南京地鐵寧天城際軌道交通區(qū)間橋梁設(shè)計

陳堃

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，西安　710043)

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南京地鐵寧天城際軌道交通區(qū)間橋梁設(shè)計

陳堃

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，西安710043)

摘要:南京地鐵寧天城際軌道交通工程全長45.2 km，其中高架區(qū)間全長約34 km，占全線總里程的75%。通過全面介紹葛長區(qū)間標準跨橋梁和重點橋梁橋式設(shè)計方案，為城市軌道交通高架區(qū)間橋梁標準跨梁型、墩型選擇，小角度跨越市政道路，高架區(qū)間正線與出入段線合設(shè)和分設(shè)等設(shè)計常見問題提供有益的參考。

關(guān)鍵詞:城際鐵路;高架區(qū)間;標準跨橋梁;軌道交通四線區(qū)橋梁;跨河橋;設(shè)計

1　工程概況

南京地鐵寧天城際軌道交通一期工程(南京地鐵S8線)位于南京市浦口區(qū)、六合區(qū)境內(nèi)，是南京市江北地區(qū)北部的一條區(qū)域性軌道交通線路。線路南起大橋北路站，北至金牛湖風(fēng)景區(qū)，線路全長45.2 km，共設(shè)17座車站。線路沿途大部分位于市郊，故全線設(shè)置約34 km高架段，11座高架車站。

葛塘站至長蘆站區(qū)間全長約4.862 km(含出入段線橋梁長1.081 km)，由于線路在此區(qū)間內(nèi)先后跨越江北大道、馬汊河、雍莊立交樞紐等多處構(gòu)筑物，所以該段線路是全線設(shè)計邊界條件最為復(fù)雜、橋梁結(jié)構(gòu)最為特殊、采用橋式結(jié)構(gòu)最為全面的區(qū)間。

1.1地形地貌

葛長區(qū)間位于南京市的北部，地貌類型以長江漫灘平原、滁河漫灘平原為主。

1.2沿線水系

葛長區(qū)間沿線范圍內(nèi)地表水主要為馬汊河，該河是滁河一級支流;沿線地下水主要為孔隙潛水和弱承壓水(裂隙水)，地下水位埋深約3 m左右。

1.3工程地質(zhì)

沿線地層主要為全新統(tǒng)(Q4)和上更新統(tǒng)下蜀組(Q3x)土層，以及白堊紀浦口組基巖，全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)下蜀組(Q3x)土層巖性主要為粉質(zhì)黏土夾粉土、砂土，基巖巖性為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和砂巖。

1.4沿線氣象

沿線屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨水充沛，光能資源充足。

1.5地震動參數(shù)

根據(jù)地震安全評估報告，線路經(jīng)過地區(qū)地震動峰值加速度為0.1g，地震動反應(yīng)譜特征周期設(shè)計采用0.35 s，擬建場地類別為Ⅱ類。

2　主要技術(shù)標準

(1)線路最小曲線半徑:區(qū)間450 m;車輛段出入線250 m。

(2)最高行車速度:120 km/h。

(3)正線數(shù)目:雙線。

(4)正線線間距:正常線間距3.6 m;車輛段出入段線線間距3.8 m。

(5)最大坡度:正線30‰;出入段線40‰。

(6)車輛選型及編組方案:B型車，4輛編組。

3　區(qū)間橋梁設(shè)計概況

寧天城際葛長區(qū)間自葛塘站引出后，線路設(shè)置出入段線四線道岔區(qū)，跨越江北大道、平頂山路后，出入段線引出向東跨越冶山鐵路專用線后，拐入至大廠東車輛段;正線沿江北大道東側(cè)繼續(xù)向北延伸，先后跨越雍莊立交樞紐、寧洛高速公路、馬汊河、揚子石化鐵路專用線，最后終于長蘆站。區(qū)間橋梁類型詳見表1;葛長區(qū)間主要節(jié)點橋梁詳見表2。

