城市轨道交通桥梁的创新设计研究
- 格式:docx
- 大小:29.21 KB
- 文档页数:5
新形势下探讨当前轨道桥梁的设计1城市轨道交通高架桥的特点城市轨道交通高架桥,顾名思义是建在城市里的高架桥,因此它具有市政高架桥的特点,如桥梁长度大,穿过居民区,跨过路口、管线;但与市政高架桥又不完全一样,如城市轨道交通高架桥水平力大、要求后期变形小等。
此外,城市轨道交通高架桥顾名思义是轨道交通,具有铁路桥梁的特点,如要求结构刚度大、基础沉降小、维修方便、乘坐舒适,但与铁路桥梁又不完全一样,如城市轨道交通高架桥荷载较小、速度较慢、景观要求高等。
1.1 具有市政高架桥特点城市轨道交通一般都是连接城郊人流密集区域,其高架桥具有明显的市政高架桥的特点。
(1)线路平面,一般沿市政道路两旁绿化带或沿市政道路中间绿化带,线路走向服从城市规划;线路立面,桥梁高度不高,考虑桥下净空5.0m或5.5m,墩高一般为8m左右。
(2)穿过居民区,甚至有时要穿过对噪声、振动特别敏感区及需要特别保护的名胜古迹等。
(3)桥梁长度大,工期短。
和市政高架桥梁一样,城市轨道高架桥梁长度短则几公里,长则几十公里;而城市轨道交通一般都是政府工程,是迫切需要解决的公共交通问题,工期都很短,从设计到通车往往只有三四年时间。
(4)除少数情况外,城市轨道交通高架桥一般不跨越大江大河,主要跨越城市道路、市政管线,为陆地桥梁,需占用紧缺而宝贵的城市土地资源。
(5)大量坡桥、弯桥。
城市轨道交通高架桥需要跨越市政道路、高架桥、立交桥,甚至要跨越铁路,因此线路起伏多,出现大量坡桥。
又线路要服从城市规划和避让一些城市建筑物,故城市轨道交通高架桥有大量弯桥。
但城市轨道交通高架桥坡度比市政高架桥要小,最大坡度一般不超过30%;最小半径比市政工程大,一般为250m。
(6)设计最高速度小。
轨道交通设计最高速度一般为80km/h,且由于站距一般为1km多,实际平均时速只有30~40km。
一般城市高架道路的设计速度也是80km/h,而铁路设计最高速度已达350km/h。
城市轨道桥梁工程的创新技术与应用案例分析近年来,城市轨道交通快速发展,轨道桥梁工程成为城市建设中的重要组成部分。
为满足城市交通的需求,轨道桥梁工程不仅需要高效的设计和施工方法,还需要创新的技术和应用方案。
本文将通过分析一些创新技术与应用案例,探讨城市轨道桥梁工程的发展趋势。
一、智能监测与维护技术的应用随着轨道桥梁的不断增多和使用年限的延长,传统的日常巡检和维护方式已经无法满足需求。
为了提高轨道桥梁的安全性和可靠性,智能监测与维护技术逐渐应用于城市轨道桥梁工程中。
例如,某城市的地铁线路上使用了无人机巡检系统。
无人机通过搭载各类传感器和高清摄像机,能够全方位、高清晰度地获取桥梁的实时数据,通过无线传输技术将这些数据传输到监测中心,实现远程监测和及时报警。
这种无人机巡检系统大大提高了桥梁的监测效率,减少了人力资源的投入。
二、新型材料的应用与场景优化城市轨道桥梁工程中,传统的桥梁材料如钢筋混凝土已经不能满足日益复杂和多样化的工程需求。
新型材料的应用成为推动城市轨道桥梁工程发展的重要因素。
例如,某市地铁二号线的高速铁路桥梁采用了复合材料,这种材料具有轻质、高强度、抗腐蚀性强和耐久性好等优点,能够满足快速铁路桥梁工程对于结构轻量化和抗腐蚀性的需求。
通过采用新型材料,可以减轻桥梁自重,提高了桥梁的承载能力和使用寿命,同时减少了维护成本。
三、数字化设计与施工技术的创新随着信息技术的快速发展,数字化设计与施工技术也逐渐应用于城市轨道桥梁工程中。
通过数字化设计和施工,可以实现工程与管理的高效化和智能化。
例如,在某城市的地铁建设中,采用了建模软件进行桥梁的3D设计,实现了数字化桥梁模型的快速构建和优化。
在施工过程中,通过激光测量、GPS定位等技术获取实时数据,实现施工进度和质量的精确控制。
这样的数字化设计与施工技术能够提高施工效率,减少人力资源的消耗,并降低错误率。
