城市轨道交通高架桥选型的探讨

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1、城市轨道交通高架桥选型的探讨提　要：上海地铁二号线东西延伸段、莘闵轻轨交通线，西安地铁等工程，系统探讨了城市轨道交通高架桥在选型上应考虑的方面和因素，并结合具体工程项目，对高架桥的梁部结构及墩柱的各种型式做了详细介绍，给出了选型的参考性方案。　　主题词：城市轨道交通；高架桥；梁部结构；桥墩；伴随着我国城市化进程的迅速发展，和中央开发大西北战略的确定，城市交通系统等基础设施的建设已成为优先实施的基本任务之一。城市交通系统中，除公共汽、电车外，主要有地铁和轻轨系统。我国许多大城市，除公共汽车、电车系统外，地铁和轻轨系统为数不多，亟待建设

2、。　　人们通常主要根据客运量和建设资金来选择修地铁或轻轨，但由于地铁建于地下造价实在太高，现在，人们更倾向于将尽可能多的地铁建于地面上。修于地面上的地铁同轻轨一样，土建结构大部分为高架桥。高架桥的选型和设计，是当前桥梁工程师进行研究和实践的主要任务之一。　　1、影响高架桥选型的主要因素高架桥选型主要包括梁部和墩柱的选型，基础虽受梁部和墩柱型式的一定影响，但主要还是由地质情况确定，比较单一；选型时主要考虑景观、经济、功能、施工、占地和工期等几方面。　　1.1高架桥应与周围城市景观保持一致鉴于高架桥作为城市的永久建筑，人们期望其会成为城

3、市的一道美丽的景观。但由于高架桥长、窄、平的特点，要想达到此目标实际上非常困难，而且将城市的着眼点过多吸引在高架桥上也并不可取。笔者以为高架桥在造型上应以简洁为基本原则，采用融和法和消去法，使之从属于城市环境。如上海，道路用地范围窄，两侧高楼林立，宜使桥梁造型柔和，色彩暗淡，弱化视角效果；如西安和兰州，道路两侧视野比较开阔，宜采用有力度感和色彩鲜艳一些的造型，引起人们的注意。　　1.2高架桥应与当地人文景观相互和谐高架桥的造型，除了考虑与周围环境景观的一致外，还应重视当地人文景观的和谐。由于我国幅员辽阔，历史悠久，每个城市都积累了深

4、厚的、富有地域性的人文文化特征，在高架桥的造型上选型上，必须充分注意这种差别，比如，对江南城市和西北城市的造型就不宜采用同一型式。对于江南城市，如上海，可采用斜腹板箱梁，配以独柱矩墩（采用大圆弧倒角）或双柱圆墩，以体现江南的轻巧柔和；而对于西北名城西安或兰州，则可采用直腹板箱梁，配以独柱矩墩（不倒角），以体现西北豪爽刚直的文化氛围，如图1：1.3　高架桥在经济上应节约高效经济指标是确定高架桥型式的主要因素，它通常最主要是在纵向上限制桥梁跨长，这也是桥梁在美观上受到限制的一个主要因素，因为大跨度更易体现桥梁的轻盈。经济指标一般具体体现

5、在以下几方面：1）经济跨度：经济跨度一般与地质情况和规模化生产有关。如采用箱梁梁型、支架现浇法施工，对于上海，经济跨度在30m左右；而西安则为25m左右。　　（2）结构体系：结合城市轨道长的特点，采用连续结构要比简支结构经济。如（3×30）m连续箱梁结构（3）梁型：通常梁型越美观，造价也越高。如弧形外要比3孔30m简支梁结构便宜约5～10%.当然，连腹板箱梁要比直斜腹板的造价高。续结构要比简支结构在设计和施工上都要复杂一些。　　a上海市高架桥造型参考方案　　　　　　　　　　b西安市高架桥造型参考，高架桥造型参考方案　　1.4高架桥施

6、工应力求先进、快速现在，我国高架桥通常采用现浇法施工，比较落后。这主要是由于我国当前仍存在许多诸如运输、架设设备方面的问题，无法采用预制吊装法施工。比如，对于Lp=30m的简支箱梁，双线每孔重约320t，单线时约150t，我国现阶段均无适合的运输、吊装设备。　　但由于无碴轨道结构对桥梁变形的要求，为减少梁部结构的收缩徐变变形，一般控制承轨台施工与桥梁施工的时间间隔不小于一定数值，如Lp=30m简支梁，一般为90天。为便于合理安全施工顺序以缩短工期、工厂规模预制以降低造价和减少施工期间对周围居民噪音影响等，宜采用先进的预制吊装法施工。

7、随着我国时速达250km/h的秦沈客运专线的启动，铁路系统已在1999年研究成功了MZ32移动模架造桥机、3BM2600型架桥机和420t胎式箱梁运输车等专用设备以及相关施工工艺和方法，笔者相信，随着城市轨道交通的发展，这些设备和方法也会转向高架桥的建筑方面。　　2、高架桥梁部结构型理论上可采用和国外已采用的梁部结构型式有：槽形梁、下承式脊梁、T梁、板梁和箱梁等。　　2.1　槽形梁：桥梁建筑高度低，便于城市道路间立体交叉，压低线路标高，节约总投资；且两侧主梁可兼起防噪屏作用，景观程度很好。但需布置多向预应力钢筋。施工复杂，进度慢，造

8、价较高，且设计、施工经验少。　　板梁：桥梁建筑高度较低，每线采用两片或四片空心板梁，受力清晰，设计、施工经验相当成熟。但各片板梁间铰接，整体受力性差；经济跨度一般在16～20m，较小，景观性差；梁高较低，相应刚度较小，梁部后期收缩徐变