旅游景区跨越铁路时桥型方案探析

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一、背景工程概况

1地理位置井冈山厦坪至睦村高速公路起点位于江西省井冈山市厦坪镇菖蒲村,接泰和至井冈山高速公路,终于井冈山市睦村乡,接湖南省在建的炎陵至睦村高速公路,全长45744km。路线总体为东西走向,位于井冈山市境内。项目所在地处于全国著名的红色旅游首选地“国家5A级旅游景区”中国井冈山,这里革命历史辉煌,自然风光绚烂,因此设计中本着“以防为主,防治结合“的原则,要结合自然、经济条件与公路通过地区的自然、人文景观相协调,充分注意保护自然环境,尽量减轻因公路建设导致的污染,做好保护自然资源,融于自然,与环境有机相结合,满足高速公路功能、美观及经济的一致性。

2设计标准背景工程采用的主要技术标准如下:

1)设计速度:80km/h;

2)路幅宽度:双向四车道,分整体式和分离式两种,整体式路基宽度21.5m,分离式路基宽度11.25m;

3)沥青混凝土路面设计采用标准轴载100kN;

4)桥涵设计荷载:公路-Ⅰ级;

5)设计洪水频率:特大桥1/300,其余桥涵及路基1/100;

6)分离立交或通道最小净空标准:高速公路上跨铁路净高8.5m,上跨高速、一、二级公路净高5.2m。

3衡茶吉铁路概况背景工程与在建的衡茶吉铁路走向大致相同,并有三次交叉,分别在大塘源、白石、石湾里三处。衡茶吉铁路西起南中国交通中心、湖南省第二大城市———衡阳市珠晖区衡阳火车站,途径衡阳市花桥站、安仁站、攸县南、茶陵南、炎陵站、莲花站、龙市站、井冈山站、东至江西省吉安市吉安站。正线全长291km,主要技术标准为:铁路等级为国铁Ⅰ级,正线数目为单线,预留双线,旅客列车设计行车速度为160km/h,预留200km/h的平面条件。

二、跨越铁路桥型方案

背景工程路线与铁路的三处交叉,被跨越的铁路部分各有不同,分别为铁路隧道进口前路基、高填方路基、铁路桥。

1跨铁路挖方路基桥梁———大塘源铁路跨线桥大塘源铁路跨线桥位于井冈山市厦坪镇上焦塘村附近。大桥位于低丘沟谷区,横跨丘间沟谷及X861县道和多条乡村公路、茶吉铁路1搅拌站及人工水渠。两侧桥台均位于低丘半坡,两侧山体自然坡度较陡,植被发育,通视条件较差。所跨沟谷宽约100m,近东西走向。桥型布置为:左右线均为6联。桥跨布置为:左线:(4×40+37)+(37+4×40)+4×40+3×(5×40)m;右线:(37+4×40)+5×40+4×40+3×(5×40)m,均为先简支后连续预应力混凝土T梁,正交布置,该桥纵坡0%,每联固结两墩与上部主梁相连,形成连续-刚构组合体系。左右线第1到3联间距离很小,基本上可视为整体式桥梁。桥长约1148m。桥位所在处距离衡茶吉铁路最长隧道鹅岭隧道(长约10km)的进口约224m,能满足铁路部门有关要求。该桥第一联跨越衡茶吉铁路,交角130°,所跨铁路为低挖方段,铁路路基宽约10m。采用错孔布置,主跨40m,之所以采用配37m边跨且左右线桥跨反对称,原因为:

1)使左右线0#台对齐方便施工;

2)增加桥墩基桩与铁路的净距缩小主跨跨径。另外采用第三跨跨越正在施工中的铁路路基,左右均预留有一孔40m跨以便于铁路的升级改造,力求主线对铁路的影响减少到最小。37m非标准边跨的梁高和基本构造同40mT梁。

2跨铁路填方路基桥梁———白石铁路跨线桥白石铁路跨线桥位于井冈山市鹅岭乡大屋场村南面,桥址区地貌属山前冲积平原,地表多为水田,地面高程246.6~279.8m,地势较平坦,跨越数条乡村公路且在K18+990处与衡茶吉铁路相交,交角为55°,交叉处铁路桩号DK21+288.5,铁路设计高程257.5m,桥下净空不小于8.5m。所跨铁路为高填方路基,填土高约15m,铁路路基宽约15m。桥梁结构形式:左幅4×(4×40)+4×50m;右幅:3×(4×40)+3×40+5×50m。预应力混凝土(后张)T梁,先简支后连续。右幅桥长859.50m。其中第5联跨越衡茶吉铁路,采用50m主跨错墩布置,尽量减少主跨跨径,左右预留有一孔40和50m跨以便于铁路的升级改造,力求主线对铁路的影响减少到最小。

3跨铁路桥梁———石湾里铁路跨线桥石湾里铁路跨线桥位于睦村乡也冲村村北侧150m处,同时上跨越省道S320及衡茶吉铁路睦村特大桥。桥型布置为:左幅4×30+5×30+4×30m,共3联,长438.5m。右幅(4×40+37)+4×30+4×30m,共3联,长445.5m。上部采用先简支后连续预应力混凝土T梁,均正交布置,左右幅错孔布置。该桥在第4孔40m跨越S320省道,在第6孔30m跨越衡茶吉铁路的睦村特大桥,交角分别为142°和114°。37m非标准边跨的梁高和基本构造同40mT梁。

三、结语

通过井冈山厦坪至睦村高速公路上几处上跨越铁路时桥型的选择,对实际操作时应注意的着重点进行了阐述。该文主要是对桥梁上部构造进行的优化设计,但是在某些不常见的情形下,亦可以通过设计比较复杂的下部构造如预应力门式桥墩等来跨越铁路,从而使上部构造的设计得到简化,在实际桥梁设计中如何取舍两者,要根据每条高速公路自身的特点来确定。

作者：卢亚洲陈芳单位：江西省交通设计研究院有限责任公司南昌工程学院