重载铁路大跨度预应力混凝土框架墩设计实例分析

文章以某高速公路项目大跨度预应力门架墩为研究对象，通过建立下部结构三维有限元分析模型，对桥墩盖梁在施工过程，以及桥梁使用阶段的受力进行分析，通过优化预应力盖梁构造尺寸、盖梁与立柱的连接形式，使得盖梁满足现行设计规范。

1工程概况本桥为某高速公路上一座特大桥，桥梁全长2 221.5 m。

上部结构：左幅为11 m×30 m 装配式预应力混凝土先简支后连续箱梁+（35+55+35）m 双扁箱-钢混组合梁+2×27.5m+5×30.5 m+4×30 m+4×40 m +16×30 m+16×29.5 m+10×30 m 装配式预应力混凝土先简支后连续箱梁。

右幅为11×30 m+2×27.5 m 装配式预应力混凝土先简支后连续箱梁+（35+55+35）m 双扁箱-钢混组合梁+5×30.5 m+4×30 m+4×40 m+16×30 m+16×29.5 m+4×30 m 装配式预应力混凝土先简支后连续箱梁+6×30 m 装配式预应力混凝土简支箱梁，桥面连续。

下部结构采用柱式墩、矩形墩、柱式台钻孔灌注桩基础。

桥梁设计荷载，公路-Ⅰ级，标准桥面宽度为0.6 m （防护栏）+11.6 m（行车道）+0.55 m（防护栏）= 12.75 m。

本桥左幅第十三孔、右幅第十五孔跨越老边岗长城遗址，路线与老边岗长城遗址走向为右偏角32.09°，老边岗长城遗址为国务院公布的全国重点文物保护单位，保护范围为自边墙两侧各外延50 m，遗址范围内不允许设置构筑物。

图1为路线平面线位与遗址走向平面布置图。

由于总体路线走向受控因素较多，无法调整线位平面位置。

上跨老边岗遗址处，桥梁最大桥高约12 m，与路摘要 文章以某高速公路项目大跨度预应力门架墩为研究对象，通过建立下部结构三维有限元分析模型，对桥墩盖梁在施工过程及桥梁使用阶段的受力进行分析，通过优化预应力盖梁构造尺寸、盖梁与立柱的连接形式，使得盖梁满足现行设计规范，为桥梁设计施工提供参考依据，并为同类工程提供参考。

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计分析摘要：大跨径预应力混凝土连续梁桥具有跨越能力大，施工工艺成熟、工程造价低，桥型简单，维修保养方便的优点。

本文结合工程实例，分析了大跨径预应力混凝土连续梁桥的设计。

关键词:大跨径；连续梁桥；桥梁设计连续箱梁结构具有变形小、刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点。

目前在40～150m跨度范围内，无论是城市桥梁、公路桥梁，还是铁路桥梁中都具有较大的优势，是一种广泛使用的桥型。

现就某路进行拓宽建设中的桥梁设计进行探讨。

一、工程概况某桥主桥拟采用大跨径预应力混凝土连续梁，引桥拟采用预应力混凝土简支T梁。

主桥桥型布置见图1所示图1桥型布置图该桥主桥主要技术标准:桥面宽度:0.5m+15m+0.5m；设计荷载:城市A级；设计车速:80km/h；通航净空:航道标准为Ⅲ级，最高通航水位73.00m，通航净空不小于70m×7m；温度荷载:箱梁体系温度10～45℃，合拢温度15℃。

二、总体设计主桥方案从技术先进性、施工方便性、经济合理性、环境景观协调性等方面考虑，选定了大跨径变截面预应力混凝土连续箱梁方案，预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一，该桥跨径布置为45m+80m+45m，箱梁顶宽16m，底宽8m，为单箱单室截面。

根部梁高4.5m，跨中梁高2m，箱梁梁高、底板厚度均按照二次抛物线变化，既满足了结构受力需要，又使得梁体线形显得匀称流畅。

三、连续箱梁设计1尺寸拟定本着安全可靠、经济适用的原则，考虑结构受力要求、预应力钢束布置、施工技术水平等因素，主梁结构尺寸拟定:主桥横断面采用单箱单室箱形截面，根部梁高为4.5m，高跨比为1/17.8；跨中梁高2.0m，高跨比为1/40.0。