四、环境友好和可持续发展的创新应用在现代城市轨道桥梁工程中,环境友好和可持续发展成为重要的发展方向。
城市轨道交通U型梁开洞设计研究张守龙;袁兴华;万淑敏【摘要】U型梁在青岛市轨道交通13号线工程得以大规模应用,为实现电缆上桥,本工程采用U型梁外侧腹板及底板开洞穿缆设计方案,避免了采用连续箱梁电缆上桥,实现了景观和谐统一.文章对U型梁开洞设计进行了平面杆系模型及空间实体单元模型计算分析,并与标准U型梁进行了对比分析,结果表明,U型梁开洞设计合理,结构受力及安全性满足限值要求.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】6页(P81-86)【关键词】城市轨道交通;U型梁;开洞设计【作者】张守龙;袁兴华;万淑敏【作者单位】青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东青岛 266000;青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东青岛 266000;青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东青岛 266000【正文语种】中文【中图分类】U4431 工程概况青岛市轨道交通13号线是青岛城市轨道交通线网“一环四线”的组成部分,该工程位于青岛市西海岸经济新区,总体线位呈东北—西南走向,经过经济技术开发区、灵山卫影视文化产业区、新区中心区、古镇口军民融合创新示范区、董家口经济区等5个重要片区,沿线所经片区规划人口密集,自然环境优美,对工程有较高的景观要求。
工程正线全长约70.06 km,其中高架线总长度51.39 km。
高架线路桥梁上部结构标准梁采用先张法U型梁,标准墩采用圆端形截面墩柱T形墩,盖梁采用宝石型盖梁,按预应力混凝土结构设计。
上部U型梁采用梁场预制,架桥机运架的施工方法。
大珠山站—张家楼站区间中部设置1处区间变电所,区间变电所位于高架桥梁正下方,为实现电缆从区间变电所接入桥上供电轨,高架区间桥梁需进行电缆上桥方案设计。
2 U型梁开洞设计2.1 开洞设计青岛市轨道交通13号线为实现区间变电所电缆上桥,设计方案重点比选了连续箱梁悬臂开洞及预制U型梁腹板开洞2种设计方案,经综合考虑现场环境及景观要求、线路条件、工程投资、施工周期及便捷性等因素,最终采用预制U型梁腹板开洞设计方案,该方案实现了全线景观一致,最大程度地利用架桥机,保证了全区间采用架桥机运架梁,缩短了施工工期及节约了工程投资。
浅谈城市轨道交通区间高架桥梁的选型摘要:本文对比分析了城市轨道交通区间高架桥梁常用的结构体系、梁型和墩型的特点,为城市轨道交通高架桥的选型提供了参考依据。
提出今后应在轨道交通高架桥的设计中重视景观设计。
关键词:城市轨道交通,区间高架桥,桥梁选型一、城市轨道交通高架桥的发展现状随着2001年国内第一条高架轨道交通线路—上海明珠线建成通车,高架桥梁因其线路适应性好,施工周期短,投资小,运营成本低等特点,越来越多的城市选择高架或高架-地下的形式。
经统计,目前国内共有19座城市已建或在建共67条轨道交通高架桥,梁型有箱梁、U梁、T梁、空心板梁等,结构体系有简支梁、连续梁、连续钢构体系等。
施工方法可选用支架现浇、预制拼装、转体、顶推等方式。
二、城市轨道交通区间高架桥的选型2.1 轨道交通区间高架桥的结构体系轨道交通高架区间桥梁的结构体系包括简支体系、连续梁体系和连续刚构体系。
简支梁体系属于静定结构,受力明确,对混凝土收缩、徐变、温度以及支座不均匀沉降适应性好,纵向力分布均匀,有利于墩型和尺寸统一。
标准跨度的简支梁可在梁场集中预制和现场架设,施工效率高、质量有保证。
但简支梁桥抗震性能较差,且相邻两跨易存在异向转角,导致桥面不平顺。
连续梁体系属于超静定结构,结构刚度较大。
