京九铁路立交设计
张贵婷方芳祁万顺
(河南省交通规划勘察设计院)
摘要对商开高速公路京九铁路立交进行设计方案比选,并对推荐方案进行 结构设计并计算。
关键词连续刚构顶推箱型立交有限元方法
The Design of Grade Separation in Jingjiu Railroad
Zhang Guiting
(Henan Communications Planning Survey and Design Institute)
AbstractThis paper makes the comparison between various design scheme to grade separation of Jingjiu Railroadwith Shangkai Expressway,and makes the structure design and count to the recommending scheme.
Key wordsContinuous rigid constructionBox grade separation of prop and pushFinite element method
1概述
连云港至霍尔果斯国道主干线东起江苏省连云港,经江苏徐州、安徽萧县、河南郑州、陕西西安、甘肃兰州、新疆乌鲁木齐,止于我国与哈萨克斯坦接壤的边境口岩霍尔果斯,是我国规划的12条国家公路主骨架之一。它与京九铁路在商丘市南偏东相交,在设计时,为使其实用、经济又美观,我们选择多种方案进行技术分析比较。
酷论文网(http://www.coollw.com) 1跨越方案的比选
2.1上跨方案
该处轨顶标高50.159,地面标高46.80,为不影响铁路的正常运行,上跨连续刚构桥跨径采用23+3×35+23,上部中墩墩顶现浇段长每侧各7.5m,为钢筋混凝土结构,中跨20m、边跨15.5m为部分预应力预制空心板,板宽1m,下部为柱式桥墩、肋板式桥台、钻孔灌注桩基础,见图1。
2.2下穿方案
下穿方案为钢筋混凝土箱型立交桥,设计荷载采用中华人民共和国铁路标准,采用顶推施工,孔径为12.9×6.35m,长22m,箱身横断面见图2,采用30号钢筋混凝土。两侧设挡土墙、集水井、泵站、蒸发池等。
2.3方案比较
京九铁路立交处于黄河冲积平原,地貌形态为黄河泛流平原地貌单元,本段地形平坦开阔, 附近包河河道堤防标准不高(约为20年一遇),商开高速公路设计洪水频率:1/100;经水文分析和计算,当遇1/100洪水时,本地段将遍地行洪,京九立交公路上跨有利于高速公路正常运行,减少后期养护和管理的费用,上跨方案有一定的优势。
商开高速公路的路基大多为填方路基,该处京九铁路轨顶标高50.159,大地地面标高46.80,京九铁路路基此处填高已达3.4m,且该地区属豫东平原温和半湿润、春季多旱、夏秋旱涝交错区,降雨量较少,且雨季集中,河流为雨源型季节性河流、径流不足,众多的构造物又使商开高速公路的路基成为高填路基(平均填土高度>3m),京九立交公路下穿可改善行车景观,商开高速公路下穿也有一定的优势。
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为确定最优方案,我们对所选两种方案进行了定量分析比较。计算出两方案主要工程材料数量和概算,进行技术经济分析比较,见表1和表2。经比较上跨方案造价低约344万元,因此上跨方案为推荐方案。
3桥型方案的比选
为选择合理的桥型方案,一边翻阅大量相关资料、文献、设计图纸,分析各种桥型的优点与不足,一边去省内外各条在建或已建高速公路立交上进行实地考察,分析各自的利与弊;初步选择桥型为23+3×35+23m连续刚构和5×30m预应力混凝土空心板两种桥型方案进行进一 步比较。
连续刚构桥型,外形美观,线形流畅,跨中建筑高度仅为80cm,能有效降低桥面及引道填土高度,节省两侧引道土方和占地的工程数量,但该桥型桥梁中墩墩顶需现浇,需要模板及支架,桥梁施工工期稍长。
预应力混凝土空心板桥型,施工简便,上部空心板可以全部预制吊装,施工工期较短,跨径30m可满足京九铁路通行要求。缺点是该桥型上部建筑高度为120cm,增加了引道的土方和占地,桥梁线形呆板笨重不流畅,美观性较差。
为确定桥型方案,我们对所选两种桥型方案进行了定量分析比较。初步拟定两方案桥孔布置和上下部结构的细部尺寸,采用结构分析程序作同深度的初步结构计算,计算桩长,依计算结果对主
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