西成客运专线跨郑西客运专线桥式方案研究

发布时间：2020-03-02 07:06

【摘要】：西成客运专线跨越郑西客运专线同时跨越福银高速公路,公路与郑西客运专线斜交角度仅为14°。主桥位于第四层立交处,施工场地条件极为苛刻,既有客运专线运营对施工要求高,因此设计施工难度大。为取得合理的桥式方案以确保既有客运专线安全运营,解决本桥设计施工中技术难题,采用拟定各桥式结构尺寸、有限元分析、动力仿真分析等方法,对4种桥式方案进行对比研究。通过适用、经济、施工、安全等方面的比选,确定采用132 m简支钢桁梁顶推施工方案,本桥式施工方案缩短了施工周期,对既有高铁运营影响较小,顶推施工保证了施工安全。
【图文】：

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图1西成客运专线跨郑西客运专线桥址平面2主要技术标准［1-2］设计荷载:ZK活载。铁路等级:客运专线。速度目标值:250km/h。正线数目:双线，线间距4.6m。线路平纵:桥址位于Ｒ=7000m的圆曲线上。轨道:正线采用CＲTSⅠ型双块式无砟轨道。地震动峰值加速度:桥址处的地震动峰值加速度值为0.207g(相当于地震基本烈度8度)，地震动反应谱特征周期0.47s。3设计方案考虑本桥跨郑西客运专线段完全处于半径为7000m的圆曲线上，跨郑西客运专线处的主跨不宜过大，否则不满足温度调节器的设置要求，另外本桥主跨在修建过程中郑西客运专线已经开通，主跨过大施工工期较长会对既有线带来较大的安全隐患，因此不考虑较大跨度的桥式方案。从施工方法上考虑，郑西客运专线开通后挂篮悬臂施工的方案将无法实施，能利用“天窗”时间在运营线上以较短时间完成施工，可以考虑转体施工方案和顶推施工方案。为了减少施工过程中对既有线的干扰以及降低施工过程中安全隐患，综合考虑无砟轨道对梁端转角等控制因素的要求，经过研究制定了4种桥式方案进行比选，分别为:①(50+85+50)m连续钢箱梁方案，顶推施工;②(70+128+70)m连续梁方案，平移转体施工;③130m简支钢箱拱方案，顶推施工;④132m简支钢桁梁方案，顶推施工。3.1(50+85+50)m连续钢箱梁方案(图2)钢箱梁桥主梁为薄壁闭合截面，有着质量轻、节省钢材、抗弯和抗扭刚度大、安装迅速，便于养护，箱形梁可以在工厂制成大型安装单元、结构新颖，外形简洁、美观等优点。根据顶推施工法的思路，为保证主梁有足够的刚度，主跨跨度尽可能小，以在最短时间内顶推就位，跨越郑西客运专线孔跨布置为:一联(50+85+50)m连续钢箱梁，下部采用倒“L”形桥墩。图2(50+85+50)m连续钢箱梁模型(1)主梁本桥位?

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鹊那攀椒桨浮４邮┕し椒ㄉ峡悸牵囫Ｎ骺?运专线开通后挂篮悬臂施工的方案将无法实施，能利用“天窗”时间在运营线上以较短时间完成施工，可以考虑转体施工方案和顶推施工方案。为了减少施工过程中对既有线的干扰以及降低施工过程中安全隐患，综合考虑无砟轨道对梁端转角等控制因素的要求，经过研究制定了4种桥式方案进行比选，分别为:①(50+85+50)m连续钢箱梁方案，顶推施工;②(70+128+70)m连续梁方案，平移转体施工;③130m简支钢箱拱方案，顶推施工;④132m简支钢桁梁方案，顶推施工。3.1(50+85+50)m连续钢箱梁方案(图2)钢箱梁桥主梁为薄壁闭合截面，有着质量轻、节省钢材、抗弯和抗扭刚度大、安装迅速，便于养护，箱形梁可以在工厂制成大型安装单元、结构新颖，外形简洁、美观等优点。根据顶推施工法的思路，为保证主梁有足够的刚度，主跨跨度尽可能小，以在最短时间内顶推就位，跨越郑西客运专线孔跨布置为:一联(50+85+50)m连续钢箱梁，下部采用倒“L”形桥墩。图2(50+85+50)m连续钢箱梁模型(1)主梁本桥位于半径为7000m的圆曲线上，弯梁弯做，主梁采用(50.75+85+50.75)m连续钢箱梁，钢箱梁总长186.5m，考虑运输、起吊安装等因素，将全梁划分为41个节段，一般节段长4.5m，梁端支点梁长5.5m，节段最大质量60t。钢箱梁采用单箱单室斜腹板等高箱形截面，如图3所示，梁端至边支点以外0.75m，梁高5m，顶宽12.2m，底宽5.3m，支点附近局部加宽至5.62m。钢箱梁顶板厚28mm，底板厚28mm，腹板厚28mm。钢梁顶、底板均设纵向“T”形加劲肋，间距约为500mm，腹板高250mm，翼缘厚180mm，板厚均为16mm;顶板加劲肋在距中心各1000mm及2500mm处纵向加劲肋加高至600mm;腹板设板式加劲肋，，肋高280mm，板厚20mm。钢箱梁采用Q370qE钢材，钢箱?

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