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1、淺談城市軌道交通高架橋的選型摘 要:論述了城市軌道交通高架橋選擇的主要影響因素,對常用的高架橋的橋式方案,橋梁的上部結構及下部結構的選型進行了詳細論述,為進行城市軌道交通高架橋的設計提供了參考依據。關鍵詞:城市軌道交通,高架橋,上部結構,下部結構隨著城市化進程加快和城市人口增加,城市交通狀況日益惡化,因此我國加快了城市軌道交通的建設。城市軌道交通主要有地鐵系統和輕軌系統,目前,國內已經在十幾個城市開始了軌道交通工程建設項目,并已在北京、上海、廣州、深圳、重慶、南京、武漢、大連、天津等城市開通了城市軌道交通運營。眾所周知,地鐵的建設成本很高,地鐵的地下線造價達到8000元/m2~1000
2、0元/m2,而高架線的造價一般為3000元/m2左右。另外,高架線路能充分利用城市空間,節(jié)約城市寶貴用地,建設周期相對較短。因此,高架橋在城市軌道交通中被廣泛采用。高架橋的選型,是橋梁工程師在進行設計時的首要工作?，F就城市軌道交通高架橋選型方面談一些看法。1高架橋選擇的主要影響因素1.1高架橋與景觀影響1)高架橋的結構形式必須根據周邊環(huán)境,按照橋梁美學的理念,采用合理的線形和高寬比、高跨比。2)通過景觀設計,提高高架橋與城市景觀的協調性。1.2高架橋與環(huán)境影響1)在人口密集區(qū)考慮采用槽形梁,可有效降低列車運行時的噪聲影響;基礎采用樁基礎可以減小振動向遠距離的傳播;采用抗振動性能好的板式
3、支座能減小列車運行時產生的振動噪音。2)在線路中間設置T型隔聲屏,線路兩側設倒L式隔聲屏,在噪聲敏感地段的線路兩側或單側設置大型折板式隔聲屏,可以達到很好的降噪效果。2高架橋橋式方案比選1)簡支梁結構簡單,受力明確,對地基的適應性比較強,當地基發(fā)生局部均勻沉降時可以通過調整支座高度或支承墊石標高等方法來恢復橋面標高。2)簡支梁的設計與施工經驗比較成熟,能適應現澆、整孔預制吊裝、節(jié)段預制拼裝等多種施工方法。梁體的制造便于工廠化、標準化,安裝架設方便,有利于縮短工期,減少軌道交通建設對周圍環(huán)境的影響。3)簡支梁橋建成后維護作業(yè)相對簡單方便,有利于線路保持良好的運營狀態(tài)。3高架橋上部結構選型
4、3.1箱梁目前,國內外大多數城市軌道交通高架橋的梁部都采用箱梁。箱梁具有以下優(yōu)點:1)箱梁的橋梁建筑高度適中,外觀簡潔、美觀,線型流暢,景觀效果比較好。2)具有閉合薄壁截面,抗扭剛度大,整體受力性能好,動力穩(wěn)定性好,用料較省。箱梁頂板和底板都具有較大的面積,能有效地抵抗正負彎矩,并滿足配筋要求。尤其是在偏心荷載作用下,箱梁的整體受力情況較T梁有利。3)箱梁有嵌固在梁上的懸臂板,懸臂板的長度可以在一定范圍內變化,而且腹板的間距也能放大,因此箱梁能適應變寬截面,在區(qū)間直線段、曲線段及折返線等處均可采用,便于統一同一條線路的梁型。4)箱梁的適用范圍比較廣,可用于簡支梁體系和連續(xù)梁體系,能適用
5、于各種跨度,各種墩形。設計與施工經驗成熟,能滿足標準化和現代化的施工要求。3.2槽型梁槽型梁是一種下承式結構,在國內應用很少,在美國有工程實例。槽型梁有以下優(yōu)點:1)橋梁建筑高度低,便于城市道路間立體交叉,適用于凈空控制且有特殊跨越要求的地段。由于梁高比較低,能壓低線路標高,節(jié)約總投資。2)兩側腹板能隔絕部分輪軌運行時產生的噪音,達到類似聲屏障的作用,減少車輛的噪聲影響。3)斷面綜合利用率比較高,主梁上翼緣可兼做檢修及旅客緊急疏散通道,在車站內部可以作為站臺寬度使用,下部空間可布置通信、信號、電力電纜等管線,橋梁的整體景觀效果比較好。4)槽型梁兩側主梁可防止脫軌車輛傾覆下落,給行車安全
6、提供了可靠的保證。但槽型梁造價較高,設計、施工經驗比較少,而且施工難度大,工期長,施工時對周邊環(huán)境的影響比較大。3.3空心板梁空心板梁曾應用于深圳的鐵路高架橋,主要有以下優(yōu)點:1)橋梁建筑高度較低,自重輕,受力清晰。設計、施工經驗相當成熟,適合于整孔預制,施工進度快。2)空心板梁適宜在高架線路道岔區(qū)采用。在高架道岔區(qū),線路走向及道岔布置的方式多樣,結構受力情況比較復雜,采用整體預應力混凝土空心板梁,有利于結構整體受力,有利于靈活調整道岔的布設位置,同時能提高結構滿足線路和道岔布設造成異形結構的適應性。但空心板梁的缺點也很明顯:1)板梁若采用預制安裝,各片板梁間鉸接,橫向連接不強,使用時
7、容易引起橋面開裂。2)由于板梁的梁高比較低,相應剛度較小,預應力度大則容易上拱,預應力度小則容易下撓,梁部后期收縮徐變較大,不利于軌道交通線路軌道調高要求。3.4下承式脊梁下承式脊梁在我國的城市軌道交通高架橋中尚無應用。其主要特點有:1)橋梁建筑高度即為挑臂板的厚度,高度低,不受跨度改變的影響,有利于線路專業(yè)的選線。2)可以綜合利用各種構造,提高結構的利用率。如脊梁、邊梁可防噪,脊梁頂可用做檢修通道等。3)可采用預制桿件拼裝施工,進度快,受干擾
