轨顶至梁顶结构
铁道建筑技术 RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2011 ( 增)
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·桥涵工程·
面高度为 0. 52 m。区间桥梁标准横断面如图 1 所示。

较快,但现场工作量大
成熟、稳重、全线下部整 体景观较好

ຫໍສະໝຸດ Baidu造价
工程造价较省
工程造价略高
根据 上 表 分 析,并 结 合 已 有 的 工 程 经 验,在 一 般情况下,简 支 梁 体 系 结 构 受 力 明 确,易 于 标 准 化 施工,易于 保 证 施 工 质 量,综 合 优 势 明 显。 标 准 区 段桥梁推荐采用简支梁体系,跨交叉路口或其他特 殊条件下必须采用大跨时可考虑采用连续梁体系。 3. 2. 2 标准跨径选择
须经严格的荷载测算才能确定。必须保证架桥机
( 6) 变跨结束,架设 24 m 箱梁。
主机 O 型腿在梁体受力点的承载力能满足要求。
( 7) 由 24 m 跨变 32 m 跨架梁方法步骤与( 1)
5. 5 创新后的变跨工艺
~ ( 6) 相同
以 32 m - 24 m 变跨工艺为例,阐述如下:
5. 6 技术革新效果
自 重 轻,施
施工 特点
拼装、整体架 设施工,速度 快,施工质量
预制 吊 装 施 工 难度大
工方式灵 活,吊 装、架 桥机施工
自重 较 大、现 浇 或预制分段拼 装,施工难度大
易保证
均可
易满 足 净 空 要
外观 功能
外 形 连 贯、 求,侧 壁 可 起
流 畅,景 观 隔 音 作 用,顶
效果好
帽宽 对 景 观 有
桥墩
每延米砼方量 每延米钢筋量
承台
每延米现浇砼方量 每延米钢筋量 / kg
钻孔桩
每延米现浇砼方量 每延米钢筋量 / kg
经济指标 / ( 元 / m2 )
0. 868 144. 593
1. 620 115
2. 325 127. 863 3 994. 6
0. 723 120. 494
1. 350 120. 5 2. 251 123. 831 3 985. 6
对于较长 的 高 架 桥,从 景 观 上 考 虑,应 尽 量 采
用等跨等高度梁。基本跨度主要通过综合考虑沿 线的既有道 路 和 规 划 道 路、景 观、标 准 化 施 工 工 法 和经济技术指标等几个方面,参照国内外工程实践 经验进行确定。
( 1) 跨越城市道路的情况分析 沿线既有道路现状和道路规划情况,结合城市 道路设计标 准,共 有 绕 城 高 速 公 路、成 昆 铁 路 货 车 外绕线及红线宽度为 20 m、25 m、30 m、35 m、60 m 等几种规划道路。 ( 2) 景观要求分析 线路沿规划龙工北路线路轨顶距地面的平均 高度在 12 m 以上; 平均墩高大约 10 m 左右,实践证 明: 当城市桥梁的墩高与跨度比例在 1∶ 2. 4 ~ 1∶ 4之 间时,桥梁 景 观 较 好,符 合 人 们 的 视 觉 审 美 习 惯。 因此,桥梁跨径在 25 ~ 40 m 是合理美学范围。 ( 3) 标准化施工工法的要求 根据目前国内各城市地铁架设使用的标准化 架梁设备情况分析,地铁的合理架设跨径在 25 ~ 30 m之间,架桥机的架设能力在 500 t 左右; 考虑整 孔架设时,梁 体 在 桥 上 运 输 的 荷 载 增 加,结 合 不 同 的地质条件,当跨度超过 30 m 后,架桥机的投入加 大,桥梁施 工 控 制 增 加 的 材 料 数 量 增 加 较 多,出 现 偏离经济性指标较大的情况。因此,标准跨度一般 不宜超过 35 m,以 20 ~ 30 m 左右为宜。 ( 4) 不同跨径桥梁的经济技术性指标比较 根据上述几个方面影响因素的分析,本标段确 定在 25 m、30 m 两种跨度上进行经济技术性比较 ( 见表 2) 。 综上所述,30 m 标准跨径全面满足结构受力的 安全性、合理性、经济性、可实施性以及标准化施工 架设的需要,因此,本项目的标准跨度选定为 30 m。 考虑线路存在曲线、控制节点以及制梁标准模数化 要求,配跨采用 25 m,为保持景观协调,两种跨度梁 高相同。 3. 2. 3 梁型选择 高架桥上部结构应优先采用预应力混凝土结 构,除满足 规 定 的 强 度 外,应 有 足 够 的 竖 向 刚 度 和 横向刚度,并保证结构的整体性和稳定性。本高架 区间段桥梁配合高架区间景观设计,以减小高架桥 梁整体结 构 体 量,控 制 桥 梁 混 凝 土 成 品 外 观 质 量, 保证桥梁工程标准化施工为原则。区间桥梁上部
