天津市中心城区快速路工程跨铁路桥梁设计特点论文

浅析天津市中心城区快速路工程跨铁路桥梁设计特点

摘要：天津市中心城区快速路工程中有多处需要跨越或下穿铁路，该文根据一系列不同的铁路现状、规划情况和因此选择的不同跨越方式，总结出跨铁路桥梁设计的基本特点，为今后设计推广经验。

关键词：现状铁路和规划铁路；城市快速路；铁路路基边坡；通行双层集装箱限界。

中图分类号：[tu997]文献标识码：a 一．工程概况：

为有效解决天津市区交通雍堵现象，自2003年开始，天津市中心城区快速路工程开始建设。天津市中心城区快速路系统，由两条快速环路、两条纵向通道、两条横向通道和两条快速联络线组成，全长145公里，纵横分布在中心城区。快速路系统中包含大型立交、跨线桥、下穿地道等构筑物数十座，这其中和铁路有相交关系的桥梁和地道项目就有20余项。

天津市中心城区快速路工程中与铁路相交的项目

快速路工程有20处构筑物与铁路相交，主要相交方式分为上跨铁路和下穿铁路2种，有些项目同时存在多处上跨和下穿过铁路的情况，上图为中心城区快速路工程与铁路相交的项目及点位示意图。

二．天津铁路现状：

天津地区铁路十分发达，是中国北方重要的铁路枢纽，是全国

铁路网中沟通东北和华北，华东的咽喉。天津有连通贯穿全国的六大铁路干线：京山线，京沪线，京广线，京包线，京九线，大秦线；天津市内还分布有陈塘庄支线铁路、北环铁路等货运铁路、以及若干铁路专用线；市区内有3个客货车站，并且有全国最大的铁路编组站--南仓编组站。

随着国民经济的增长，铁路运输业的建设也在迅猛发展，天津市范围内就有多条铁路在规划设计中。北京到上海的京沪高速铁路、连接京津的京津城际铁路以及天津至秦皇岛的津秦客运专线铁路等都在加紧建设；陈塘庄支线铁路，北环铁路等货运铁路也都早有修建复线的规划。国铁干线的大规模的铁路电气化的改造正在进行中。并且，铁道部又作出了通行双层集装箱的铁路规划并开始执行。铁路运行标准正在迅速提高。 三．桥梁跨铁路设计方法

城区内铁路的迅速发展，给快速路建设增加了很大的设计难度。快速路的20个项目跨铁路设计十分复杂，多个项目跨铁路点位存在既有铁路和规划铁路，这就要求设计对铁路性质十分了解和掌握，根据现状情况合理满足铁路的要求，才能够顺利完成结构设计，使快速道路全面贯通。

铁路是国民经济的命脉，是国家交通运输的重要组成部分，铁路运输的安全是铁路工作的重中之重，一旦铁路安全受到威胁，将会影响到整条铁路的正常运行，造成重大损失。因此，铁路方面在自身全面保证安全的同时，也会对可能对铁路造成影响的新建跨铁

路桥梁的建设十分重视，对桥梁的桥型，跨径，材料，施工等严格审查，尽最大可能降低对铁路的影响。因此，跨越铁路部分的桥梁设计是十分复杂和重要的，要通过各种措施来确保铁路的安全，除了保证工程竣工后的铁路正常运营安全外，施工过程中的安全尤其重要。桥梁设计既要考虑既有铁路的情况，同时要兼顾规划铁路，为铁路发展预留空间。

快速路工程所跨铁路的等级，性质，通车情况各异，分别有国铁干线铁路；货运线，车站，编组站等；所跨越位置的地形以及桥梁和铁路的相交关系不同，对设计方案又有很大影响。通过铁路对快速路桥梁设计方案的审批的不断进展，逐步掌握了一些跨铁路设计的规律，下面综合跨铁路20处的设计情况，简单介绍几种典型情况的设计方法：