表1　葛長區(qū)間橋梁類型統(tǒng)計

表2　葛長區(qū)間主要節(jié)點橋梁

4　標準跨橋梁設(shè)計

結(jié)合本線建設(shè)條件，橋梁設(shè)計采用30 m跨雙箱單室簡支組合箱梁作為標準跨推薦梁型;采用“漢服”式T形墩作為全線標準跨推薦墩型;標準跨橋梁基礎(chǔ)均采用鋼筋混凝土承臺鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

4.1標準跨梁部設(shè)計

設(shè)計針對簡支梁與連續(xù)梁體系開展了全面技術(shù)經(jīng)濟分析，對25、30、35 m三種簡支梁經(jīng)濟跨度方案開展同精度比較研究，并結(jié)合全線建設(shè)特點，對雙箱單室組合箱梁和整體箱梁2種梁型結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性開展了進一步分析，最終確定了標準跨梁部推薦方案。

標準跨橋梁簡支梁與連續(xù)梁體系之技術(shù)經(jīng)濟分析:預(yù)制架設(shè)簡支梁便于工程質(zhì)量控制，有利于提高梁體外觀質(zhì)量，集中預(yù)制亦可大幅減小對沿線施工期內(nèi)的環(huán)境污染，工期可控。而連續(xù)梁一般采用橋位現(xiàn)澆施工，內(nèi)在與外觀質(zhì)量不易保證，且工期較長，對環(huán)境影響較大。結(jié)合寧天城際全線高架區(qū)間橋梁工程量大、工期緊張及環(huán)保要求高的建設(shè)特點，最后推薦采用簡支梁體系。

標準跨橋梁經(jīng)濟跨度的比較研究:根據(jù)鐵路和城市軌道交通橋梁建設(shè)經(jīng)驗，高架橋的經(jīng)濟跨度都在40 m以下，尤其以25、30、35 m為主型跨度。本次設(shè)計選取高架橋長1 km段落，對25、30、35 m跨度統(tǒng)計其上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的工程數(shù)量進行匯總分析統(tǒng)計(表3)。通過表3，可以看出30 m和25 m跨度較35 m跨度在綜合造價都要優(yōu);綜合考慮下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)后，橋梁每平方米造價指標30 m跨度優(yōu)于25 m跨度，同時30 m跨度比25 m跨度具有更好的跨越能力，能更好地滿足規(guī)劃要求，并使橋下視野更為通透。因此推薦跨度30 m梁為高架區(qū)間的標準梁跨。

表3　經(jīng)濟跨度工程估算費用指標

標準跨橋梁梁型結(jié)構(gòu)的比較研究:在簡支梁型的比選過程中，設(shè)計結(jié)合全線建設(shè)條件，對單箱單室整體箱梁和組合箱梁進行了技術(shù)經(jīng)濟比較。由于本線高架車站多為島式車站，進、出站端區(qū)間線間距須頻繁變化，若采用單箱單室整體箱梁，梁體寬度須根據(jù)線間距變化不斷調(diào)整，導(dǎo)致梁場預(yù)制效率降低;且30 m跨整體箱梁質(zhì)量達550 t，對施工運架設(shè)備和運梁通道條件要求較高，所以該梁型適應(yīng)性較差。與之相比，雙箱單室簡支組合箱梁則適用于線間距3.60～5.60 m的區(qū)間橋梁，采用兩片預(yù)制箱梁并置的組合結(jié)構(gòu)形式，兩片梁體之間通過現(xiàn)澆段連接，當(dāng)線間距發(fā)生變化時，組合箱梁中單片箱體中心可與線路中心線保持不變，通過調(diào)整雙箱之間現(xiàn)澆段長度滿足線間距變化要求;而隨著線間距的不斷增大，橋梁結(jié)構(gòu)亦可順勢分幅設(shè)計為以單片箱梁為載體的單線橋梁，單線橋箱梁截面與雙線地段箱梁基本保持一致，進一步提高了預(yù)制梁場的工效; 30 m組合箱梁(或單線箱梁)最大吊重僅為2 300 kN，對運架設(shè)備和運梁通道條件要求不高，使得“運架梁”不受區(qū)間節(jié)點橋梁或車站施工的影響，便于施工單位靈活選用運架方案。

