摘 要：對(duì)大萊龍鐵路擴(kuò)能改造工程的橋涵設(shè)計(jì)進(jìn)行概述，主要介紹大萊龍鐵路擴(kuò)能改造工程中橋涵設(shè)計(jì)的一般原則及設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。既有線改造橋涵設(shè)計(jì)不同于新建鐵路橋涵設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，控制因素多，更加需要設(shè)計(jì)單位各專業(yè)間分工明確，相互協(xié)作。通過對(duì)既有橋涵的調(diào)查分析，結(jié)合既有橋涵普查報(bào)告及工務(wù)臺(tái)賬，提出了相應(yīng)的既有橋涵改造方案，期望為類似鐵路工程建設(shè)提供參考。

　　關(guān)鍵詞：既有線;擴(kuò)能改造;電氣化;橋涵;設(shè)計(jì)

　　1 概述

　　大萊龍鐵路位于山東半島環(huán)渤海灣，是山東省沿海鐵路通道的組成部分，西端從德大線大家洼站引出，途經(jīng)濰坊濱市屬海經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、寒亭區(qū)、昌邑市，青島市屬平度市，煙臺(tái)市屬萊州市、招遠(yuǎn)市、龍口市引入龍煙線龍口西站。大萊龍擴(kuò)能改造工程正線全長(zhǎng)175.761 km(其中利用既有益羊鐵路9.807 km)，全線維持既有平、縱斷面，進(jìn)行提速、電氣化改造;改建既有站10個(gè)，新開中間站1個(gè)、會(huì)讓站1個(gè);站場(chǎng)到發(fā)線有限長(zhǎng)度延長(zhǎng)至1 050 m;全線鋪設(shè)60 kg/m跨區(qū)間無縫線路;路基、橋涵病害同步進(jìn)行整治。改造完成后由貨運(yùn)變?yōu)橐载涍\(yùn)為主，兼顧客運(yùn)的客貨共線鐵路(Ⅰ級(jí)鐵路)。

　　1.1 既有線概況

　　既有益羊鐵路，鐵路等級(jí)為Ⅲ級(jí)地方鐵路支線，單線，貨物列車最高運(yùn)營(yíng)速度60 km/h，內(nèi)燃機(jī)牽引，橋涵設(shè)計(jì)荷載采用“中-22級(jí)”，一般橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率為50年一遇，彌河分洪河特大橋設(shè)計(jì)洪水頻率為100年一遇。益羊鐵路1984年5月動(dòng)工，1988年2月臨管運(yùn)營(yíng)。

　　既有大萊龍鐵路，鐵路等級(jí)為Ⅰ級(jí)地方鐵路，單線，貨物列車最高運(yùn)營(yíng)速度60 km/h，內(nèi)燃機(jī)牽引，橋涵設(shè)計(jì)荷載采用“中-活載”，橋梁設(shè)計(jì)洪水頻率為100年一遇、涵洞設(shè)計(jì)洪水頻率為50年一遇。大萊龍鐵路1999年5月動(dòng)工，2005年6月通車試運(yùn)營(yíng)。

　　1.2 既有橋涵概況

　　本線共有簡(jiǎn)支梁橋63座，其中特大橋5座，大橋12座，中橋35座，小橋11座，梁式橋總長(zhǎng)度10 160.8 m;框架中橋10座，框架小橋4座;各類型涵洞732座，平均每公里路基涵洞4.4座;既有道路上跨橋13座;平交道口88處。

　　梁類型主要有鋼筋混凝土普高度梁、低高度梁;預(yù)應(yīng)力混凝土普高度梁、低高度梁、超低高度梁;明橋面下承式栓焊簡(jiǎn)支鋼桁梁。除跨越重要河流的橋梁采用重力式橋墩外，其它橋梁下部結(jié)構(gòu)均采用輕型橋墩(單圓柱墩、板式墩);橋臺(tái)采用T型橋臺(tái)及耳墻式橋臺(tái)。

　　涵洞類型主要有蓋板涵、斜交蓋板涵、框架涵、圓涵、倒虹吸等。

　　2 既有橋涵存在的主要問題

　　本線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為地方鐵路，既有橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，而貨運(yùn)量較大，運(yùn)營(yíng)單位橋涵養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí)，橋涵設(shè)備不斷老化，不能滿足提速至120 km/h的需要，需對(duì)既有橋涵進(jìn)行加固改造。

