上海闵浦二桥公轨一体化设计综述VIP免费

2011年第2期地下工程与隧道UNDERGROUNDENGINEERINGANDTUNNELS2011No．2上海闵浦二桥公轨一体化设计综述唐国胜(上海市隧道工程轨道交通设计研究院)摘要:上海闵浦二桥为国内首座采用“干”字形桥墩的公轨一体化工程。详细介绍了该工程引桥的总体设计，分析了桥墩、轨道梁等重要结构的设计思路及方法，同时介绍了一种架桥机架梁的新方法。关键词:闵浦二桥;公轨一体化;轨道梁;干字形桥墩;架桥机施工1工程概况上海闵浦二桥新建工程北起闵行区沪闵路东川路以北，沿沪闵路向南跨越黄浦江后，沿奉贤区沪杭公路至西闸路以南落地，工程桥位距下游已建奉浦大桥约1．7km。规划中的上海市轨道交通5号线南延伸工程与沪闵路—沪杭公路越江工程在同一位置跨越黄浦江，高架道路与轨道交通在桥的上、下层合建。5号线南延伸(闵奉段)工程是全市轨道交通规划网络的组成部分。由5号线东川路站北端预留的道岔处引出，沿沪闵路向南，过黄浦江后沿沪杭公路向南，设有东川路、江川路、西渡3座车站，正线预留继续向南延伸的条件。轨道交通在本工程的实施范围是公路工程道路红线范围内的土建预留工程。闵浦二桥工程全长为4．788km，其中跨黄浦江主桥结构长436．65m，轨道交通与公路叠合段长度为3225．615m。一体化段上层为二级公路，双向4车道，桥面宽度18m;下层为轨道交通5号线，线间距3．3～9．4m。2主要设计技术标准1)设计使用年限:100年。2)抗震设防标准:设计基本烈度7度，地震动峰值加速度0．1g。3)列车荷载:轴重按136．5kN计，轻载轴重按75kN计，6节编组(见图1)。图1列车活载图式(m)4)列车最高运行速度:80km/h。5)道路设计行车速度:60km/h。6)道路等级:二级公路。7)道路设计荷载:公路－I级(双向4车道)。3引桥总体设计3．1跨径选择越江主桥道路标高由于受黄浦江通航净高制约，离地面高度超过40m，同时轨道交通纵坡不能超过2．5%的控制值，使桥墩高度普遍较大。一体化桥墩高度多在20～42．5m(承台顶至公路盖梁顶面)，其中墩高＞30m的约占桥墩总数一半。另外，轨道交通墩柱刚度要求较高，故桥墩体量亦较大。经对受力、景观及经济性综合比较后，视桥面较高和较低的一体化区段处分别采用40m和30m跨径。3．2桥墩选型通过对闵浦二桥新建工程跨越黄浦江节点引桥段一体化区间桥梁型式各方案的深入研究，对大“门”形桥墩、小“门”式双柱墩、“Y”形桥墩、“球拍”式桥墩和“干”字形独柱式桥墩等方案进行了多方面的比较:1)本工程所在区域的城市化程度相当高，特别—31—地下工程与隧道2011年是江川镇曾为老闵行的区域中心，环境较好，应充分考虑环境保护的问题。2)从视觉效果上考虑，为了弱化墩柱林立、拥挤的感觉，引桥桥墩宜采用“干”字形独柱式桥墩，上层为公路，下层为轨道交通。3)从交通功能、结构性能及经济性上进行比较，“干”字形独柱式桥墩方案均优越于其他桥墩方案，且该方案道路断面布置灵活、紧凑，墩形轻巧、形式简洁、外形美观。4)在主桥与两端引桥交接处地段，大“门”形桥墩能满足下层高架轻轨的限界要求，可作为本工程一体化高架结构桥墩结构形式的一种补充。3．3轨道梁选型根据以往工程经验，主梁的截面型式主要有空心板梁、槽型梁、T型梁及箱梁等。1)空心板梁由于跨越能力较小，横向整体性较差，适宜跨径＜20m。由于本工程标准跨径为40m，因此空心板梁不适宜采用。2)槽型梁结构高度低，便于城市道路间立体交叉，压低线路标高，节约总投资;两侧主梁可兼起防噪屏及栏板作用，景观效果好，主梁上缘可兼做疏散通道，截面空间利用率高。但它仍受下列因素制约:(1)本工程桥墩普遍较高，梁高不受限制。(2)目前，槽型梁跨径国内应用较多的是25m、30m，但本工程采用的是40m标准跨径，实施难度大，也不经济。(3)本工程多处线路曲线半径仅300m左右，如采用槽型梁，需增大结构宽度，导致线间距相应增加。(4)本工程采用独柱桥墩，槽型梁腹板需避开桥墩，导致线间距增加，不仅增加桥墩及基础混凝土工程量，而且与两侧建筑物的净距缩小。3)T梁结构也是较为常用的结构形式，其设计和施工经验成熟，跨越能力大，造价低，施工方便，对施工设备无特殊要求，对变宽度桥面的适应性较强;缺点是桥梁建筑高度相对较高...