在恒活载作用下,支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使连续梁的内力状态更均匀合理,因而可以增大桥跨,减小梁截面高度。
但连续梁对混凝土收缩、徐变及支座不均匀沉降较简支梁体系敏感。
为满足轨道交通桥梁下部结构纵向线刚度要求,同时避免纵向线刚度都集中在一个固定支座上带来一联中固定墩尺寸特别大从而影响景观的问题,采用一联设置两个固定墩,但这样会增加温度力效应。
连续刚构体系兼具T形钢构桥和连续梁桥的优点。
竖向刚度大,截面高度比同等跨度简支梁小,外形简洁。
因墩梁固接而取消了支座,减少维护检修工作量,但墩梁固结需要先设钢管柱临时支承先简支后连续,施工复杂,虽然采用预制节段拼装工法施工,但工序多而复杂,所以效率不高,经济性也一般,故未被广泛接受。
武汉市轨道交通11号线桥梁过江方案研究根据规划,武汉市轨道交通11号线三期(中法生态城段)为连通汉阳和武昌的市域快线,需从白沙洲片区过江。
为稳定三期先期开工工程的起始线路并做好两岸用地控制,对越江通道进行研究非常必要。
从线站位技术方案的角度针对高架过江方案进行了深入研究,并提出相关方案。
标签:城市轨道交通;线路站位;越江方案;研究1 概况武汉市轨道交通11 号线白沙洲段,线路由汉阳的地下站四新站出来后,向东继续沿四新大道前行,于国博中心设站与 6 号线实现换乘后,从白沙洲长江大桥与杨泗港长江大桥间由汉阳过江进入武昌岸,之后线路向北偏转,沿武金堤路走行,穿越杨泗港大桥后,在江国路路口处设张家湾站,在江安路设江安路站(图1)。
2 11 号线越江方案武汉市轨道交通11 号线为市域快线,连通汉阳和武昌,需跨越(或穿越)长江。
越江通道的选择决定了11号线在汉阳、武昌两岸的接线,也决定了二期工程线路在白沙洲段的走向。
要稳定三期先期开工工程的起始线路以及做好两岸用地控制,有必要预先对越江方案进行深入研究。
2.1 越江通道选择根据线网规划,11 号线在汉阳岸主要服务于城市副中心四新片区,四新片区规划面积46 km2,为城市新建区。
在城市轨道交通线网规划中,主要有 6 号线、11 号线、12 号线、10 号线、3 号线服务于四新片区,6 号线、10 号线、3 号线为南北向,11 号线、12 号线为东西向。
11 号线在武昌岸主要服务于白沙洲地区,白沙洲地区用地规划大部分为居住用地,现状主要为一些居住用地及多家小型厂房,沿长江岸边南北向分布有武金堤公路,该道路为防洪大堤(图2)。
根据11 号线在长江两岸的服务区域分布以及11号线、12 号线同为越江线路,且在两岸均经过四新副中心及白沙洲地区,确定11 号线、12 号线共用越江通道,越江通道选择在杨泗港大桥与白沙洲大桥之间(图3)。
2.2 越江桥位方案考虑杨泗港桥、白沙洲桥的桥跨布置以及通航等方面的相关规定,选择了 4 个桥位方案,见图4。
城市轨道交通大跨度连续桥调线调坡设计研究张卫东摘要:近年来,我国的城市化进程有了飞速的发展,城市轨道交通建设越来越多。
城市轨道交通工程调线调坡是土建主体结构完成后铺轨设计、施工的重要环节。
对单孔跨度超过100m的预应力混凝土连续梁桥,施工线形控制误差、桥梁设计预拱度、铺轨过程中桥面附属荷载上桥引起“桥动基标动”、及考虑预应力混凝土桥梁长期收缩徐变下挠对运营线路影响,造成大跨度桥梁调线调坡的复杂性。
本文以某轨道交通大跨度桥梁实际案例,设计综合了桥梁结构专业、线路专业、轨道专业间协作提出线路铺轨控制高程的设计研究方法,供同类工程参考。
关键词:城市轨道交通;大跨度连续桥;铺轨;徐变下挠;调线调坡引言由于施工误差、结构沉降变形等因素容易导致土建移交线形偏离原设计线形,尤其对单孔跨度超过100m的预应力混凝土连续梁桥,施工线形控制误差、桥梁设计预拱度、铺轨过程中随着道床混凝土浇筑、轨枕、声屏障等其他桥面附属荷载上桥引起铺轨测设基点是动态变化的、及考虑预应力混凝土桥梁长期收缩徐变下挠对远期运营线路影响,造成大跨度桥梁调线调坡的复杂性。