箱梁顶板宽16.0m，底板宽8.0m，翼缘板悬臂长4.0m。

箱梁高度从距墩中心1.75m处到跨中合拢段处按二次抛物线变化，除墩顶。

京张高铁预应力混凝土框架墩设计实例分析作者：尹斌来源：《珠江水运》2018年第11期摘要：京张高铁某工点与改建京包线交叉，夹角较小，因此采用框架墩跨越改建京包线。

文章结合工程实例，对框架墩设计进行了全面的分析介绍，并通过调整施工顺序达到优化设计的目的，工程施工后满足了施工要求，可为类似工程提供借鉴。

关键词：框架墩优化设计1.工程概况京张高铁是世界上第一条设计时速350km有砟轨道高速铁路，也是世界上第一条设计时速350km的高寒、大风沙高速铁路。

京张高铁位于北京市西北、河北省北部境内，东起北京市，途经北京市海淀、昌平两区和延庆县，由延庆县康庄镇入河北省境内，跨官厅水库，经怀来县、下花园区、宣化区，西迄张家口市，呈东西向沟通两市。

京张高铁为2022年冬奥会重要的交通枢纽，是连接北京和张家口的重要通道。

京张高铁对两地经济发展和文化交流具有重要意义，极大地方便了两地旅客出行，让两地资源互补，同时京张高铁也将在扩大内需、增加就业和改善人民生活等方面发挥重要作用。

本段桥位位于河北省怀来县土木村和官厅水库之间，桥位处，地势平坦开阔，桥址区以村庄及耕地为主。

既有京包线在此处为单线非电气化线路，与本线斜交，由于既有京包线与本线夹角较小，为保证运营安全，施工中对既有京包线进行局部改建，改建京包线与本线夹角12度，采用32m简支梁（下部结构为框架墩）形式跨越。

2.框架墩平面布置既有京包线与本线夹角太小，需对既有京包线进行改建。

改建京包线为单线，限界宽度为4.88m，本线与改建京包线夹角12°。

由于夹角较小，如采用预应力混凝土连续梁方案，至少需要主跨为100m的连续梁才能跨越改建京包线。

主跨100m的连续梁中支点高7.91m，边支点高4.91m，平均墩高26m，而采用框架墩跨越，上部为标准32m简支梁，经济优势明显，故不考虑采用预应力混凝土连续梁方案。

本处采用2孔32m简支梁跨越改建京包线，桥墩采用框架墩，由于框架墩墩柱紧挨改建京包线，墩柱布置时不仅要满足铁路限界的要求，施工时应与改建京包线同期实施，避免后期施工干扰，增加施工难度。

圆园19年第16期（DEVELOPMENT GUIDE TO BUILDING MATERIALS）大跨度预应力混凝土框架结构设计与分析段阳萍(容海川城乡规划设计有限公司山西太原030027)摘要：目前，大跨度框架结构因其施工方便、经济合理被广泛地应用。

主要研究了大跨度预应力混凝土框架结构设计，并以太原市迎泽区三十六中学改扩建工程中风雨操场屋面梁结构设计为例，探讨大跨度结构预应力梁的优点及应用。

结果显示，采用大跨度结构预应力梁的设计，不仅有利于施工，还有更好的经济效果。

关键词：大跨度预应力框架；结构设计；分析0引言随着科技的不断发展及社会的不断进步，建筑结构向大跨度、大空间的方向发展。

预应力技术由于可对结构或构件的受力性能加以提高和改善，能解决大跨度结构中混凝土梁的刚度问题，同时还具有较小的截面和较少的钢筋用量，经济性能良好，以及具有良好的抗震性能，可以避免结构的破坏，因而被广泛地应用于大跨度连续框架结构中[1]。

