对城市轨道交通高架桥选型的综合分析

内容摘要：随着我国城市化进程的迅速发展及人口增加，城市交通状况也在日益恶化。因此，加强城市轨道交通的建设就显得尤为重要。本文主要从轨道交通高架桥的特点进行分析，探讨了城市轨道交通高架桥选型的多方面问题。

关键词 城市轨道交通 高架桥 桥墩

中图分类号：U448.28文献标识码： A 文章编号：

一、概述

目前，我国在北京、上海、深圳、武汉、天津等城市均开通了城市轨道交通运营。由于高架线的造价较低，又能节省空间、施工速度快，所以，在城市轨道交通中高架桥被广泛地采用，并在国内外的地铁建设中很快发展起来。而高架桥的选型，就成为了桥梁设计时桥梁工程师的首要工作。

二、轨道交通高架桥的特点

（一）长且平：短的几百米，长的达二三十公里，处于城市之中，除了与地下的交接过渡段起伏较大外，其他的区段都比较平顺。

（二）窄：与市政桥梁不同，动辄十几米二十几米宽，而轨道交通高架桥单线桥5米左右宽，双线也不超过9.5米宽。

（三）设计要求高：多数高架桥的设计都是为了使乘客舒适，设计无缝线路。桥墩要求的线刚度较大，一般来说桥墩体量上比市政桥梁大。

由于轨道交通高架桥具备的这些特点，要将桥设计的简洁、大方，并与周边环境相和谐就成了一大难点。

三、高架桥选择的主要影响因素

（一）高架桥与景观影响

1、高架桥的结构形式应根据周边环境，按照桥梁美学理念，在造型上应以简洁为基本原则，采用合理的线形和高宽比、高跨比。

2、加强景观设计，以此来提高高架桥与城市景观的协调性。

（二）高架桥与环境影响

1、为了达到很好的降噪效果，可以考虑在线路中间应设置T型隔声屏，线

路两侧设倒L式隔声屏，在噪声敏感地段的线路两侧或单侧可以设置大型折板式隔声屏。

2、在人口密集区可采用槽形梁，能有效地降低列车运行时的噪声影响，另外，采用抗振动性能好的板式支座也能减小列车运行时产生的振动噪音。

四、城市轨道交通高架桥选型应考虑的两大因素

（一）景观因素

轨道交通高架桥不仅要满足轨道交通的各种功能，同时也影响着穿行其下的人的视线和感官。如果能得当的处理，它就是一处静止中流动，流动中静止的一道风景线，让人们感到愉悦；如果处理的不好，那么，它就像是一堵墙，给人压抑、沉重的感觉。城市轨道高架桥是贯穿于城市之中的，在城区段应使桥梁造型柔和,弱化视觉效果，这样才能使其从属于城市中，造型要简洁，不能将着眼点过多吸引在高架桥上。在跨河及城郊视野开阔地段，可以采用色彩鲜艳并富有力度的一些造型，以突显出一方所具有的特色。

（二）经济因素

在经济方面，城市轨道高架桥应注重节约高效，经济指标也是决定着高架桥选型的一个重要因素。

1、经济跨度

经济跨度与规模化生产和地质情况有直接关系。地质条件好，桥高普遍较低，采用较小的跨度；如果地质条件很差，桥高就会较高，宜采用较大的跨度，减少所需的综合费用。

2、结构体系

在轨道交通高架桥中运用最为普遍的就是简支结构，该结构受力明确，但是景观效果较差。所以，结合着城市轨道长的特点，可以采用连续结构。相比较来说，连续结构比简支结构更经济，但是比较复杂，同时施工周期较长，影响环境和交通，这些因素也阻碍了连续结构作为标准段桥梁选型的推广。因此，要能够解决好施工问题，那么连续结构就会有很好的发展前景。

3、梁型

目前，我国主要采用的梁部结构形式有：槽形梁、下承式脊梁、Ｔ梁、板梁和箱梁等。应保证墩台基础有足够的强度和稳定性，造型能使上下部结构协调一致，与城市环境和谐。在选型方面，墩台一般服从梁部形式，也受道路、占地等条件的制约。

现阶段，我国城市轨道高架桥主要采用满堂支架现浇的施工方法，降低了工程建设所需费用。

五、高架桥上部结构选型

（一）箱梁

从当前的高架桥来看，箱梁被广泛应用其中。箱梁具有很多优点，如：箱梁的桥梁建筑高度适中，线型流畅，景观效果好；箱梁有嵌固在梁上的悬臂板，悬臂板的长度可以在一定范围内变化，在区间直线段、曲线段及折返线等处均可采用；具有闭合薄壁截面，抗扭刚度大，整体受力性能好，节省用料。

（二）槽型梁

槽型梁是一种下承式结构，在国外应用较多，但是在国内很少应用。槽型梁

有以下优点：桥梁建筑高度低，便于城市道路间立体交叉，适用于净空控制并有特殊跨越要求的地段。由于梁高比较低,能压低线路标高,所以节约了总投资；断面综合利用率比较高，主梁上翼缘可作为疏散通道，下部空间可布置通信、信号、电力电缆等管线，景观效果较好；槽型梁两侧主梁可防止脱轨车辆倾覆下落，确保行车安全。

（三）下承式脊梁

在我国，下承式脊梁还未在城市轨道交通高架桥中应用过。其特点为：挑臂板的厚度就是桥梁建筑高度，由于高度较低且不受跨度改变的影响，所以有利于线路专业的选线；各种构造都得到了综合利用，提高了结构利用率；利用预制杆件拼装施工，进度快,受干扰少。

六、高架桥下部结构选型

（一）单柱式墩

1、方柱式T墩

方柱式T墩适用于T梁，板梁和槽形梁等，应用于箱梁时通常为一线一箱的分离式箱梁。在墩柱的上方可以设置托盘，这样可以使受力简单、施工简单。但是这种造型比较普通，在上下部均出现了转折，因此城市景观效果比较差。

2、板式T型墩

在景观上，板式T型墩已经得到了很大的改善，在墩柱上部设圆弧倒角曲线顺接，并与上部梁体线条的流畅一致，明显减少了视觉错位感。在墩的四周又设了圆弧倒角，不仅增加了结构线条的柔和性，同时也将混凝土构件带有的凝重感消除了。

（二）双柱式墩

双柱式桥墩主要适用于T梁、箱梁、板梁及槽型梁等各种梁形。墩柱一般较纤细，多根并列，承载能力好，稳定性较强。双柱式桥墩在斜向视点感觉墩柱较多，在造型上也不够简洁，造成了凌乱的景观效果。

（三）刚架墩

刚架墩宽度大而厚度小，受力比较复杂，需要配置普通钢筋或预应力钢筋，用量较大。在控制地段桥梁跨越道路或建筑物时，必须要根据城市景观要求及实际情况来采用刚架墩。

七、参考文献

【1】姚亚茹《城市轨道交通高架区间桥梁形式比选与经济比较》[J]，《铁路工程造价管理》2006年10期。

【2】何宗华《城市轻轨交通工程设计指南》[M]，中国建筑工业出版社，1996年。