1主要技术标准某线路一期工程线路全长54.1km。
全线在三处斜跨路采用了主跨150m大跨度连续刚构桥的设计,桥梁跨度组合为(80+150+80)m。
该桥结构新颖,桥梁主跨达150m,在城市轨道交通项目上为同类预应力混凝土梁桥桥型首例。
本桥施工方法采用挂篮悬臂浇筑施工。
(1)设计使用年限:桥梁结构100年。
(2)设计活载:列车编组,初、近、远期采用6辆编组,列车采用B型车,轴重140kN。
(3)行车速度:直线段设计速度为120km/h,小曲线段设计速度为85km/h。
(4)线路:城市轨道交通线路,正线为双线,直线部分线间距4.2m,标准轨距1435mm。
(5)钢轨:正线、辅助线均采用60kg/m钢轨、U75V普通热轧钢轨。
(6)无缝线路:正线铺设区间无缝线路,地下线锁定轨温25+5℃,地面、高架线锁定轨温为30+5℃。
轨道交通简支梁设计分析1引言新建铁路广州至珠海(含中山至江门)城际快速轨道交通工程桥梁占全线95%以上,本线具有以下特点:(1)多种交路主要开行站站停车,兼顾广州以远路网车及广州至珠海直达车。
(2)多种运行速度本线速度目标值为200km、h,主要考虑直达车,而站站停车的最高运营速度为140km、h,珠海金唐车站后线路设计速度实际已降至80km、h,成为完全的城市轨道交通。
(3)设置站点多且分布密集线路正线全长143、70Km,21个车站,最大站间距12Km,最小站间距3Km。
(4)列车追踪间隔短,按2min设计。
(5)运营车辆采用动力分散式车组。
因此,广珠城际快速轨道交通工程综合了单式城际铁路与复式城际铁路特点,具有城市内轻轨、城市间快速交通、客运专线路网的特点,又与城市内轻轨、客运专线、一般铁路有区别,目前尚属新型的交通形式。
图1和图2为广珠城际简支梁效果图。
2关于活载图式标准本线运营车辆采用动力分散式动车组,六辆编组,车辆活载图式如图3。
根据广珠城际特点,经过研究确定广珠城际快速轨道交通工程桥梁采用UIC荷载图式值乘以系数作为广珠快速城际轨道桥梁设计荷载图式标准如图4示。
经研究,跨度小于10m梁或进行局部构件检算时,计算效应0。
6UIC比实际车辆运营活载小,特别对临时施工设备用的铺轨机、架桥机荷载作用时,0。
6UIC并不能完全包络,因此根据“荷载图式”另考虑验算车辆荷载轴重情况,采用四轴轴重为19。
5t如图5所示荷载图式作为广珠城际验算活载图式,同时也作为小跨度桥涵结构的补充。
经过计算表明:(1)换算均布静活载效应广珠城际活载图式作用下简支梁跨中弯矩为广珠城际实际运营车辆荷载作用下跨中弯矩2倍左右,支点反力为广珠城际实际运营车辆荷载作用下1、5倍左右。
(2)换算均布动活载效应①广珠运营车辆荷载与广珠城际活载图式活载效应比较,换算均布动活载效应的平均值跨中弯矩为0。
6UIC的52、42%,支点反力为0。
城市轨道桥梁工程的设计规范与标准研究摘要:城市轨道交通的发展对城市轨道桥梁工程的需求日益增长,因此设计规范和标准的研究变得十分重要。
本文通过收集相关资料,分析国内外城市轨道桥梁工程设计规范和标准的发展现状,总结其主要内容和要求,并提出了一些建议,旨在不断提升城市轨道桥梁工程的设计和建设水平。
1. 引言城市轨道桥梁工程是城市轨道交通系统的重要组成部分,承载着铁路、地铁和轻轨等交通工具的行驶和运输任务。
设计规范和标准的制定对于确保轨道桥梁工程的安全、稳定和高效运营具有至关重要的作用。
2. 国内外城市轨道桥梁工程设计规范的发展现状2.1 国内设计规范的发展我国城市轨道交通的发展起步较晚,设计规范的制定也经历了一个不断完善的过程。
目前,我国的城市轨道桥梁工程设计规范主要包括《城市轨道交通工程设计规范》、《城际高速铁路设计标准》等。
这些规范主要从桥梁结构、梁段设计、荷载计算等方面提出了一系列要求,以确保轨道桥梁工程设计符合安全、经济和环保要求。