表 2 双线 25 m、30 m 桥跨经济指标比较
构件类型
比较项目 每平方米砼方量
跨径 25 m 跨径 30 m
0. 521
0. 616
每平方米钢筋量 / kg
62. 802 61. 636
箱形主梁 每平方米预应力钢束 / kg 14. 098 17. 174
锚具( 套)
28
36
波纹管 /m
443. 310 530. 000
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铁道建筑技术 RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2011 ( 增)
·桥涵工程·
结构有许 多 种 结 构 形 式 可 供 选 择,通 过 对 技 术 可 行、经济美 观、满 足 功 用、环 境 影 响、施 工 快 捷 等 方 面的综合比较,提出以下几种梁型方案: 箱梁、T 形 梁、槽形梁和空心板梁。各种梁型的受力特点及其 优缺点见表 3。
1 工程概况
成都地铁二号线东延伸线始于老成渝路北侧 的经干院站,止于龙泉区的龙泉东站。沿老成渝公 路北侧向东行一段后穿过绕城高速,至老成渝公路 北侧的龙工北路向东敷设至怡和新城,穿过怡和新 城拐向 龙 西 路,到 达 龙 泉 东 终 点 站。本 段 线 路 长 10. 75 km,其中高架线及过渡段长 6. 49 km,地下线 长 4. 26 km,共设车站 6 座,其中高架站 3 座、地下 站 3 座,平均站间距 1. 775 km。其中初步设计高架 线路起点里程为 YCK45 + 220. 00,终点为 YCK50 + 514. 00,高架线路全长 5 294 km( 含高架车站) 。
( 1) 首先对下导梁前八字腿进行变跨,并固定
在 2008 年 4 月 20 日的 32 m ~ 24 m 变跨中首
于 24 m 跨度位置上。
次成功应用,现场操作简单,耗时少,节约了变跨时
( 2) 完成 32 m 梁架设后,待砂浆凝固后,顶升 间至少 5 h,劳动强度低,增强了安全性,得到了操作
辅支腿使主机前支腿离开墩顶垫石,解除前支腿对 工人的一致好评。在以后将近十次的变跨中,都成
图 1 桥面布置( 单位: cm)
3. 2 区间高架标准桥梁选择 3. 2. 1 结构体系的选择
城市轨道交通高架结构受力体系主要有简支 体系和连续体系两种。结合成都地区的实际情况, 对这两种体 系 在 结 构 的 适 应 性、受 力 特 点、施 工 方 面进行比较( 见表 1) 。
表 1 简支梁体系和连续梁体系比较
中、小 跨 度 等 高 梁,预 应 力 混 凝
结构
土结构
结构
土结构
从表 3 可以看出,综合设计施工经验、技术经济 性、景观效 果 等 各 方 面 比 较,箱 形 梁 方 案 明 显 优 于 其他方案。同时,成都地铁 2 号线一期工程采用的 也是箱形 梁 方 案,在 施 工 方 面 积 累 了 一 定 的 经 验。 因此,本次区间桥梁标准段推荐采用斜腹板的预应 力混凝土简支箱形梁。 3. 2. 4 桥墩形式的选择
( 7) 高架结构除满足行车功能的要求外,还应 考虑设置电力、通信、声屏障等的支撑设备、防止落 梁设备等。
( 8) 设计中充分考虑路线控制点、占地、拆迁等 因素,处理 好 城 市 交 通 规 划 与 顺 畅、舒 适 和 便 于 管 理的关系。
( 9) 特殊地段根据跨度和交通道路情况尽可能 采用施工方便、对地面交通影响小的桥梁结构体系。
墩柱除满足通常的强度及墩顶水平位移等常 规要求外,还要满足轨道交通荷载的特殊要求。在 此前提下,配合上部箱梁的设计,考虑支座构造、附 属设施的要求并充分考虑美观。