綜上，寧天城際全線高架段統(tǒng)一選用30 m跨雙箱單室簡支組合箱梁作為標準跨推薦梁型。雙線及單線標準跨橋梁橫斷面及標準跨橋梁實景詳見圖1。

圖1　雙線及單線標準跨橋梁橫斷面及標準跨橋梁實景(單位:cm)

標準跨組合箱梁構(gòu)造:雙線地段梁部構(gòu)造以線間距3.6 m為例，全橋結(jié)構(gòu)頂寬8.8 m，兩片箱梁中間設(shè)置0.6 m寬現(xiàn)澆段;每片預(yù)制箱梁箱寬4.0 m，梁底寬為1.7 m，梁高1.8 m，采用斜腹板截面形式，跨中斷面腹板厚度為0.28 m，頂板厚度為0.20 m，底板厚為0.22 m，支點截面腹板厚0.55 m，頂板厚0.3 m，底板厚為0.55 m。

標準跨單線箱梁構(gòu)造:單線標準梁適用于區(qū)間地段線間距＞5.6 m的區(qū)間橋梁，主要運用于高架車站進、出站端。為與組合箱梁構(gòu)造保持一致，該梁體采用斜腹板截面形式，箱梁頂寬5.2 m，梁底寬為2.1 m，梁高1.8 m，跨中斷面腹板厚度為0.28 m，頂板厚度為0.20 m，底板厚為0.22 m，支點截面腹板厚0.65 m，頂板厚0.3 m，底板厚為0.55 m。雙線及單線箱梁跨中斷面詳見圖2。

圖2　雙線及單線標準跨梁斷面(單位:cm)

4.2標準跨橋墩設(shè)計

橋墩作為高架橋梁的承重結(jié)構(gòu)，是高架橋梁的重要組成部分，對于城市軌道交通橋梁，由于所處位置的特殊，須大范圍連續(xù)布置，使得其極易進入人們的視線，成為關(guān)注的重點，所以高架橋梁墩型的選擇除滿足結(jié)構(gòu)本身強度、剛度和穩(wěn)定性外，更要從景觀及視覺上加以考慮，展現(xiàn)橋梁所在地的區(qū)域特征和地方特色。寧天城際結(jié)合梁型受力特點選用“T”形橋墩，外形上則考慮南京當(dāng)?shù)氐墓哦嘉幕滋N，通過多次圓曲線的軟化橋墩截面，最終形成樣式古樸、形似中國的傳統(tǒng)服飾“漢服”式橋墩，為高速發(fā)展的現(xiàn)代化大都市增添一絲古城韻味。橋墩建筑立意見圖3。

圖3　橋墩效果圖

全線高架區(qū)間大部分走行于既有城市道路路中或路側(cè)，橋墩墩高多在4～20 m，綜合考慮橋墩受力、縱向線剛度等因素，墩身截面設(shè)計根據(jù)不同墩高范圍擬定4種橋墩截面尺寸，各墩高范圍及對應(yīng)墩身尺寸見表4;由于本線采用島式車站，為適應(yīng)進出站等特殊地段線間距頻繁變化的特點，當(dāng)線間距大于5.6 m時，設(shè)計采用單線橋，相應(yīng)橋墩外形亦參考雙線橋墩風(fēng)格設(shè)計，墩身截面設(shè)計根據(jù)不同墩高范圍擬定3種橋墩截面尺寸，各墩高范圍及對應(yīng)墩身尺寸見表5。

表4　雙線橋墩墩高尺寸(H為橋墩全高)

表5　單線橋墩墩高尺寸(H為橋墩全高)

4.3標準跨基礎(chǔ)設(shè)計

沿線地層主要為全新統(tǒng)(Q4)和上更新統(tǒng)下蜀組(Q3x)土層，以及白堊紀浦口組基巖，全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)下蜀組(Q3x)土層巖性主要為粉質(zhì)黏土夾粉土、砂土，基巖巖性為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和砂巖，埋深20～40 m。