2.2 国外设计规范的发展国外一些发达国家在城市轨道桥梁工程设计规范方面积累了丰富的经验。
例如,美国的《城市轨道桥梁设计规范》、德国的《城市轨道桥梁设计标准》等。
这些规范在桥梁结构设计、材料选用、施工工艺等方面都有详细的要求,具有相当的指导意义。
3. 城市轨道桥梁工程设计规范与标准的主要内容和要求3.1 桥梁结构设计桥梁结构设计是城市轨道桥梁工程设计的核心内容之一。
设计规范对桥梁结构的承载能力、耐久性、振动和噪音控制等提出了详细的要求。
3.2 梁段设计梁段设计是城市轨道桥梁工程设计中一个重要的环节。
设计规范对梁段的几何形状、纵横坡度等进行规定,以确保梁段的结构和力学性能满足工程需求。
3.3 荷载计算荷载计算是城市轨道桥梁工程设计中的基础工作。
设计规范对各种荷载(如垂直荷载、横向荷载、地震作用等)的计算方法和作用系数进行了详细说明,以保证设计的安全性和可靠性。
4. 问题与建议4.1 设计规范的完善度我国城市轨道桥梁工程设计规范相对滞后,需要进一步完善。
无锡地铁2号线标准梁型设计研究桥梁赵志军1,彭华春1,鲁洁2(1.中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063;2.无锡市轨道交通发展有限公司,江苏无锡214000)摘要:城市轨道交通桥梁标准梁型的选择对工程造价和景观具有重大的影响。
从桥梁景观、技术经济、施工方法、截面形式、结构体系等方面分析城市轨道交通桥梁结构标准梁型的设计,结合无锡地铁2号线的线位条件和工程地质条件,确定无锡地铁2号线采用35m跨度的简支箱梁作为标准梁型。
这也是国内第一个采用35m跨度简支箱梁作为标准梁型的城市轨道交通线路。
关键词:无锡地铁2号线;标准梁型:35m简支箱梁中图分类号:U231;U442.5文献标识码:A文章编号:1004—2954(2012)03—0047—03R es e ar ch on t he D e si gn of St a nda r d G i r der T ype i n W uxi M et r o L i ne2Z H A O Z hi.J unl,PE N G H ua—c hunl,LU Ji e2(1.C hi na R a i l w a y Si yuan Su r vey and D es i g n G r o up C o.,Lt d.,W uha n430063,C hi na;2.W uxi R a i l T r an si t D evel op m ent C o.,L t d.,W uxi214000,C hi na)A bs t r a c t:T he s el ect i on of s t an dar d gi rder t ype of br i dge i n ur ban r a i l t r ansi t has a gr eat i nf l uence on t heeng i neer i ng c o s t and l a ndsc ape.So i n t h i s art i cl e,t he des i gn f or st an dar d gi rder t ype i n ur ban r a i l t r ansi tw as ana l yz ed f r om t he as pect s of t he br i dge l a ndsc ape,t echni ca l ec onom y,cons t r uct i on m et hod,cr os ss ect i on and s t r u ct ur e sys t em.Fi na l l y,cons i der i ng t he r out e condi t i ons and eng i neer i ng geol ogy condi t i onsof W uxi M e t