如，山西省襄垣大酒店，入口大厅上空采用无粘结预应力井字梁方案，跨度27mx27m ，四层屋面梁方案采用预应力空心楼盖方案，跨度27mx30.7m ；晋中工人文化宫篮球馆项目，楼面及屋面梁采用有粘结预应力框架梁方案，平面尺寸22.55mx63.2m 等。

根据笔者工作实际，主要研究大跨度预应力混凝土框架结构设计，并以太原市迎泽区三十六中学改扩建工程中风雨操场屋面梁结构设计为例，探讨大跨度结构预应力梁的优点及应用。

1大跨度预应力框架梁的设计1.1设计原则框架是建筑工程中最重要的结构形式之一。

近年来，随着预应力技术的广泛应用与发展，采用预应力技术，加大楼板跨度，建成具有建筑平面布置灵活、内部空间较大等特点的大跨预应力混凝土结构大量涌现，并取得了较好的经济效益和社会效益。

根据相关研究及工作结构设计中的具体实践，认为在设计大跨度预应力混凝土时，需特别注意如下原则[2]：（1）预应力结构内力分析按最不利组合进行分析，且需要额外考虑施工张拉影响、温差和收缩徐变作用等。

大跨度预应力混凝土框架梁设计摘要:本文笔者主要结合自己多年从事结构设计方面的工作，结合实例进行大跨度预应力混凝土框架梁设计的探讨。

供同行参考。

关键词: 预应力；结构设计Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in structural design, combined with examples of large span prestressed concrete frame beams of the design are discussed. Refers for the colleague.Keywords: prestressed; Structure design1 工程概况与结构选型该工程4层的局部2层( 3层，4层) 为大空间结构，平面尺寸为41.6 m×24 m。