根據(jù)以上底層特點，標準跨橋梁均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，根據(jù)墩高、跨度，標準跨橋梁一般采用Φ100 cm或Φ120 cm鉆孔樁。

南京地鐵寧天城際軌道交通工程全長45.2 km，高架區(qū)間設(shè)計總里程達34.0 km，橋梁占全線總里程的75.2%。從建設(shè)效果來看，設(shè)計采用廠制標準跨組合箱梁，統(tǒng)一全線標準跨橋墩造型，在體現(xiàn)橋梁地域特征的同時，有效提高了工效、縮短了工期、節(jié)省了投資，降低了沿線施工對環(huán)境的影響，取得了可觀的社會經(jīng)濟效益。

5　特殊橋梁設(shè)計

寧天城際葛長區(qū)間自葛塘站引出后，線路先后跨越江北大道、雍莊立交樞紐、寧洛高速公路、馬汊河、揚子石化鐵路專用線，最后終于長蘆站。區(qū)間內(nèi)跨越構(gòu)筑物眾多，邊界條件復(fù)雜，須統(tǒng)籌考慮各相關(guān)管理部門的技術(shù)要求，其中“正線及車輛段出入段線之四線區(qū)”、“跨越馬汊河”是本區(qū)間橋梁的設(shè)計難點。

5.1四線區(qū)橋梁設(shè)計

(1)四線區(qū)橋梁設(shè)計概述

葛長區(qū)間四線區(qū)橋梁設(shè)計區(qū)段指的是葛塘站出站端至正線右線跨越車輛段出入段線之間的高架橋梁，區(qū)段全長約800 m。

由于葛塘站是全線大廠東車輛段出入線接軌站，出站端設(shè)置正線左、右線和出入段線共4條線路:在該區(qū)段內(nèi)，四線區(qū)線路先在90 m范圍內(nèi)兩兩對稱共布置3組6處無縫道岔;出道岔區(qū)后，線路正線連同出入段線由江北大道路中綠化帶轉(zhuǎn)向道路東側(cè)綠化帶內(nèi)，并繼續(xù)沿道路向北行進;在跨越平頂山路后，正線與出入段線逐漸分開，其中出入段線向東與正線右線立交后進入大廠東車輛段，正線左、右線則繼續(xù)向北跨越雍莊立交樞紐。

該區(qū)段橋梁設(shè)計根據(jù)橋上設(shè)置無縫道岔之技術(shù)要求，采用(31.1+35+35+32) m四線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)滿足橋上設(shè)置無砟軌道無縫道岔之技術(shù)要求;設(shè)置(37+48+37) m、(36.5+48+36) m兩聯(lián)四線變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)合預(yù)應(yīng)力門式橋墩結(jié)構(gòu)，跨越江北大道;設(shè)置30 m簡支梁結(jié)合預(yù)應(yīng)力門式橋墩結(jié)構(gòu)跨越出入段線;統(tǒng)籌考慮連續(xù)梁的施工工法，根據(jù)線間距的變化情況設(shè)置2種截面類型共5孔30 m四線組合簡支箱梁。四線區(qū)橋梁布置情況詳見圖4。

圖4　正線及車輛段出入線四線區(qū)橋梁平面布置示意

(2)道岔區(qū)橋梁設(shè)計

葛塘站為路中三層島式高架車站，是大廠東車輛段出入線接軌站，出站端設(shè)置四線，從左到右依次為左線、出段線、入段線和右線，線間距分別為4.2、5.0、4.2 m。出站后在約90 m范圍內(nèi)兩兩對稱共布置3組共6處9號無縫道岔。由于無砟軌道無縫道岔結(jié)構(gòu)對變形非常敏感，當(dāng)在高架區(qū)間布置道岔時，軌道專業(yè)提出“橋上設(shè)置無縫道岔整體結(jié)構(gòu)不得跨越梁縫”的技術(shù)要求。設(shè)計采用(31.1+35+35+32) m四線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，使得道岔結(jié)構(gòu)端部距梁縫最小距離為5.4 m，滿足橋上布置道岔的結(jié)構(gòu)要求。

