王明海
(中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司)
本橋位于江蘇省連云港市新海發(fā)電廠內(nèi),為跨越玉帶河而建,共新增五線鋼板梁橋一座,橋址處上游建有一座三線橋,既有橋孔跨為16m+20m+16m,橋的上游則是一船閘,閘口寬約4m。既有三線橋的下游建有一座(1~20 m)既有鐵路橋,斜跨玉帶河,此橋位處需新建橋梁,因此要拆除。
玉帶河東起工農(nóng)橋,西止薔薇河,全長4.2 km,是市區(qū)溝通鹽河和薔薇河的唯一水運通道,也是城市排污的重要河道。玉帶河為六級航道,航道部門要求通航尺度凈高不小于4 m,通航尺度凈寬要求不小于22 m。設(shè)計最高通航水位2.78 m,設(shè)計最低通航水位1.30 m。橋址處凈空受限制,經(jīng)與航道部門及業(yè)主單位溝通,本橋以上游既有橋梁的梁底標高作為本線橋梁梁底控制標高,玉帶河處五線橋均采用27 m鋼板梁一跨跨過。
根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》(GB18306-2001),地震動峰值加速度0.10 g,相當于地震基本烈度七度。地震動反應譜特征周期分區(qū)為3區(qū)。
(1)鐵路等級:工企Ⅰ級;(2)正線數(shù)目:單線;(3)限制坡度:4‰;(4)最小曲線半徑:600 m,困難情況下300 m;(5)牽引種類:電力;(6)牽引質(zhì)量:5 000 t;(7)行車方式:繼電半自動。
本項目新增三條道發(fā)線和兩條卸煤線,線間距均為6.5 m,其中七、八股道因要與既有泄煤線連接,導致橋位處設(shè)計軌面標高非常低,結(jié)合航道要求,因此橋位處預留的結(jié)構(gòu)高度非常小,即軌底至梁底的距離僅約1 m。而四、五、六股道受既有股道及七、八股道的影響,設(shè)計軌面標高與七、八股道相近。
橋址上游約50 m處有一船閘,船閘位于連云港市海州區(qū)新海電廠的西側(cè)、薔薇河右堤上。船閘計劃明年改建,改建閘孔規(guī)模按Ⅵ級航道標準確定,閘孔凈寬為10.0 m。該閘防洪標準按50年一遇設(shè)計,100年一遇校核,主要建筑物級別按Ⅱ級水工建筑物設(shè)計。
橋位處流量受橋址上游船閘控制,本橋設(shè)計最大調(diào)水流量 Q=62.3 m3/s,設(shè)計最高內(nèi)澇水位 H1/100=3.57 m。
特殊巖土主要為軟土。軟土主要為人工填筑粉質(zhì)黏土(Q4al1):灰色,層厚2.60~3.80 m,場地內(nèi)均有分布;層淤泥,灰黑色,流塑,透鏡體形式分布于玉帶河底部,層厚0.8 m左右,具高壓縮性;層黏土(Q4m1):灰黃色,軟塑狀態(tài),中等壓縮性,厚度2.30 m。該層僅XHDCZ-8孔有揭露,物理力學性質(zhì)差,近地表分布。
本橋受結(jié)構(gòu)高度影響,因此梁部采用1孔27 m鋼板梁,橋臺采用T形橋臺。本橋橋臺基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)均按嵌巖柱樁設(shè)計。
鋼板梁的支座間距為5.4 m,標準T形橋臺墊石間距太小,不滿足此支座間距要求,因此將橋臺前墻改為6.3 m寬,以滿足支座間距要求。
(1)材料
①鋼梁的主梁采用Q345qE,其標準應符合《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T714-2000)之要求,鋼板化學成分偏差按GB/T2之規(guī)定執(zhí)行。其中型鋼采用Q345C,應符合《低合金結(jié)構(gòu)鋼》(GB1591)之要求。
②人行道等輔助結(jié)構(gòu)均采用Q235-C鋼,應符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700)之要求。
③采用M22高強度螺栓,高強度螺栓、螺母、墊圈均按《高強度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈技術(shù)條件》(GB/T1228~1231)規(guī)定辦理。
④各種焊接所采用的焊條、焊絲及焊劑應按《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(TB10212-2009)執(zhí)行,經(jīng)焊接工藝試驗評定后確定。
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造
設(shè)計跨度為27 m,梁全長27.6 m,采用分片式設(shè)計,在設(shè)計上采取縱橫梁不等高布置,縱梁較橫梁低約一根軌枕的高度,橫梁腹板焰切扁長孔以通過縱梁魚形板,開孔處磨光。
主梁上翼緣截面為480 mm×24 mm,下翼緣截面為480 mm×24 mm,為滿足疲勞要求在上下翼緣貼一蓋板,上翼緣截面為320 mm×20 mm,下翼緣截面為300 mm×20 mm,蓋板在距支座中心2.6 m處斷開。第二層翼緣中斷處焊縫應打磨勻順過渡,焊縫不咬肉,焊趾100 mm進行錘擊。主梁內(nèi)、外側(cè)設(shè)豎向加勁肋。
兩片主梁中心距為5.40 m,在工廠分片焊接后運往工地,用M22高強度螺栓進行組拼,主梁腹板高2 462 mm。橫梁間距除跨中為1.8 m外,其余均為1.95 m,橫梁截面為I字形,跨中梁高550 mm。為加強主梁與橫梁整體剛度,端部與主梁等高;縱梁間距為2 000 mm,截面為 I字形,高為270 mm。下平縱聯(lián)采用K字形布置,桿件截面采用T型鋼。
支座采用1 500 kN球形鋼支座,全高為90 mm,并在支座底板與墊石頂面鋪設(shè)20 mm厚的無收縮干硬性砂漿。
本橋部分橋臺位于河內(nèi),需采用鋼板樁圍堰。其中面向河內(nèi)一側(cè)鋼板樁采用9 m高,而另外三側(cè)未臨水側(cè)因為表層有淤泥,圍堰采用6 m高即可。大小為承臺整體外擴1 m即可,橋臺采用群樁基礎(chǔ),樁基鉆孔和澆筑樁基混凝土均在鋼板樁圍堰內(nèi)采用搭設(shè)施工平臺完成。
施工順序:從下部到上部。主要為基礎(chǔ)至墩身至梁部。
基礎(chǔ)施工過程:搭設(shè)鉆孔平臺→安裝鋼護筒→鉆機就位→鉆孔、清孔→安裝鋼筋籠→澆筑樁基混凝土→檢測樁基質(zhì)量→安裝承臺模板→綁扎承臺鋼筋→澆筑承臺混凝土。
墩身采用就地立模方式進行澆筑。
27 m鋼板梁采用主梁、橫梁、縱梁桿件工廠加工,現(xiàn)場組裝,兩臺吊機起吊定位。本橋兩側(cè)橋臺基礎(chǔ)施工時需采用鋼板樁圍堰防護。對第三股道既有橋的防護利用鋼板樁圍堰進行防護。
[1] 鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB1002.1-2005)[S].
[2] 工業(yè)企業(yè)標準軌距鐵路設(shè)計規(guī)范(GBJ12-87)[S].
[3] 鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(TB 10002.5-2005)[S].
[4] 關(guān)于發(fā)布鐵路橋涵基本設(shè)計規(guī)范局部修訂條文的通知.