桥梁的下部结构除应有足够的强度、刚度、稳定 性和满足轨道交通荷载的特殊要求,即水平刚度要求 外,外部造型也很重要。合理的造型能使上、下部结 构协调一致,轻巧美观。桥墩的线条必须简洁,太多 的复杂线条会使人的视觉效果凌乱,从而产生厌烦的 心理; 另一方面,桥墩又要很好地表达其自身的力线, 使人们有一种自然、稳健、踏实的感觉,同时与上部结 构的建筑风格也要取得较好的协调。
表 3 高架区间桥梁梁型综合比较
断面 形式
箱形梁
槽形梁
T 型梁
“鱼腹”梁
抗弯 刚 度 易 满
结构 特点
受 力 性 能 足,横 向 刚 度 好,刚 度 大, 较 差,主 要 适 整体性好 用桥下净空受
抗弯刚度易 满 足,抗 扭 刚度较差
整体受力性能 较好,抗 弯 刚 度 好、抗扭刚度差
限制条件
可采用预制
·桥涵工程·
成都地铁 2 号线二期工程 东延线高架桥设计
张文斌
( 中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600)
摘 要 重点论述了东延线高架结构形式的选择,对桥梁的上部结构及下部结构选型进行详细介绍,并提出推荐 的桥梁结构形式。 关键词 地铁 高架桥梁 结构形式 设计 中图分类号 U442 文献标识码 A 文章编号 1009-4539 ( 2011) 增-0001-03
受力体系
简支体系
连续体系
抗震性 综合抗震好
综合抗震较差
结构受力特性 静定结构,受力明确
超静 定 结 构,整 体 性 好, 刚度较大
对基础适应性
对基础不均匀沉降适应 性强
对基础 不 均 匀 沉 降 要 求 较高
施工方法
整体 架 设、预 制 拼 装、 现浇
现浇、预制节段拼装
施工质量 易控制
能控制
施工进度 桥梁景观
( 10) 统筹考虑“站 - 桥”关系对桥梁施工方案 的影响,合理选择施工工法。
3 桥梁主体结构设计
3. 1 区间桥梁总体布置 高架结构所在线路最小曲线半径为 400 m,纵
坡按跨越道路的净空要求和车站的形式进行布置。 正线最大纵坡为 25‰,高架区间标准线间距 4. 5 m。 本区间标准段均设双线梁,与高架车站相接的岛式 车站喇叭口过渡段设单线梁。
( 5) 在保证结构整体性、强度、刚度、稳定性和 耐久性基础 上,合 理 确 定 桥 梁 结 构 形 式,并 减 少 今
收稿日期: 2011-02-18
后结构的维护工作和维护成本。 ( 6) 高架桥的设计与施工应采取有效措施,控
制混凝土的收缩徐变和基础的后期沉降,以满足整 体道床无缝线路的要求,保证桥面轨道的线形满足 行车要求。
景观效果一 般,底 面 梁 格视觉差
线条 流 畅、景 观 效果好
影响
设计 施工 成熟 经验
国外有使用 成熟
公路 有 使 用,设 计施工经验不 成熟
技术 经济
较好
较差


适用 范围
中、小 跨 度 等 高 梁,预 应力混凝土
桥下 净 空 受 限 的预 应 力 混 凝
中、小 跨 度 等 高 梁,预 应力混凝土
结合桥梁上部结构对标准双线简支箱梁桥墩 采用花瓣式 Y 型桥墩( 见图 2) 和矩型板式桥墩( 见 图 3) 进行了比较。
图 2 花瓣式 Y 型桥墩方案
图 3 矩形板式桥墩方案
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·桥涵工程·
架桥机主梁的约束,收回 O 型腿( 后支腿) 油缸放走 功采用了这种技术革新。由于在本方案中,预应力
行轮于钢轨上过主机。主机、辅支腿同时前进,主 技术的应用弥补了改变工序结构应力滞后的缺点,
机前进 24 m 后,支撑好 O 型腿( 后肢腿) 和前支腿。 不需采用任何临时支撑,施工方便。革新完成后,
2 主要设计原则
( 1) 以“安全、适用、经济、环保和美观”为基本 原则,严格执行国家相关强制性规定。
( 2) 满足线路总体布置和城市规划要求,充分 考虑桥梁与城市景观和周边环境的协调,尽量避开 城市现有的地下管线,减少迁改工程量。
( 3) 力求结构简洁、统一,易于工厂化制作和标 准化施工。
( 4) 合理进行桥跨布置和桥式选择,并满足规 划道路的限界要求。
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