(31.054+35+35+32) m四線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁為單箱四室等高度斜腹板箱形截面，梁高1.8 m;箱梁頂寬為18.6 m，箱梁底寬為保證與簡支梁梁底保持一致，底寬設(shè)計為15.5 m;為增加梁體支點處橫向剛度，分別在梁端設(shè)置1 m厚端橫梁，在中支點處設(shè)置2 m厚中橫梁;箱梁采用支架整體現(xiàn)澆法施工。橋墩結(jié)合橋下有路中12 m寬綠化帶設(shè)計為雙柱墩，墩間距8.7 m，每個墩柱下分別采用4根Φ1.2 m的鉆孔灌注樁基礎(chǔ);蓋梁設(shè)計時，統(tǒng)籌考慮標準跨墩型，雙柱墩墩頂設(shè)置“漢服”式蓋梁。道岔區(qū)四線連續(xù)箱梁橋梁設(shè)計橫斷面見圖5。

圖5　(31.054+35+35+32) m四線連續(xù)箱梁橋梁橫斷面(單位:cm)

(3)跨越江北大道橋梁設(shè)計

出道岔區(qū)后，線路須由江北大道路中綠化帶轉(zhuǎn)到道路東側(cè)綠化帶內(nèi)。橋址處江北大道設(shè)計速度60 km/h，道路路幅為6.5 m人行道+11.5 m非機動車道+ 12.25 m機動車道+12.25 m機動車道+11.5 m非機動車道+6.5 m人行道，各車道之間均設(shè)置綠化帶分隔。由于立交處江北大道道路順直，本線線路設(shè)置2處半徑450 m反向曲線，以14°夾角從江北大道路中轉(zhuǎn)向路側(cè)，需跨越路幅達30 m;為滿足出入段線和正線橋梁分幅設(shè)置的結(jié)構(gòu)條件，四線之線間距亦通過2處曲線段由4.2、5.0、4.2 m逐漸變化為5.8、3.8、5.8 m。

根據(jù)以上設(shè)計條件，為盡可能采用經(jīng)濟合理橋跨結(jié)構(gòu)跨越江北大道，本次設(shè)計充分結(jié)合江北大道的現(xiàn)有條件，在滿足道路功能的前提下，部分改造了“機非綠化帶”寬度以優(yōu)化橋梁橋墩設(shè)置條件;針對2處450 m半徑曲線，分別采用(37+48+37) m、(36.5+ 48+36) m兩聯(lián)四線變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)合門式橋墩結(jié)構(gòu)，跨越江北大道機動車道與非機動車道;連續(xù)梁橋面寬度則根據(jù)四線線間距的變化設(shè)計為變寬梁。

其中，(37+48+37) m和(36.5+48+36) m四線變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁采用單箱三室變高度斜腹板箱形截面，梁高為1.8～3.0 m;根據(jù)四線線間距的變化，箱梁頂寬為18.6～20.6 m，底寬為15.60～ 16.70 m;由于箱梁設(shè)置在小半徑曲線上，為增加箱梁橫向剛度，分別在梁端設(shè)置1 m厚端橫梁，在中支點處設(shè)置2 m厚中橫梁;由于箱體為單箱三室結(jié)構(gòu)，為使箱梁受力傳遞更為簡潔順暢，在每處橋墩墩頂對應(yīng)箱梁每道腹板中心線設(shè)置4個支座;由于兩聯(lián)連續(xù)梁相鄰，且跨度相對較大，故梁體施工時將這兩聯(lián)連續(xù)梁各分為3部分，并分別向大、小里程逐段現(xiàn)澆施工，箱梁腹板中預(yù)應(yīng)力鋼束采用單端張拉、連接器接長、分段錨固的方式施工，這樣可使相鄰兩聯(lián)箱梁同步施工。

