京广铁路设计说明

南水北调中线一期工程天津干线下穿京广铁路框构

施工图设计

说明书、附图

铁道第三勘察设计院集团有限公司

二○一○年十月天津

设计单位：铁道第三勘察设计院集团有限公司专业负责人：李战胜

处总工程师：

目录

一、项目名称、设计依据及设计范围 (1)

二、工程概况 (1)

三、主要设计标准 (2)

四、设计采用规范 (2)

五、框构桥结构设计要点 (2)

六、框构桥主体结构尺寸 (3)

七、框构桥工程设计 (3)

八、主要建筑材料 (5)

九、施工注意事项 (5)

十、其他需要说明的问题 (6)

十一、北京铁路局审查意见 (7)

附件：设计图纸

说明

一、项目名称、设计依据及设计范围

1、项目名称：南水北调中线一期工程天津干线。

2、设计依据：根据天津市水利勘测设计院2003年9月30日《关于与铁道第三勘察设计院合作开展南水北调中线工程天津干线有关铁路、高速公路穿越项目委托书》及2005年6月9日提供的《南水北调中线工程天津干线设计指标表》进行设计。

3、设计范围：天津干线下穿京广铁路框构。

二、工程概况

(一) 基本资料

工程地质条件：

1、地层岩性：

桥址区分布第四系全新统冲积层（al

4

Q）粉土、粉质黏土、黏土、细砂、中砂、粗砂。地层的岩性描述、厚度、分布情况及基本承载力详见地质柱状图及工程地质断面图，各土层的物理力学指标详见土工试验报告。

2、岩土施工工程分级：

细砂、中砂、粗砂：（Ⅰ）

粉土、粉质黏土、黏土：（Ⅱ）

3．地震动峰值加速度为0.10g(地震基本烈度为Ⅶ度)。

4、土壤最大冻结深度0.70m。

水文地质条件：

桥址区地下水为第四系孔隙潜水，勘探期间地下水埋深16.2～17.4m（高程0.37～0.56m）。地下水主要由大气降水补给，水位变幅1～2m。经取地下水样分析,桥址区地下水对普通混凝土无侵蚀性。

天然建筑材料工程用砂及石料产地较远，储量充足，砂料主要料场有中易水砂料场、马各庄砂料场，人工骨料场有西庄料场，人工骨料场质量良好，砂料除颗粒偏细外，有碱活性但可抑制，其满足规程要求。

(二)交叉断面处设计指标：

1、与铁路交叉处天津干线设计指标

铁路交叉处天津干线设计指标

2、与干线交叉处铁路设计指标

干线交叉处铁路设计指标

3、桥位与电化线立柱的关系

京广铁路为电气化铁路，电化立柱距框构边的最小距离为10.0m，施工时需进行加固防护。

4、线路与已探明的管线交叉情况

桥位均与铁路线两侧通信电缆相交叉。施工之前需先经北京铁路局及有关部门同意后，进行拆改工作。

三、主要技术标准

铁路标准

1.铁路等级：国铁Ⅰ级。

2.设计荷载：中—活载，JQS活载检算；

其他标准

3.过水建筑物：Ⅰ级建筑物。

四、设计采用规范

《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）

《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》

(TB10002.3-2005)

《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB10002.5-2005）

《铁路技术管理规程》（铁道部令第29号）

《水工建筑物抗冰冻设计规范》（SL211—98）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）

《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

《顶进式框架立交桥设计、施工的若干规定》（京铁师[1993]491号）五、框构桥结构设计要点

(一) 结构设计原则

1、框构顶板顶面至最低钢轨底面距离采用80cm(包括防水层及保护层)。

2、列车活载横向分布宽度按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-99）

有关规定计算。

3、采用共同变形理论，按弹性地基上的三维壳体计算结构内力，并考虑了

荷载作用下结构底板在弹性地基上的变形(相对下沉、转角)对结构内力的影响。

4、框架内力按封闭式框架结构计算，框架的轴线以构件混凝土截面的重心

轴线为准。框架的顶板和底板按受弯构件计算配筋，边墙按偏心受压构件计算配筋。

5、为加强顶进框构角隅截面，减少应力集中，在框构角隅处增设三角形梗

肋。梗肋尺寸是控制边墙截面和配筋的主要因素，经计算比较而定。

6、结构设计的荷载应根据结构类型与施工方法，按有关铁路荷载的规定进

行取值，计算时对结构整体或构件可能出现的最不利荷载进行组合计算。

7、框架结构应满足抗渗、抗冻及抗裂要求，并采用防水混凝土。

(二) 设计荷载

1、铁路列车设计活载图式：采用“中一活载”，并按JQS荷载进行验算。

制动力(按竖向静活载的10％)及活载土压力另行计算；

2、恒载：包括框架自重、线路设备重、路堤填方竖向力和水平力，土壤

侧压力，暗渠重量、暗渠内水流重量等；

3、行人荷载(只考虑其不利影响)；

4、列车冲击力和活载土压力；

5、混凝土收缩力；

6、温度影响力；

六、框构桥主体结构尺寸

结构尺寸拟定在满足暗渠使用净高、净宽及受力合理的前提下，还兼顾了施工的便利、便于日后养护维修作业及安全。其具体尺寸如下：

天津干线铁路交叉建筑物主体结构主要尺寸表

七、框构桥工程设计

1、框构工程位于河北省徐水县高林营村南，京广铁路K104+979.25与南水北调天津干线XW24+664相交处。铁路与干线交叉角度为63°。框构轴向长度为24.24m。框构前端刃角长度5.61m，铁路线中心距框构主体边缘的垂直距离为5.8m，主体后端设4m长平衡重，以平衡前端刃角的重量。

2、为保证框构顶板有良好的排水，在框构顶板的四角，电缆槽内侧设泄水管，并用PVC硬质塑料管引出框构外。

3、框构的防水层和保护层，应根据排水的需要，设臵排水坡度，排水坡度不小于5‰。

4、由于框构为保护涵，为保证正交设臵干线暗涵的沉降缝，应在框构顶进就位后，补齐底板。

5、施工时在干线小里程侧设臵施工场地，开挖工作基坑，预制箱体，采用常规方法顶进施工，最大顶力为55222.5KN，顶程54.58m。

6、由于框构高度较高，为了保证铁路行车安全，在施工工作基坑前，应在铁路两侧设臵钻孔桩进行防护，桩径1.25m，桩间距1.75m。在工作基坑开挖过程中，铁路边坡采用C20网喷混凝土防护。为防止框构在顶进过程中路基的坍塌而中断铁路行车的事故发生，在框构的前端侧设臵支承桩。为避免顶进过程中钢轨发生侧移，在框构前端刃角前，设臵抗移桩。顶进前还需对框构范围及两侧各11m范围内既有铁路路基进行压浆固化。

7、框构基底设计压应力为150Kpa，基底土层为粉质黏土，其基本承载力为180Kpa，经过深度和宽度修正之后可达300Kpa，完全满足设计要求。工后基本沉降可控制在3cm以内。

8、框构顺线路方向长度为22.44m。在线路加固前需进行无缝线路长钢轨应力放散。采用纵挑横抬法对线路进行加固，铁路行车限速45Km/h，确保铁路行车安全。加固图如下图所示。