1、軌道交通高架區間橋梁形式比選與經濟比較摘要：在城市軌道交通高架區間設計中，橋梁形式很多，比選復雜。此文就此進行討論，比選出一樣區間經濟適用、造型美觀的橋梁形式。關鍵詞：軌道交通；高架區間；橋梁形式；經濟比較目前，我國城市軌道交通正在快速進展，而高架區間又因其造價低、工期短被普遍應用，但區間橋梁形式很多，除特殊地段特殊設計外，高架區間的橋梁形式正慢慢趨于統一。筆者依照連年城市軌道橋梁設計的體會，就高架區間橋梁形式比選與經濟性進行探討。1國內軌道交通橋梁形式普遍采納情形統計及分析城市軌道交通高架區間橋梁形式的選擇是高架結構設計的前提，國內目前在建和已建成的項目按時刻前后統計見表lo從表1能夠看到，

2、在國內各城市己建成和在建的城市軌道交通高架區間橋梁中，梁的截面形式絕大多數采納了箱形梁，I形組合梁與槽形梁用得較少。I形組合梁僅在北京八通線用過，槽形梁也僅在大連快軌3號線用過；受力體系以簡支梁和三跨持續梁為主；經常使用跨度以30nl與25nl較多；施工方式初期以現澆為主，近期預制架設較多。從進展趨勢來看，軌道交通的高架結構正在向箱形截面、簡支梁體系及預制架設施工方向進展。2橋式方案比選簡支梁與持續梁的適應性分析（1）對軟土地基采納無硝軌道的適應性對位于軟土地基的簡支梁橋采納無稽軌道時，基礎的均勻與不均勻沉降引發的軌道不平順在必然范圍內能夠通過軌道扣件的調整解決，超出軌道扣件調劑范圍時必需通過

3、可調高支座解決；持續梁橋采納無稽軌道時，基礎的均勻與不均勻沉降引發軌道不平順，在必然范圍內也能夠通過軌道扣件的調整解決，但當沉降值超出軌道扣件能夠調劑的范圍或基礎的不均勻沉降超出橋梁梁部設計的允許值時，必需通過采納可調高支座進行調整。因此，利用軌道扣件和采納可調高支座調整解決由于基礎沉降引發的軌道不平順和持續梁的支座不均勻沉降是可行的，但在沉降操縱較困難的情形下，持續梁存在的風險遠大于簡支梁。持續梁可能存在的風險有：當不均勻沉降差超過設計允許值，沒有及時發覺和處置，將引發結構開裂；軌道扣件、支座調整是不確信的，在施工期和運營期都需要進行長期的觀測，適時調整，后期養護維修工作量專門大；持續梁對地

4、基的適應性較差，嚴格操縱持續梁的支座不均勻沉降，將對梁部、下部結構及基礎的設計起操縱作用，必將增加基礎的工程量。簡支梁對地基的適應性較強，當發生局部均勻沉降差超過設計允許值時，能夠通過調整支座高度或支承墊石標高等方式來恢復橋面標高至設計值。（2）對無縫線路長鋼軌縱向力的適應性無縫線路長鋼軌縱向力分派對制動墩的水平抗推剛度要求隨著梁長的增加而增加。關于持續梁隨著一聯內孔數的增加，制動墩抗推剛度限值慢慢增大。因此，持續梁制動墩的外形尺寸與工程量要大于簡支梁橋墩。從下部結構及基礎的設計結果來看，操縱墩身尺寸及樁基數量設計的要緊因素是橋墩的縱向抗推剛度。簡支梁橋橋墩的縱向水平線剛度限值遠小于持續梁，同

5、時由于簡支梁各墩受力較均勻，其相鄰橋墩的沉降差較容易操縱，且該沉降差可不能對結構產生附加內力，只須知足軌道變形要求即可。因此，簡支梁對無縫線路長鋼軌縱向力的適應性較好。簡支梁與持續梁受力體系分析簡支梁體系具有受力簡單明確，設計與施工體會比較成熟，能適應現澆、整孔預制吊裝、節段預制拼裝等多種施工方式；梁體的制造便于工廠化、標準化，有利于提高梁體的制造速度和質量；更重要的是能夠大大幸免軌道交通建設對周圍環境的阻礙，而且，建成后保護作業相對簡單統一，有利于維持線路處于良好的運營狀態。持續梁體系和簡支梁體系相較，提高了結構的冗余度，增加了結構的延性，增強了結構的抗震能力，具有更好的動力性能。在維持與簡

