既有铁路电气化改造中接触网桥钢柱生根组立方案的探讨

既有铁路电气化改造中接触网桥钢柱生根组立方案的探讨

摘要:本文结合新菏兖日铁路电气化改造工程,针对既有铁路上不同类型的桥墩形式,从安全、经济、实用及美观的角度,通过桥钢柱的几种生根方案的比较,总结了其特点,以供选用。

关键词:铁路桥钢柱生根组立方案探讨

既有铁路桥上接触网桥钢柱的生根组立方案,一直是铁路电气化改造工程中的一个关键点(有些桥由于建成时间较长,已呈现老化现象)。在新菏兖日铁路电气化改造工程中,其线路建设周期较长,且为分期建成,桥的形式多种多样,桥墩类型复杂多样。所以本工程必须依据相关标准,结合桥墩实际,制订专门的接触网桥钢柱生根组立方案。

1 既有桥情况

新菏兖日铁路桥梁较多,全线共有1067座87716.9延米,有近2000根桥钢柱。个别特大桥比较长,如长东黄河特大桥加上两端引桥全长约13km,桥钢柱就有600多根。

桥墩类型有实体混凝土圆端形、圆形、尖端形、矩形墩及双柱墩,其材质主要有钢筋混凝土、混凝土、砌石等。桥台类型有T型、U型台和耳台。沿线有一些混凝土双柱式轻型桥墩,由于建成时间较长,现横向刚度不足,桥墩上生根接触网支柱比较困难,受力状况较差。

2 接触网支柱在既有桥上生根方案

2.1 桥墩台上直接安装直腿钢柱或斜腿钢柱

桥支柱一般设在桥墩横向中心线上,当有避车台时可偏置,当避车台有干扰时可局部改移避车台,尽可能在没有避车台的桥墩上安装。一般情况下优先选择直腿钢柱的安装,支柱容量更能保证,在容量允许的情况下,也可采用斜腿支柱。此方案的优点是:桥墩形状无影响,受力状况好,安装简单方便。缺点是:支柱允许限界小,对于桥上人行道较宽时不适用;要求桥墩台上空间较大,在保证钢柱组立整正后角钢边缘距电缆槽(或避车台外边缘)距离不小于100mm,且保证锚栓距墩帽边缘最小距离不小于220mm,直腿钢柱要求不小于800×1000mm的空间,斜腿钢柱要求不小于700×770mm的空间。图1为接触网支柱直接在桥墩台上生根方案示意图。

墩台顶面设底座后安装钢柱。

桥支柱一般设在桥墩横向中心线上,当有避车台时可偏置,此方案不宜偏置过多,当避车台有干扰时可局部改移避车台,尽可能在没有避车台的桥墩上安装。此方案的优点是:受力状况好,支柱容量有保证。支柱伸出桥墩面距离较大,一般可到1.5m左右,所以支柱允许限界比较大,对于桥上人行道较宽时可用。桥台空间不占用,对桥上既有设备干扰少。缺点是:桥墩形状影响较大,桥支架要根据桥墩及桥台形状加工,测量工作量比较大,且加工精度要求比较高,施工难度稍大。图3为桥墩或桥台上加支架后安装直腿钢柱示意图。

3 普通基础加钢柱

此方案是在桥下浇注钢柱基础,然后安装钢柱。此种情况比较特殊,一般用于铁路桥跨越公路或其他设施时(移至后面),无防洪要求(时)。桥不高时,安装比较方便(改成:桥梁不高时,基础施工及钢柱安装较为方便);如桥(桥梁)比较高,需安装20多米高钢柱,基础(尺寸)也比较大,此时投资就比较大(改成:此时投资成本相对较高),施工难度也较大。此方案优点是:不受桥梁跨距控制,可适当加大跨距,在轻型墩或桥墩及桥台上不宜立柱的情况下,也是简单的安装方案。图4为普通基础加钢柱的安装形式

4 砖(钻)孔桩独立基础加钢柱

此方案是在桥下进行砖(钻)孔桩基础施工,(桩基础露出地面相对较高,通常高于桥梁的最高水位线,这样既能降低支柱的高度同时也能满足桥梁的防洪要求。)在桩基顶部预留好地脚螺栓,然后安装(接触网)钢柱。(此基础为独立基础,对桥梁强度无影响,)但投资较大,对桥梁强度无影响(该句移至前面),多用于桥墩状况比较差,不宜在桥墩上立柱的情况下。如在河道中施工,还要注意排水、防洪,施工难度较大。不受桥梁跨距控制,可适当加大跨距。图5为砖孔桩独立基础加钢柱的安装形式。

5 工程使用情况

新菏兖日铁路桥梁较多,也有部分轻型墩,因项目实施中对轻型墩进行了加固处理,所以本项目基本采用了前三种方案。桥钢柱的生根方案的确定关键在对现场情况的准确掌握,在项目的开始设计阶段,接触网平面与结构设计人员,对沿线所有桥墩类型进行了逐一测量,对每处需要接触网立柱的桥墩进行了详细勘测,加上施工单位的细心施工,确保了全线桥钢柱顺利安装。

6 结语

在既有铁路电气化工程中,一定要认真研究,通过技术经济比较,选择合适的桥钢柱生根组立方案。无论哪种方式,在具体施工前均要进行现场仔细勘测,保证桥钢柱安装后,钢柱角钢边缘距电缆槽(或避车台边缘)距离不小于100mm,还应保证锚栓距桥墩边缘最小距离满足设计要求。