因单向跨度较大，经多种方案比较，选用有粘结预应力混凝土现浇框架和单向肋梁结构体系。

框架采用横向布置，3层，4 层高度分别为6.8m 和6.3m。

根据平面尺寸及建筑净高要求，框架梁截面取700mm×1 200mm，框架柱截面1000mm ×1500mm，楼板厚度150mm( 见图1) 。

图1 空间结构示意图梁板混凝土强度等级C40。

框架按8度抗震设防，地面加速度0.2g，场地类别Ⅲ类。

框架抗震等级为一级。

楼屋面活荷载为 4.0kN/m2。

预应力框架梁设计与计算2.1 框架的几何特征及外荷载作用下的内力计算1) 框架的几何特征见表1。

表1 框架的几何特征2) 荷载效应组合见表2。

表2 荷载效应组合2．2 梁中预应力筋估算框架梁预应力筋布置尽可能与外弯矩相一致。

该工程采用如图 1 所示的正反抛物线预应力筋布置形式。

预应力筋采用低松弛预应力钢绞线，fptk = 1860 MPa，fpy = 1320MPa，预应力的有效应力取为张拉控制应力的70%。

收稿日期:２０２０Ｇ０４Ｇ０９;修改日期:２０２０Ｇ０６Ｇ２３作者简介:谢宏伟(１９９２－),男,安徽灵璧人,硕士研究生在读;罗晓光(１９８３－),男,湖南长沙人,博士研究生在读．铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥施工过程分析谢宏伟,㊀罗晓光(合肥工业大学土木与水利工程学院,安徽合肥㊀２３０００９)摘㊀要:本文以某新建高速铁路(９０＋１８０＋９０)m 三跨预应力混凝土连续梁桥为工程背景,使用有限元软件A N S Y S 建立其有限元模型,得到各施工阶段应力和桥梁成桥线型.在全桥施工过程中选取最不利的荷载工况进行受力分析,验证桥梁的安全性,并将施工现场实测数据与有限元模型计算结果进行对比分析,从而验证有限元模型计算结果正确性.结果表明连续梁成桥线型与有限元计算结果基本一致,在施工过程,结构均处于安全受力状态,现场实测结果与有限元模型计算结果基本相吻合,有限元模型得到验证.关键词:高速铁路;施工过程分析;有限元法;混凝土连续梁桥;实测值中图分类号:[U ２４]㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:１６７３Ｇ５７８１(２０２０)０５Ｇ０９７０Ｇ０４０㊀引㊀㊀言目前,我国高速铁路桥梁进入建设的高峰期,预应力混凝土连续梁桥[１－３]在高速铁路桥梁中应用非常广泛.预应力混凝土连续梁桥的施工方法多种多样,有支架现浇法㊁悬臂浇筑法㊁悬臂拼装法㊁顶推施工法㊁移动模架法等,其中悬臂浇筑法应用最普遍[１,４,５].大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工过程复杂,施工控制难度大,所以桥梁结构在施工过程中事故频发,例如某轨道交通５号线桥梁在浇筑过程中发生梁体断裂㊁支架现浇桥梁失稳事故等,并且大跨度桥梁需要经历多个施工阶段才能建成,每个施工阶段都影响着桥梁最终成桥的内力和线型,所以对于桥梁结构施工过程分析显得尤为重要.１㊀工程概况某铁路的一座三跨变截面预应力混凝土连续梁桥,跨径为(９０＋１８０＋９０)m ,桥梁立面图如图１所示.主梁全长３６０m ,桥梁全宽１４．２m ,中支点处局部加宽为１６．５m ,截面为单相双室箱梁截面,主梁最低点梁高在端支座为５．５m ,中支点处梁高１１m .主梁采用C ５５高强度混凝土,预应力筋采用抗拉强度为１８６０M P a 钢绞线,由于采用悬臂浇筑的施工方法,边跨共划分为１９个现浇块段,中跨共划分为３９个现浇块段[６].图１㊀(９０＋１８０＋９０)m 连续梁立面图２㊀施工过程分析２．１㊀有限元模型使用有限元软件A N S Y S１７．０软件建立预应力混凝土连续梁的有限元模型,主梁的纵横比较大,所以采用单梁法建模便可以获得相对准确的纵向力学特性[７,８],预应力的输入采用等效荷载法进行模拟,主梁及桥墩采用B e a m１８８单元㊁支座采用M P C１８４单元,采用刚性杆连接主墩和主梁,主墩底部固结,全桥共划分为３４５个节点和８６６个单元.图２㊀三跨预应力连续梁有限元模型２．２㊀施工阶段应力分析在A N S Y S 中通过生死单元功能[９]可以查看主梁每个施工阶段的内力.依据图纸和施工方案,全桥共划分为２２个施工阶段,施工过程中计算荷载考虑恒载㊁挂篮荷载及施工临时荷载.表１㊀施工阶段主梁应力值施工阶段应力最小/M P a应力最大/M P a０号块－２．２０．３１号块－３．５０．４２号块－４．９０．５３号块－６．２０．６４号块－７．４０．５５号块－８．５０．５６号块－９．