6、支梁相同的剛度的前提下能夠降低梁高，但持續梁對基礎沉降比較靈敏,基礎的設計施工需充分重視。現澆施工對周圍環境的阻礙較為不利，持續梁體系能適應的施工方式有現澆和節段預制拼裝法，建成后對支座的保護與改換相對困難。簡支梁與持續梁的技術經濟分析下面從這兩種體系的抗震性能、施工質量操縱、體系適應性、施工工藝、進度、對環保阻礙及經濟性等方面列表進行比較，詳見表2o由表1和表2能夠看出，簡支梁體系和持續梁體系都能知足軌道交通系統對橋梁的要求，應用較多，但簡支梁體系用的更為普遍，鐵路上也是如此。因此，預制架設簡支梁便于工程質量操縱,有利于提高梁體景觀質量,對環境污染小，能夠有效操縱工期。而持續梁均采納橋位現澆

7、，即便采納簡支變持續施工方式也需現場施工作業，內在與外觀質量不易保證，工期較長，對環境污染大。一樣關于工程量大、工期緊張及環保要求高的工程，高架區間推薦采納簡支梁體系。例如，選取上海某軌道交通同一段300nl長的高架線路，別離布置4聯3跨251n持續梁與10孔30nl簡支梁，并做了同精度的上部結構、下部結構及基礎的設計，統計各類工程數量，持續梁采納橋位現澆，簡支梁采納預制架設，結合各自的施工方式，攤消本錢，同邊界條件下的技術經濟指標比較見表3。從表3能夠看出，3X25m持續梁的上部結構工程數量較30nl簡支梁小一些，但下部結構與基礎的工程數量，持續梁大于簡支梁，樁基礎數量更大。上下部及基礎的綜

8、合土建費用持續梁也大于簡支梁。截面形式比選在確信采納簡支梁體系的前提下，進行簡支梁的截面比選。由表1看出，城市軌道交通梁型多數采納箱形梁。箱梁是閉合截面結構，其抗扭剛度大，整體受力性能好，動力穩固性好，外觀簡練，利用于區間直線段、曲線段及渡線段，是國內普遍采納的高架結構形式。T形梁,其抗彎性能好，梁重較輕，便于預制吊裝，但多片T梁間橫向需將橫隔板及橋而聯為整體乃至還要利用橫向預應力，從橋下看不如箱梁簡練且現場橫向聯接施工工作量較大。槽形梁屬下承式梁，最大優勢是軌頂至梁頂結構建筑高度相對較低，且梁側的主梁可起到隔音作用，但混凝土要緊位于受拉區，經濟性能較差。另外，從側而看槽形梁梁高太高，梁體顯得

9、龐大，阻礙景觀成效。各類截而形式梁的綜合比較見表4o綜合各類梁型比較分析及國內輕軌高架橋梁形式的利用情形,一樣城市軌道交通梁式采納單箱整孔箱形截而形式。為了追求最正確景觀成效，咱們在單箱的前提下又對直腹板箱梁、斜腹式箱梁、魚腹式箱梁進行方案比選，見表5o魚腹式箱梁曾在我國幾個城市的市政道路高架橋上應用過，如上海滬閔路高架橋、上海市中環紋水路高架橋、南京大橋南路高架橋及柳州飛鵝路立交橋等橋梁，除上海市中環紋水路高架采納節段拼裝外，其余均采納支架現澆或移動模架現澆。而且I形組合梁在正彎矩段，布束偏高，對抗擊正彎距很不合理，造成魚腹形截面箱梁結構不經濟。因此，截而形式一樣要依照橋梁總長長度，工期長短

10、，地基情形與環保要求限制進行選擇。3經濟跨度比選要緊材料平米指標依照鐵路和城市軌道交通橋梁建設體會，高架橋的經濟跨度都在40m以下，尤其以30m、25nl為主型跨度。針對實際情形，別離就40m、30m、25m3種跨度進行比較，見表6。不同跨度梁的高架橋綜合造價分析選取上海某軌道交通高架橋長1km段落，統計其上部結構與下部結構的工程數量，確保估算的條件相同，通過度析，3種跨度橋梁的土建工程費用指標見表7o推薦橋梁跨度從表6和表7中能夠看出，30m和25nl跨度較40nl跨度不管在梁體要緊材料平米指標仍是綜合造價平米指標都要優；30m和25m跨度在梁體要緊材料指標上大體相當，但考慮了下部結構與基礎后，橋梁每平米造價指標30nl跨度優于25nl跨度，同時30m跨度比25m跨度具有更好的跨越能力，能更好地知足計劃要求，并使橋下視野更為通透。依據上述比較結果可知，跨度30nl梁較40nl梁與25nl梁經濟合理，綜合造價最低，因此推薦跨度30m梁為高架區間的標準梁跨。4標準預制梁施工方案比選依照盡可能采納預制架設的設計思路，依照高架橋的特點及沿線自然、交通等條件，進行整孔預制架設施工法和節段預制拼裝施工法比較，見表8。經濟性比較選取上海某軌道交通高架橋，采納不同的橋梁架設方案，