橋墩設(shè)計則根據(jù)綠化帶位置設(shè)置2處預(yù)應(yīng)力混凝土門式結(jié)構(gòu)。門式墩橫橋向跨度16.4 m(墩中心距)，墩高12 m，門式墩橫梁截面高3.0 m、寬2.8 m，墩柱截面為2.5 m×2.8 m，每個墩柱下設(shè)置5根Φ1.2 m鉆孔樁基礎(chǔ)。跨越江北大道橋梁設(shè)計橫斷面及實景見圖6。

圖6　(37+48+37) m、(36.5+48+36) m四線變高度連續(xù)箱梁橋梁橫斷面及橋梁實景(單位:cm)

(4)正線右線與出入段線立交處橋梁設(shè)計

四線區(qū)轉(zhuǎn)入江北大道東側(cè)綠化帶，線路向北跨越平頂山路后，出入段線與正線橋梁分幅設(shè)置，其中兩側(cè)之正線左、右線以22%的上坡迅速爬高跨越出入段線后并繼續(xù)向北行進;出入段線則以30%的下坡迅速降低并設(shè)置半徑250 m曲線以18°夾角與正線右線橋梁立交，向東進入車輛段。

出入段線直線地段橋面全寬9 m，與正線標準跨橋梁類似，一般采用30 m跨簡支組合箱梁，但在250 m小半徑曲線地段為避免大幅加寬橋面，所以本次設(shè)計在小半徑曲線段采用25 m跨簡支組合箱梁。

正線右線在立交處正上方設(shè)置門式橋墩上跨出入段線橋梁。該門式橋墩為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橫橋向跨度13.0 m(墩中心距)，橋墩全高18.5 m;門式墩橫梁截面高2.0 m、寬2.2 m;墩柱截面為2.0 m× 2.0 m的正方形，每個墩柱下設(shè)置4根Φ1.2 m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。正線右線上跨出入段線橋梁設(shè)計橫斷面及實景見圖7。

(5)四線區(qū)組合簡支箱梁設(shè)計

四線區(qū)橋梁在較短的范圍內(nèi)連續(xù)設(shè)置3聯(lián)四線連續(xù)箱梁，為預(yù)留連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束張拉空間，增加連續(xù)梁施工作業(yè)面，在連續(xù)梁之間設(shè)置了2種類型共5孔30 m可預(yù)制吊裝的四線簡支組合箱梁。四線組合簡支箱梁可通過調(diào)整各箱體之間現(xiàn)澆段寬度的方式，適應(yīng)線路不同線間距的要求;而所有預(yù)制箱體均與標準跨箱梁設(shè)計保持一致。

第一處四線區(qū)簡支組合箱梁設(shè)置在道岔區(qū)和跨越江北大道連續(xù)梁之間，孔跨布置為3孔30 m。對應(yīng)該區(qū)段四線線間距4.2、5.0、4.2 m的要求，邊梁和中梁均采用30 m雙線標準跨箱梁;由于道岔區(qū)連續(xù)箱梁梁體與簡支梁梁體外緣一致，為減少橋墩結(jié)構(gòu)種類，該段橋墩設(shè)計亦與道岔區(qū)連續(xù)箱梁保持一致。第一處四線區(qū)簡支組合箱梁設(shè)計斷面見圖8。

圖7　右線跨越出入段線橋梁橫斷面及橋梁實景(單位:cm)

圖8　線間距4.2、5.0、4.2 m處簡支梁橋梁斷面(單位:cm)