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，既有圬工橋梁體裂縫、露筋、橫隔板剝落露筋、人行道板老化、泄水孔銹蝕嚴(yán)重，板式橡膠支座變形老化，盆式橡膠支座及搖軸鋼支座轉(zhuǎn)角超限，連接桿、螺栓缺失，墩臺(tái)裂縫、露筋、吊欄、圍欄缺失等較普遍;個(gè)別河道中橋墩受侵蝕較嚴(yán)重。此外，個(gè)別梁橋因河道過度挖沙致基礎(chǔ)裸露;3處鋼桁梁梁體均有被汽車撞擊歷史，對(duì)行車安全有一定的影響。

　　既有蓋板涵防水層失效漏水、露筋、混凝土剝落較普遍，框架涵頂板底橫向裂縫較普遍，部分涵洞被路基土掩埋失去原有功能，部分下穿鐵路的交通涵，由于道路下挖，雨季積水嚴(yán)重，交通不便，部分橋涵兩側(cè)道路擴(kuò)寬發(fā)展，通行凈高、凈寬與城市發(fā)展不相適應(yīng)。

　　3 擴(kuò)能改造的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　(1)鐵路等級(jí)：Ⅰ級(jí)。

　　(2)設(shè)計(jì)洪水頻率：

　　橋梁設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100;

　　線路過去無大的水害發(fā)生時(shí)涵洞利用既有：1/50。

　　(3)設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值：

　　旅客列車120 km/h，貨物列車80 km/h;

　　既有3處明橋面鋼桁梁橋限速80 km/h。

　　(4)設(shè)計(jì)活載：

　　鐵路橋涵：中-活載;

　　公路荷載：按相應(yīng)公路荷載等級(jí)的1.3倍或相關(guān)協(xié)議辦理。

　　(5)建筑限界：

　　按照電氣化鐵路國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限界“建限—1”執(zhí)行。

　　4 擴(kuò)能改造橋涵設(shè)計(jì)的依據(jù)及一般原則

　　首先，擴(kuò)能改造橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)橋涵結(jié)構(gòu)工作狀況分析考慮，建設(shè)單位應(yīng)組織對(duì)本線重點(diǎn)橋梁進(jìn)行綜合檢定分析，選取有代表性的橋梁進(jìn)行靜、動(dòng)載及提速試驗(yàn)，掌握橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能、承載能力、整體剛度等。設(shè)計(jì)單位根據(jù)現(xiàn)狀工況，提出對(duì)應(yīng)強(qiáng)化措施。

　　其次，多年來鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)規(guī)范等均進(jìn)行了重新修訂，鐵路設(shè)計(jì)理念也有了較大轉(zhuǎn)變，而既有鐵路的建成時(shí)間普遍久遠(yuǎn)，其設(shè)計(jì)理念及采用的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范雖然能滿足當(dāng)時(shí)條件下的鐵路建設(shè)要求，但較難與當(dāng)前鐵路運(yùn)輸發(fā)展要求相適應(yīng)。因此，既有線的擴(kuò)能改造，必將出現(xiàn)許多新的問題。例如，速度目標(biāo)值調(diào)整后，線路曲線半徑的取值，緩和曲線長(zhǎng)度的取值，路基橫向?qū)挾鹊娜≈担瑯蛏系理暮穸鹊娜≈?，涵洞頂最小填土高度的取值等。再比如，?nèi)燃機(jī)牽引改造為電力牽引橋上增設(shè)接觸網(wǎng)支柱，需對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢算等。

　　本文結(jié)合大萊龍鐵路擴(kuò)能改造工程，重點(diǎn)介紹單線鐵路擴(kuò)能改造所涉及的橋涵設(shè)計(jì)原則及橋涵設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。

　　4.1 橋涵改造主要設(shè)計(jì)依據(jù)

　　本工程新建橋涵按《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10002-2017)執(zhí)行。既有橋涵病害整治，改造加固后各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)滿足《鐵路橋梁檢定規(guī)范》(鐵運(yùn)函[2004]120號(hào))和《既有線提速技術(shù)條件(試行)》(鐵科技〔2002〕76號(hào))的規(guī)定要求;既有橋涵病害整治應(yīng)按《普速鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》(TG/GW103-2018)和《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性修補(bǔ)及防護(hù)》(Q/CR 410-2020)的執(zhí)行。

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