集包第二双线霸王河特大桥连续梁转体设计与施工关键技术.docx

铁 道 建 筑 22 Ｒailway Engineering July，2014 文章编号: 1003-1995( 2014) 07-0022-03 集包第二双线霸王河特大桥连续梁 转体设计与施工关键技术 姚保辉 ( 中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043) 摘要: 以集包第二双线霸王河特大桥小半径单线连续梁转体工程实践为背景，介绍了设计与施工中关键 技术，主要阐述了合龙段钢壳设计与施工技术、曲线桥梁转体钢球铰设置横向预偏心技术和曲线连续梁 转体关键控制技术，对今后类似桥梁的建设具有较高参考价值。 关键词: 小半径单线连续梁桥 转体设计与施工 关键技术 中图分类号: U445． 465 文献标识码: A DOI: 10． 3969 / j． issn． 1003-1995． 2014． 07． 07 1 工程概述 近年来，随着国家铁路路网的日臻完善，新建铁路 桥梁上跨繁忙的既有干线铁路工程越来越多。受跨越 处地理、地形条件限制，小角度跨越的情况日趋增多， 往往需要大跨度桥梁跨越。转体施工方法以其施工速 度快，对既有铁路干扰少、施工安全性较好的优势成为 这类桥梁施工方法的首选。 集宁至包头增建第二双线工程位于内蒙古自治区 西部，是我国“八纵八横”铁路网主骨架之一，京兰通 道的重要组成部分，是缓解京藏公路运输压力的重要 干线。 霸王河特大桥在乌兰察布市葫芦车站附近上跨既 有京包铁路，京包铁路为四线 I 级电气化铁路，行车密 度大，平均每 6 min 就有一列列车通过。桥梁位于Ｒ = 1 600 m 的曲线上，设计速度 160 km / h，单线铁路，线 路中心线与既有铁路夹角约为 24°，对既有线影响范 围大。本段线路受既有葫芦车站影响，桥面高程控制 严格，经多方案比选，桥梁主跨采用( 60 + 100 + 60 ) m 预应力混凝土连续梁，转体法施工。 本桥是新建集包第二双线铁路唯一一座连续梁转 体桥，是该铁路线建设的控制性工程之一，同时也是目 前我国在小半径曲线上跨度最大的单线铁路转体桥。 为进一步积累和拓展连续梁跨越既有线桥梁转体设计 施工经验，实现安全、优质、快速跨越既有铁路的施工 收稿日期: 2013-11-04; 修回日期: 2014-03-28 作者简介: 姚保辉( 1971— ) ，男，陕西宝鸡人，高级工程师。 目的，该桥建设中进行了大跨度铁路曲线连续梁桥转 体设计与施工关键技术研究，希望其思路对类似桥梁 的建设有所裨益。 该桥 2009 年 1 月开始设计，2010 年 11 月竣工验 收，建成的霸王河特大桥如图 1 所示。 图 1 霸王河特大桥 2 主要关键技术 2. 1 设计方案 考虑到既有京包铁路为四线电气化铁路，行车密 度大，本线走行高度又受葫芦站控制，故进行了多方案 比较研究。若主桥采用悬臂现浇，必须抬高线路，预留 挂篮及临时防护管棚的空间。但由于葫芦站控制无法 抬高，且既有线上施工防护棚和梁体需要多次要点施 工，增大施工难度，延长施工工期。 经研究比较，主梁采用平行既有铁路线搭设支架 并预压，在支架上大节段分段现浇形成 T 构之后结合 既有线运营、施工要点及天气等因素，择机实施转体施 工。除零号段长度为 10 m 外，T 构梁段长度采用 7，8， 8. 5 m 三种，中跨合龙段长 1. 5 m。待转体就位、线形 2014 年第 7 期 姚保辉: 集包第二双线霸王河特大桥连续梁转体设计与施工关键技术 23 调整完毕后封闭钢球铰，然后利用钢壳技术进行中跨 合龙段施工，从而完成跨既有铁路部分施工，最后进行 边跨合龙施工。本方案只在转体过程中及合龙段施工 时对既有线有一定的干扰。 2. 2 合龙段钢壳设计新技术 本桥上跨既有京包四线铁路，中跨合龙段位于既 有线上方。梁下有四道电气化接触网，梁底与接触网 硬横跨最小距离仅 30 cm，施工安全防护难度非常大。 合龙段施工成为该桥设计和施工的难点。 通过技术研究和自主创新，本桥合龙段在国内 首次采用与梁体外形完全一致的高强度钢壳作为外 模，同时承受梁段自重与施工荷载，并与混凝土 形 成 结合梁参与结构受力。合龙段施工在完全封闭的钢 箱内进行，在既有线上方可以不做防护。合 龙段施 工时既有线不中断行车，显著提高了跨既有铁路桥 梁施工的安全性和可靠性，更加显示出转体施工的 优越性。同时合龙之后钢壳作为主体结构一部分， 不用拆除，即省工又大大降低了施工安全风险。 为 跨越既有铁路，尤其是客运专线跨越既有铁路的桥 梁施工提供了新思路。 钢壳与连续梁合龙段的结构外形尺寸一致，采用 Q235 钢板，板厚 12 mm，每侧钢壳长 135 cm。转体施 工前钢壳先埋入前一梁段 80 cm，外露部分