（一）．铁路高程与地面基本相同

对于大部分的城市铁路平交道口，铁路轨顶高程都是基本和地面相同。这种情况对于修建上跨桥梁条件较好。桥梁跨径的选择要根据铁路轨道实际情况来确定，最好选择大跨度桥梁一跨跨越，桥梁墩位与轨道的安全距离需要根据轨道性质、桥梁形式、施工方法等多方面因素来确定。在桥梁施工过程中，设计上还必须根据上下部结构的施工工艺预留施工时的机具和支架等的位置，以保证施工安全。一般情况下，下部结构边缘距离轨道中心距离大于5米，则基本能够满足安全施工的需要。

跨越处于弯道上铁路，桥梁修建后的墩位应保证铁路机车具有

安全了望距离和安全滞动距离，距离的长短根据铁路机车运行的速度确定。因此，位于铁路内弧侧的桥梁墩位应尽可能远离铁路。 （二）．铁路路堤较高

当铁路的路基高出地面，路基两侧边坡会伸出一定宽度，桥梁的基础除满足安全行车及施工要求外，还应在路基边坡角以外，减少基础开挖施工对铁路路基的影响，同时，要适当提高承台高度，减少基础开挖深度，保证铁路路基安全。当确有困难，需要将墩位放置在边坡上时，可以将墩位处路基用填土加宽，变成低路基修建桥梁基础的情况。基础开挖时，要对路堤进行安全维护，保证路堤安全。同时需要保证路基两侧排水边沟的畅通。另外，当桥梁基础与铁路路基不平行，并且两者距离偏小时，在满足结构要求的前提下，可以适当对承台结构做扭转，达到和路基平行。这样就加大了结构和铁路的距离，以更好的保证施工安全。 （三）．桥梁与铁路交角小

这种情况对桥梁设计和铁路安全都十分不利，应尽量避免此种情况的发生，否则，桥梁设计难度以及桥梁造价会提高很多，造成不必要的浪费，同时对铁路发展也产生不利影响。因两条线路交角小，要满足限界及施工安全距离，桥梁跨度一般很大。原本小跨度混凝土结构就可以满足要求，因跨度大幅度增加只有选择跨越能力大的钢结构。而钢结构对铁路影响很大，造价高，后期维修量大，对铁路电气化干扰多，一般铁路方面都会想办法避免。另外的一种解决方法就是选择门架跨越，门架的跨越宽度有限，只适用单股或

双股铁路，对于股数多的情况不适和，即使能够完成跨越，桥梁美观度也较差。

（四）．新建桥周边有桥梁和地道等既有构筑物

紧邻既有桥梁的跨铁路桥梁设计比较复杂，除了满足铁路的各种要求外，还要在跨径和高程上尽量和既有桥梁保持协调统一，为桥下铁路预留发展空间，铁路范围内桥梁新建墩柱位置要根据既有铁路分布情况和现有地形确定，并要兼顾与原桥墩柱对齐。个别位置有条件的还需要并跨处理，以减少墩柱个数。因为墩位减少可以有效减小对铁路的干扰，新建墩位和原有墩位对齐，也基本能够和原桥保持协调。

当桥梁与铁路既有构筑物比较近时，新建基础边缘距离原有建筑要尽量远，垂直距离保持2米以外，保证构筑物在施工及今后使用上的安全。

（五）．铁路施工的选择：

修建跨铁路桥梁，铁路不能中断行车，因此施工的安全性是最重要的。铁路安全一旦出现问题，将影响整个铁路大动脉的正常运转。特别是跨越国铁重要干线和多股铁路时，可行的铁路施工方案将制约着桥型的选择。一般情况下，要选择安全快捷的施工方案。 由于现浇结构需要在铁路上方搭设支撑，铁路上面施工时间要达到数月，对铁路的影响在这个时间段内长期存在，再加上净空等因素，很难达到铁路的满意。预制混凝土结构的小箱梁或板梁一般采用吊机或架桥机架梁，架梁时间短，对铁路影响比较小，对于较

小跨径采用比较多。而大跨度梁的施工，要首先确定临时墩位置和铁路的给点时间，根据过铁路施工的最短时间选择施工方案。 铁路范围内桩基施工采用深护桶防护措施。距离铁路较近处承台施工需要有钢板桩保护铁路安全。基础开挖应在铁路路基护坡以外。

四、设计实例

根据快速路跨铁路设计中所总结的几点规律，下面以快速路宾水西道立交中b线桥梁为例，介绍此处跨铁路设计过程：