合宁铁路立交桥改造设计

摘要:本文通过对现状铁路桥梁限制条件分析，结合项目具体特点，提出了切实可行的改造方案，为此类桥梁改造设计提供了参考。

关键词: 合宁铁路立交桥改造

中图分类号：[F213.2] 文献标识码：A

1 项目概况

合宁铁路为我国主要干线铁路，目前正在运营中，郎溪路为合肥市东部城区南北向快速通道，二者在包公大道交叉口以南150米处相交，现状有郎溪路主线上跨合宁铁路分离立交桥一座，桥梁纵坡按照郎溪路与包公大道交叉口平交处理。

本次设计对郎溪路与包公大道交叉形式由原来的平交方案调整为互通立交方案，相应对现状铁路桥进行改造处理。

2 老桥现状

现状郎溪路上跨合宁铁路桥跨径布置为：（左幅：20+2x25；右幅：2x25+20）空心板+4x25（现浇连续梁）+4x25（现浇连续梁），跨越铁路一跨均为25m空心板梁，桥梁全长275.45米，靠近互通立交的北侧0#桥台采用肋板式桥台，端承桩基础。

3 改造设计方案

3.1互通方案对铁路桥边跨影响

1、纵面变化：现状铁路桥纵坡按照郎溪路与包公大道交叉口处平交处理，由于铁路净高要求不小于7.96米，而起点与铁路之间的距离较短，因此纵断面受此限制，在靠近交叉口段上跨桥的纵坡采用4.75%，向靠近交叉口处下坡。本次设计采用立交方案，郎溪路需上跨包公大道，在对现状桥梁进行纵坡拟合后，需将现状桥梁边跨靠近交叉口侧桥台抬高0.45米，边跨远离交叉口侧桥墩高程不变，改造后桥面边跨纵坡为0.799%，向靠近交叉口处上坡，鉴于此，现状铁路桥北侧边跨（非跨越铁路孔）需进行桥台处单端抬高。

2、平面变化：受互通立交线形总体方案限制，现状铁路桥北侧边跨需进行桥台处加宽处理，桥墩处宽度不变。

3、结构整体制约：由于郎溪路与包公大道交叉口由平交改为立交方案，本次设计需采用桥梁与现状铁路桥连接，因此，需将现状桥梁北侧边跨桥台改为桥墩，承受原桥边跨及本次新建衔接桥跨的上部荷载。

3.2上跨桥梁改造总体方案

根据互通总体布置，郎溪路主线桥梁布置为：（2x27.2+2x27.2x+43.5+2x27.2+2x20）m，其中2x20米边跨与现状铁路桥台相接，结构形式为变宽现浇连续梁；现状桥梁边跨（左幅20m空心板及右幅25m空心板）进行利用。并需废除现状桥梁靠外侧中梁及边梁各一片，采用现浇变宽空心板布置，以此适应平面匝道宽度变化。对于现状桥梁原桥台则凿除原桥台台帽、台身及承台，采用补桩平衡偏心反力，在原桩及补桩顶重新浇筑承台及变化后的桥墩墩身及盖梁。

3.2.1下部改造设计要点

1、由于铁路上跨桥需北延上跨包公大道，构造上原桥台需要改建为过渡墩用以支撑本次设计互通梁体及现状铁路桥边跨，需要加大过渡墩盖梁的宽度，因此盖梁需重做。

2、原桥台肋板为平衡台后土压力采用偏心设置，且截面尺寸偏小，利用率不高，而且肋板外露后景观性差。

3、桥台桩基纵向偏心较多，桥台改桥墩时必须在另一侧补桩，而原承台厚度仅1.5m，尺寸偏薄，改建为桥墩后承台受力不足，因此原承台需拆除承台，加大承台高度及改变承台平面尺寸，以便下部原桩基及新补充桩基能够平衡传力。

因此，原桥台改建为过渡墩时，除保留桩基外，其余均做拆除处理。

3.2.2上部改造设计要点

本次合宁铁路北侧边跨上部梁体改造考虑顶升和拆离两种方案：

方案一：顶升方案

优点：边跨上部梁整体顶升，桥面仅需凿除横向接缝部分及废弃两片梁，对梁体损伤小；

缺点：（1）、原桥台桩基以上需拆除，必须增加顶升临时墩及扁担梁；

（2）、因上部结构形式为简支梁，顶升支点需靠近梁端，导致布置临时墩基础必须与老桥承台错开，空间限制较大；

（3）、桥台侧抬高高度为0.4m，顶升需再预留至少0.5m高度施工空间，待盖梁做好后再落梁，由于需要补桩及做承台、墩身及盖梁，梁体顶起放置时间较长，且顶起后必须采用永久支撑垫实，不能用千斤顶长时承力，以免漏油发生危险，顶升控制要求较高；

（4）、由于紧邻铁路跨，且时间较长，顶升安全性需高度保证，做好雨雪等不良天气应急预案；

（5）、顶升费用较高；

方案二：拆离方案

优点：（1）、对铁路跨影响小，施工期间由于梁体完全吊离，过程控制较简单；

（2）、梁体不用长时间架空放置；

（3）、吊梁时吊车置于桥下，单片吊离简便；

（4）、施工安全性好、费用低

缺点：需要凿除现状桥面铺装及铰缝，须做好施工技术交底，保持梁体完整性。

综上所述，经各方综合比较，上跨桥上部改造方案推荐采用拆离方案。

3.2.3方案关键点可行性验算

本次设计对两种方案的关键点均进行结构计算，确保提出的两种方案均切实、合理。

拆除方案主要验算上跨桥北侧边跨桥墩，恒载考虑单侧梁跨自重偏心作用及施工阶段材料堆载；顶升方案主要验算空心板千斤顶支点位置，对顶升支点梁端距提出控制要求。

5 结语

在我国城市建设飞速发展的今天，市政道路与铁路交叉结点越来越多的呈现多样化，新建、改造、利用各种方案需综合权衡，本文通过对具体铁路桥梁改造设计的全面综合分析，提出了安全、经济、合理的设计方案，取得了良好的经济、社会效益，为同类铁路桥梁改造设计提供了参考。