３０．４７号块－９．２０．２８号块－１０．６０．２９号块－１１．１０．１１０号块－１１．７０．２１１号块－１２０．１１２号块－１２．４０．２１３号块－１２．３０．４１４号块－１２．１０．４１５号块－１１．９０．４１６号块－１１．８０．５１７号块－１１．６０．４１８号块－１１．８０．３现浇块－１１．９０．４１９号块－１６．７０．５体系转换－１００．６合拢段－１２．８－２．３㊀㊀从表１可以看出,在桥梁各个施工阶段中,最大压应力为１６．７M P a ,最大拉应力为０．６M P a,均小于规范及图纸允许C ５５混凝土最大压应力值３５．３M P a 和最大拉应力值２．７４M P a [６].主梁混凝土的抗压强度安全系数为３５．３/１６．７＝２．１,混凝土抗裂安全系数为２．７４/０．６＝４．５,两者均大于图纸规定强度安全系数２．０和抗裂安全系数１．２.连续梁中跨合拢段张拉预应力后,主梁全截面受压,也符合高速铁路桥梁的设计理念.２．３㊀桥梁预拱度大跨度桥梁在施工过程中,桥梁线形是施工控制的重难点,合理的成桥线形是保证结构合理的内力的关键.桥梁线形的控制主要是通过施工过程中施加预拱度实现的,桥梁预拱度为恒载作用下主梁挠度反向值[１０－１２],主梁挠度如图３所示.而且将计算得到的理论预拱度值,施加到有限元模型相应各个节点,进行正装计算,还可以得到连续梁成桥后主梁理论线形.通过成桥后实测线形与主梁理论计算线形进行对比,便可检验桥梁成桥线形是否达到预期目标.图３㊀恒载作用主梁计算挠度(单位:m m )从图３可以看出,桥梁在中跨３/４处挠度最大,为－７０m m 左右,边跨最大挠度位于１/４边跨长度位置,为－５０m m .由于主梁跨度比较大,桥梁在施工过程中应该更加注意对桥梁线形的监测,保证主梁合理的成桥线形.２．４㊀全桥合拢后最不利荷载工况分析连续梁合拢后,由于施工组织安排,运梁车会途经连续梁,运梁车和所运输的预制梁总荷载大于运营阶段高铁的车辆荷载,所以需要对这一阶段进行受力分析和监测.本文主要分析运梁车荷载分别布置在中跨跨中和边跨跨中两种最不利位置.Y L L ５５０运梁车长度４３．４m ㊁宽度２．７m ,自重为１７０t,所运标准混凝土预制梁自重３７０．８t .将重量叠加简化成均布荷载形式施加到有限元模型中.选取两种工况进行分析,工况一:均布荷载布置在中跨跨中;工况二:均布荷载布置在边跨跨中.位移结果如图４所示,内力计算结果在下一节汇总.图４㊀位移U Z (单位:m )图４a 显示运梁车荷载布置在连续梁中跨时,中跨跨中挠度最大为－３７m m ,边跨靠近中墩３/４位置上挠１０m m 左右.图４b 显示荷载布置在边跨时,边跨跨中挠度最大为－１２m m ,中跨靠近中墩３/８位置上挠１０m m左右.３㊀实测结果与计算结果对比３．１㊀测点布置在每个箱梁节段端部截面中间布置高程观测点,如图５a所示.应力测试传感器采用长沙金码埋入式智能弦式应变计,应力测试断面为主梁边跨１/４断面中支点断面㊁中跨１/４断面㊁中跨跨中断面.测点布置在箱梁底板和顶板,箱梁横断面测点布置如图５b所示.图５㊀测点布置示意图３．２㊀实测结果对比与分析３．２．１㊀中跨合拢后主梁线形实测值与理论值对比如图６所示.图６㊀主梁理论线型与实测线型对比(单位:m m)图６显示,除个别点实测数据偏离理论值外,实测结果与理论计算线型基本吻合,整体实测值与理论值误差在５％以内,施工线形控制达到了预期目标.３．２．２㊀全桥合拢后最不利荷载工况现场实测不同工况下主梁的现场实测线形与理论线形对比如图７所示.图７㊀位移U Z(单位:m m)工况一和工况二的现场实测值与计算值对比结果见表２㊁表３.忽略个别点测量误差,荷载分别位于中跨与边跨时,位移实测值与理论计算值接近.表２㊀工况一:中跨荷载(单位:M P a)传感器位置计算值实测值差值边跨１/４－１２．３－１１．７０．６中支点－１０．５－９．８０．７中跨１/４－１４．３－１３．５０．８中跨跨中－１７．３－１６．２１．１表３㊀工况二:边跨荷载(单位:M P a)传感器位置计算值实测值差值边跨１/４－１４．５－１３．４１．１中支点－１１．６－１０．９０．７中跨１/４－１３．７－１２．９０．８中跨跨中－１５．６－１４．７０．９㊀注:表２和表３中数值均为该断面４个传感器应力绝对值最大值.观察表２和表３,显示主梁在两种工况下考虑自身恒载及运梁车荷载,连续梁全截面受压,现场实测值整体比理论计算值小,结构设计偏安全,其中最大压应力为１７．３M P a左右,小于规范规定混凝土强度３５．３M P a,且安全系数大于２．０,所以桥梁在承受运梁车荷载状况下,结构处于安全状态,具有足够的安全储备.