第二處四線區(qū)簡支組合箱梁設(shè)置在跨越江北大道連續(xù)梁后，孔跨布置為2孔30 m。由于出入段線和正線左、右線即將分為三幅橋(從左至右為正線左線單線橋、出入段線雙線橋和正線右線單線橋)，各線線間距已調(diào)整為5.8、3.8、5.8 m。為保證正線左、右線梁部順利銜接，故在此處四線區(qū)簡支組合箱梁邊梁參照30 m單線標準跨箱梁設(shè)計，中梁則繼續(xù)采用30 m雙線標準跨箱梁。橋墩亦結(jié)合橋下綠化帶寬度，設(shè)計為雙柱橋墩，墩間距10.6 m，采用分離式鉆孔灌注樁基礎(chǔ);蓋梁設(shè)計時，統(tǒng)籌考慮標準跨墩型，雙柱墩墩頂設(shè)置“漢服”式蓋梁。第二處四線區(qū)簡支組合箱梁設(shè)計斷面見圖9。

圖9　線間距5.8、3.8、5.8 m處簡支梁橋梁斷面(單位:cm)

橋梁在跨越平頂山路后分幅設(shè)橋，橋梁梁部隨之正式分開，正線左、右線均采用30 m單線標準跨箱梁，出入段線則采用30 m標準跨組合箱梁(圖10) ;橋梁分幅設(shè)置后，隨著出入段線與正線線路高程的變化，橋墩也隨之分開設(shè)立，各自采用雙線橋墩或單線橋墩，橋梁設(shè)計斷面見圖11。

圖10　分幅設(shè)橋后簡支梁橋梁斷面(單位:cm)

圖11　分幅設(shè)橋后簡支梁橋梁斷面(單位:cm)

綜上，葛長區(qū)間四線區(qū)橋梁設(shè)計采用(31.1+35+ 35+32) m四線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)滿足橋上設(shè)置無砟軌道無縫道岔之技術(shù)要求;采用(37+48+37) m、(36.5+48+36) m兩聯(lián)四線變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)合預(yù)應(yīng)力門式橋墩結(jié)構(gòu)小角度跨越江北大道，橋梁孔跨布置避免了梁體結(jié)構(gòu)同時布置兩條反向小半徑曲線的不利影響，且現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)富于變化，充分適應(yīng)本區(qū)段橋上線路線間距不斷變化的特點;采用了2種截面類型共5孔30 m可預(yù)制吊裝的四線簡支組合箱梁，簡化了工法，增加了小范圍內(nèi)連續(xù)梁施工的作業(yè)面，進一步提高了四線區(qū)橋梁施工的工效。

5.2跨越馬汊河橋梁設(shè)計

馬汊河是滁河的主要分洪道之一，西起南京市六合區(qū)小頭李與滁河相接，向東穿山鄭高嶺，在三航三公司預(yù)制場北側(cè)入長江八卦洲北汊，全長13.6 km;河道內(nèi)通行的船只主要是運送建筑原材料的小型運輸船以及漁船，遠期規(guī)劃為五級航道;馬汊河河道防洪標準為20年一遇，設(shè)計流量為1 018 m3/s，行洪能力1 220 m3/s。

葛長區(qū)間于右K14+502.728～右K14+742.59跨越馬汊河及其大堤堤頂防洪通道，線路與馬汊河夾角為62°。橋址處河面寬度約70 m，河道兩側(cè)均設(shè)置有4 m寬防洪通道。橋址上游約20 m為寧六公路馬汊河大橋，橋址下游約280 m為雍六高速馬汊河大橋。馬汊河河道整治工程將于本線同期開展，橋梁設(shè)計需要統(tǒng)籌考慮河道規(guī)劃建設(shè)方案。

從本線建設(shè)條件看，跨馬汊河橋梁工程為全線控制工程之一，橋梁結(jié)構(gòu)型式須統(tǒng)籌考慮景觀、施工方法、工期、河道管理部門的規(guī)劃防洪要求等各方面因素。

綜合以上設(shè)計因素，橋梁采用(66.7+110+63.1) m變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁跨越馬汊河。設(shè)計為減小橋墩阻水作用、順接規(guī)劃馬汊河河道河堤斷面，河道中FY63、F64號(連續(xù)梁主墩)墩身采用圓端形實體墩、順水流方向布置，橋墩及基礎(chǔ)中心與線路設(shè)置28°夾角;橋墩墩身截面順橋向?qū)?.0 m，橫橋向?qū)? m; FY62、FY65號橋墩(連續(xù)梁邊墩)采用與標準梁相同形式的T形墩，橋墩橫向尺寸3 m，縱向尺寸2.7 m;主墩及邊墩下設(shè)鋼筋混凝土承臺、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。橋梁布置詳見圖12。

