公路匝道桥下穿高速铁路桥梁安全影响分析.pdf
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1、 :公路匝道桥下穿高速铁路桥梁安全影响分析收稿日期:作者简介:崔素花(),女,硕士,工程师,从事涉铁下穿工程研究通信作者:刘玉玲(),女,硕士,工程师,从事桥梁工程研究崔素花,刘玉玲,王静(江苏建筑职业技术学院交通工程学院,江苏 徐州 ;中路高科交通检测检验认证有限公司,北京 ;中铁上海设计院集团有限公司徐州设计院,江苏 徐州 )摘要:以公路匝道桥下穿高速铁路桥段为背景,应用成熟的大型岩土工程通用有限元软件 建立结构的三维数值模型,模拟由于桩基施工、承台桥墩施工、桥梁架设对既有铁路桥的影响。以青盐铁路马站锈针河特大桥为例,通过对铁路桥的沉降变形和结构安全进行仿真计算,从设计和施工角度提出优化建
2、议,确保铁路桥梁运营安全。分析结果显示:各施工阶段造成既有铁路墩顶的附加沉降量最大值为 ,墩顶累计附加沉降量最大值为 ,墩顶附加横向水平变形最大值为 ,墩顶累计附加横向水平变形最大值为 ,墩顶附加纵向水平变形最大值为 ,墩顶累计附加纵向水平变形的最大值为 ,均符合规范要求,从而得出评估结论和建议。关键词:公路匝道桥;下穿;高速铁路桥梁;仿真计算;安全性评估中图分类号:文献标识码:文章编号:()引言随着我国铁路和公路建设的快速发展,公路与铁路桥梁立体交叉的情况越来越多,公路下穿施工会对既有铁路造成影响,为了确保铁路列车行驶安全和旅客乘车的舒适度,桥梁沉降限值和基础承载力成为了评价高速铁路桥梁是否
3、能安全运营的重要指标。目前,国内对穿越高铁采用不同的施工方法(路基、桩板结构、刚构桥等)下穿既有铁路,而涉及高速公路匝道桥穿越铁路桥的工程研究较少,可以借鉴的经验有限,因此下穿铁路桥的高速公路匝道施工对铁路桥的影响评估具有很大的价值。工程概况以某高速公路稍坡复合互通 匝道下穿青盐铁路马站绣针河特大桥为背景,分析研究公路匝道桥下穿铁路桥梁施工,对铁路桥梁的影响。青盐铁路概况青盐铁路为双线电气化铁路,客货共线,有砟轨道,设计时速 。日照港岚山港区疏港高速公路稍坡复合互通 匝道在岚罗高速汾水枢纽北侧与青盐铁路交叉马站绣针河特大桥,交叉处公路里程为 ,位于岚山西赣榆北区间,里程约为 。交叉处青盐铁路马
4、站绣针河特大桥为 简支 梁,桥下净高约 ,稍坡复合互通 匝道在第 号 号墩之间桥下穿过,交叉角度为 。下穿高速公路概况本项目在岚罗高速汾水枢纽北侧与青盐铁路交叉,交叉处青盐铁路马站绣针河特大桥为 简支 梁,稍坡复合互通从马站绣针河特大桥第 号 号墩之间桥下通过,交叉角度为 。高速公路 匝道采用()预应力混凝土简支小箱梁下穿青盐铁路马站绣针河特大桥,桥面总宽 ,小箱梁采用预制架设法施工。)平面设计:稍坡复合互通 匝道下穿青盐铁路桥所在位置为缓和曲线段,与青盐铁路夹角为 ,平面布置图见图 。)纵断面设计:最大纵坡 ,竖曲线半径采用 。)横断面设计:稍坡复合互通 匝道下穿青盐铁路处横断面布置形式:(
5、级防撞护栏)(机动车道)(级防撞护栏)。)桥梁孔跨布置:为最大程度减少下穿青盐铁路桥梁结构基础施工对既有铁路设备的影响,基础布置不得侵入铁路建筑限界,满足新建结构桩基与青盐铁路桥梁桩基中心距不小于 倍下穿工程桩径的要求,稍坡复合互通 匝道主跨采用 简支小箱梁下穿青盐铁路桥,两边孔同样采用跨度为 的小箱梁以便于架桥设备试吊。下穿青盐铁路桥梁交叉桩号为 ,跨铁路部分桥长 。桥跨布置为:()预应力混凝土简支小箱梁,桥面连续。)上部结构:小箱梁采用预制架设法施工,每孔采用片箱梁,桥面全宽 ,湿接缝宽 。小第 卷 第 期年 月山西建筑 箱梁梁高 ,顶板厚度为 ,梁顶设 钢筋混凝土现浇层、防水层、沥青混凝
6、土面层。)下部结构:桥墩采用盖梁柱式墩,基础采用桩基础,桥墩直径为 ,基础采用直径 钻孔灌注桩基础。地质情况桥梁选址区地质层分别为粉质黏土、含砂粉质黏土、粗砂、全风化片麻岩、强风化片麻岩、中风化片麻岩,均在勘探深度范围内。地下水补给来源主要接受大气降水和支沟小溪径流制约,主要排泄途径为大气蒸发和侧渗方式,其主要为第四系松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。表层素填土:黄褐色,稍密,厚度:;粉质黏土:黄褐 色,可 塑硬 塑,干 强 度 及 韧 性 一 般,厚 度:;含砂粉质黏土:黄褐色,可塑硬塑,厚度:;粗砂:黄褐色,中密,饱和,厚度:;全风化片麻岩:黄褐色,原始岩层风化程度极为强烈,厚度:;强风化片麻岩
7、:黄褐夹灰白色,变晶结构,片麻状构造,厚度:;中风化片麻岩:灰白色,变晶结构,片麻状构造,其岩石饱和单轴抗压强度平均值为 。?安全影响评估概述 评估概述根据相关规范要求,结合本工程特点而拟定的主要专项评估。评估主要内容为:某高速公路稍坡复合互通匝道施工对青盐铁路马站绣针河特大桥变形的评估。采用理论计算与有限元模型相结合的方法进行数值模拟计算,并对照评价标准进行定量安全评价,其中有限元模拟通过大型岩土工程通用软件 来实现。安全评估标准)工程设计基本安全评估:某高速公路下穿青盐铁路马站绣针河特大桥工程,根据规范 的规定进行基本安全评估,评估结果详见表 。表 本项目安全评估内容汇总序号评估内容评估结
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