４㊀结㊀㊀论本文建立(９０＋１８０＋９０)m 预应力混凝土连续梁桥施工全过程有限元模型,对其进行施工阶段分析,得到各个施工阶段应力和桥梁预拱度,并分析结构在施工过程中可能出现的最不利荷载工况,将现场实测数据与有限元模型理论计算值进行对比.结果一方面表明,桥梁实际成桥线形与理论计算线形相吻合,施工过程线形控制合理;在桥梁经历最不利荷载阶段,结构处在安全受力状态,具有充足的安全储备;另一方面显示,实测数据与理论计算值相接近,这也验证了有限元模型计算的正确性.参考文献[１]㊀向中富．桥梁施工控制技术[M ]．北京:人民交通出版社,２００１:４－１０．[２]㊀郑健．中国高速铁路桥梁建设关键技术[J ]．中国工程科学,２００８,１０(７):１８－２７．[３]㊀陈良江．京沪高速铁路常用跨度桥梁的技术特征及选型探讨[J ]．铁道标准设计,２００３,４７(１０):１５－１８．[４]㊀黄岗．高墩大跨径连续刚构桥梁施工线型控制技术研究[D ]．长沙:中南大学,２０１１:２４．[５]㊀郑平伟,钟继卫,汪正兴．大跨度桥梁的施工控制[J ]．桥梁建设,２００９,３９(S ２):１９－２２．[６]㊀中铁第四勘察设计院集团有限公司．新建铁路合肥至安庆铁路工程施工图[Z ]．铁第四勘察设计院集团有限公司,２０１６．[７]㊀焦驰宇,张羽,龙佩恒,等．单梁法分析曲线梁桥的适用条件研究[J ]．工程力学,２０１６,３３(S １):１５０－１５５．[８]㊀王旭．现浇箱梁单梁与梁格法模型结果的差异分析[D ]．西安:长安大学,２０１５:１８－２３．[９]㊀颜毅,杜鹏,高英祚,等．桥梁施工过程分析在A N S Y S 中的实现方法[J ]．重庆交通大学学报(自然科学版),２００７,２６(S １):１８－２１．[１０]㊀李琛．预应力连续刚构桥施工预拱度设置和温度应力分析[D ]．重庆:重庆交通大学,２０１７:１４－１８．[１１]㊀彭昌利,王荣辉．悬臂施工预拱度的研究[J ]．科学技术与工程,２００９,９(１３):３９０９－３９１１,３９１５．[１２]㊀陈娇,刘特,刘爱龙,等．大跨径连续箱梁桥稳定性分析[J ]．工程建设,２０１７,４９(３):２７－３２．[１３]㊀陈淮,冯冠杰,王艳,等．波形钢腹板矮塔斜拉桥施工阶段稳定性分析[J ]．公路交通科技,２０１９,３６(３):９５－１０１．(上接第９６０页)３．３㊀经济效益采用四角环形向内开挖方案需投入小型挖机５台,吊车１台,工期０．７个月,共需费用约１７．２２万元;采用传统单向阶梯后退式开挖方案需投入挖机大型挖机４台或小型挖机６台,吊车１台,工期０．９个月,共需费用约２６．０１万元.经比选,采用四角环形向内开挖方案与单向阶梯后退式开挖方案相比能节约费用约８．７９万元,工期减少约０．２个月,采用四角环形向内开挖方案经济效益更优.４㊀结㊀㊀论(１)以合肥某地铁基坑工程为依托,提出一种新型 四角环形开挖技术 ,详细介绍了坑中坑挖土㊁支护方案及施工器械配置,相比传统阶梯后退式开挖技术,其施工作业部署更为对称㊁有序㊁高效,经济效益优势明显.(２)工程实践表明,采用 四角环形开挖技术 ,坑中坑范围内围护桩侧移变形低于２５m m ,相比坑外邻近区域桩变形稍大(约３m m ),施工对周围围护结构干扰小.参考文献[１]㊀董继勇,梁云龙,杨翀翔,等．超长超深基坑工程中的坑中坑支护结构施工技术应用与研究[J ]．建筑施工,２０１９,４１(４):５６２－５６６．[２]㊀杨才,王世君,丰土根．坑中坑开挖影响下的基坑稳定性研究[J ]．水利与建筑工程学报,２０１９,１７(２):５２－５５,６７．[３]㊀于长洲．建筑工程施工中深基坑支护技术[J ]．工程与建设,２０１９,３３(６):９４１－９４２．[４]㊀罗威,张瑞飞,崔刚,谢中文．深基坑坑中坑支护设计关键技术研究[J ]．市政技术,２０１９,３７(３):２２０－２２３．[５]㊀许涛．武汉中心超深基坑坑中坑支护设计关键技术[J ]．施工技术,２０１３,４２(１９):１８－２１,２５．[６]㊀张杭生．软土地区深基坑 坑中坑 施工技术[J ]．建筑施工,２０１２,３４(１１):１０５０－１０５１．[７]㊀罗浩,蒋牧,李贺,等．超高层坑中坑型钢内支撑施工技术[J ]．建筑技术,２０１８,４９(１０):１０４５－１０４８．[８]㊀周志强,钟显奇,宋金良,等．广州海心沙地铁站坑中坑支护技术[J ]．施工技术,２０１１,４０(１):８６－８９．[９]㊀陶颂,程康,沈伟．地铁车站深基坑开挖现场监测与理正软件分析[J ]．土工基础,２０１８,３２(５):４７０－４７４．[１０]㊀简焰坤．地铁某坑中坑车站基坑开挖监测[J ]．工程与建设,２０１９,３３(６):９５５－９５８．。