主橋梁部采用(66.7+110+63.1) m變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，箱梁橋面全寬8.8 m，底寬5.5 m，兩側(cè)懸臂長1.55 m。中支點處箱梁中心高度7.0 m，跨中箱梁中心梁高3.6 m，梁高以二次拋物線變化，箱梁頂板厚32 cm，腹板厚120～43 cm，底板厚110～ 35 cm，箱梁斷面詳見圖13。主梁除0號梁段、邊孔直線段在支架上現(xiàn)澆外，其余梁段均采用掛籃懸臂澆筑。其中0號梁段長9.0 m，邊、中孔合龍段長2.0 m，兩端邊孔直線段分別長10.7 m和7.1 m，其余梁段長分為3.5、4.0 m兩種。連續(xù)梁箱梁梁體均采用C50混凝土;箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用φs15.20 mm高強度、低松弛鋼絞線;豎向預(yù)應(yīng)力采用Φ32 mm精軋螺紋鋼筋。

圖12　跨馬汊河橋梁主跨布置(單位:cm)

圖13　跨馬汊河橋梁主梁支點及跨中斷面(單位:cm)

綜上，跨馬汊河大橋連續(xù)梁方案施工工法成熟，橋梁建設(shè)工期僅11個月，較好地滿足了總建設(shè)工期要求;橋梁基礎(chǔ)埋深和橋墩設(shè)計統(tǒng)籌考慮了馬汊河河道整治工程，結(jié)合河道規(guī)劃斷面，按新標準修葺橋址處河道，保證了馬汊河行洪能力;連續(xù)梁結(jié)構(gòu)簡潔明快，橋梁橋式與河道規(guī)劃以及周邊地貌環(huán)境結(jié)合緊密，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，該橋已成為馬汊河上一道靚麗的風(fēng)景線。跨馬汊河實景見圖14。

圖14　跨馬汊河橋梁實景

6　結(jié)語

針對寧天城際橋梁設(shè)計的代表性區(qū)間——葛長區(qū)間標準跨橋梁、四線區(qū)橋梁以及跨馬汊河橋梁設(shè)計情況進行了系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，并對一些具體的橋梁設(shè)計措施進行了全面介紹，為解決諸如標準跨梁、墩選型，橋上設(shè)置無砟軌道無縫道岔，小角度跨越市政道路，高架區(qū)間正線與出入段線合設(shè)和分設(shè)以及跨越大型規(guī)劃河道等軌道交通橋梁設(shè)計常見問題提供借鑒和參考。

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Design of Elevated Section Bridge for Ning-Tian Inter-city Rail Transit of Nanjing Subway

CHEN Kun
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.，Xi'an 710043，China)

Abstract:Nanjing subway Ning-Tian inter-city rail transit is 45.2 km in total and elevated sections cover some 34.0 kilometers，accounting for 75% of the total mileage.This paper comprehensively introduces the design schemes for standard bridges and key bridges between Getang station and Changlu station，providing references for the design of standard bridges on elevated sections，the selection of beam and pier，crossing urban roads at small angle，combination and separation of the main line and the in-and-out line of depot and so on.

Key words:Inter-city rail transit; Elevated section; Standard beam and pier; Four track bridge of inter-city rail transit; Bridge across the river; Design

作者簡介:陳堃(1978—)，男，高級工程師，2000年畢業(yè)于蘭州鐵道學(xué)院橋梁工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，E-mail:qsck@ fsdi.com.cn。

收稿日期:2015-10-30;修回日期:2015-11-11

文章編號:1004-2954(2016) 03-0061-08

中圖分類號:U239.5; U442.5+4

文獻標識碼:A

DOI:10.13238/j.issn.1004－2954.2016.03.014