京张高铁预应力混凝土框架墩设计实例分析◎ 尹斌 中铁工程设计咨询集团有限公司摘 要：京张高铁某工点与改建京包线交叉，夹角较小，因此采用框架墩跨越改建京包线。

文章结合工程实例，对框架墩设计进行了全面的分析介绍，并通过调整施工顺序达到优化设计的目的，工程施工后满足了施工要求，可为类似工程提供借鉴。

关键词：框架墩 优化设计1.工程概况京张高铁是世界上第一条设计时速350k m有砟轨道高速铁路，也是世界上第一条设计时速350k m的高寒、大风沙高速铁路。

京张高铁位于北京市西北、河北省北部境内，东起北京市，途经北京市海淀、昌平两区和延庆县，由延庆县康庄镇入河北省境内，跨官厅水库，经怀来县、下花园区、宣化区，西迄张家口市，呈东西向沟通两市。

京张高铁为2022年冬奥会重要的交通枢纽，是连接北京和张家口的重要通道。

京张高铁对两地经济发展和文化交流具有重要意义，极大地方便了两地旅客出行，让两地资源互补，同时京张高铁也将在扩大内需、增加就业和改善人民生活等方面发挥重要作用。

本段桥位位于河北省怀来县土木村和官厅水库之间，桥位处，地势平坦开阔，桥址区以村庄及耕地为主。

既有京包线在此处为单线非电气化线路，与本线斜交，由于既有京包线与本线夹角较小，为保证运营安全，施工中对既有京包线进行局部改建，改建京包线与本线夹角12度，采用32m简支梁（下部结构为框架墩）形式跨越。

2.框架墩平面布置既有京包线与本线夹角太小，需对既有京包线进行改建。

改建京包线为单线，限界宽度为4.88m，本线与改建京包线夹角12°。

由于夹角较小，如采用预应力混凝土连续梁方案，至少需要主跨为100m的连续梁才能跨越改建京包线。

主跨100m的连续梁中支点高7.91m，边支点高4.91m，平均墩高26m，而采用框架墩跨越，上部为标准32m简支梁，经济优势明显，故不考虑采用预应力混凝土连续梁方案。

本处采用2孔32m简支梁跨越改建京包线，桥墩采用框架墩，由于框架墩墩柱紧挨改建京包线，墩柱布置时不仅要满足铁路限界的要求，施工时应与改建京包线同期实施，避免后期施工干扰，增加施工难度。