r o L i ne2,t he s i m pl y suppor t e d box gi r d er w i t h35m spa n w as chosen as t he st an dar d gi rdert ype.A s a r esul t,t hi s l i ne i s al so t he f i r st ur ban r ai l t ra ns i t l i ne us i ng s i m p l y s uppo s ed box gi r d er w i t h35m spa n a s a st an dar d gi rder t ype at hom e.K ey w or ds:W uxi M e t r o L i ne2;st andar d gi rder t y pe;35m si m pl e sup por t ed box gi rder1工程概况无锡地铁2号线工程高架段呈东西走向自西向东延伸,西起锡沪路,线路由友谊路站后在东亭医院附近出地面后转为高架,在庄桥路东面设春阳路站,继续沿锡沪东路路中向东,上跨312国道、沪宁高速公路后,在团结路东面设团结路站,沿东安路向东,跨越纺城大道后设纺织城站,继续沿东安路向东,上跨新锡路高架后设金桥路站,过吼山大道后100m左右接桥台路基。
城市轨道交通的技术与创新城市轨道交通作为现代都市的重要交通工具,其安全性、高效性、准时性和舒适性对城市居民的日常生活产生着深远影响。
本文将探讨城市轨道交通当前的关键技术,以及正在进行的创新实践,重点关注其对城市交通未来的影响。
1. 关键技术分析1.1 信号与控制技术信号与控制技术是城市轨道交通系统的神经中枢,负责调度列车、保证安全行车和提高线路的运输能力。
目前,先进的信号系统如无人驾驶和自动控制系统正在被广泛采用。
这些系统通过智能化的信号灯和轨道电路,实现了对列车运行的精确控制和调度。
1.2 车辆技术车辆技术的发展直接关系到轨道交通系统的运行效率和乘坐体验。
现代城市轨道交通车辆普遍采用轻量化设计,提高了能效和载客量。
同时,电动车组的比例日益增加,其环境友好性和经济性受到推崇。
1.3 基础设施建设城市轨道交通的基础设施包括轨道、隧道、桥梁和车站等。
这些基础设施的建设和维护是保障轨道交通系统稳定运行的前提。
当前,施工技术正朝着更快速、更环保的方向发展,如预制拼装技术和盾构技术。
1.4 供电技术供电系统为城市轨道交通车辆提供动力,其稳定性直接影响运营安全。
传统的第三轨和接触网供电方式正在被更高效的变频供电和无线供电技术所取代。
2. 技术创新实践2.1 自动驾驶技术自动驾驶技术是轨道交通领域的重大创新,它能够减少人为操作错误,提高行车安全性和效率。
自动驾驶列车可以通过高级的感应器和控制系统实现自主运行,目前已在部分地铁线路得到应用。
2.2 移动支付与智能服务移动支付和智能服务创新了乘客的出行体验。
通过智能手机应用程序,乘客可以实现票务购买、实时导航、车辆位置追踪等功能,极大提高了出行的便利性。
2.3 数据分析与大数据和技术正在被运用到轨道交通系统中,以优化运营管理和提升服务质量。
通过分析大量运营数据,可以预测维护需求、优化列车运行时间表和提高乘客流量管理效率。
2.4 绿色环保技术环保型轨道交通技术的发展正迎合了全球可持续发展的趋势。
城市轨道交通节段拼装桥梁施工及控制技术研究发布时间:2021-09-23T07:26:05.775Z 来源:《建筑实践》2021年5月(上)13期作者:黄昆[导读] 在项目附近或者厂房进行具体制作, 根据既定设计要求完成生产后, 运用交通工具将预制节段运至施工现场进行安装。
黄昆中铁十九局集团第六工程有限公司江苏无锡 214000摘要:通常所说的城市轨道交通包含了地铁或者轻轨,在城市中心或者城市的发展区来修建城市轨道交通,不仅对工程质量严要求、高标准,对于地上线高架区间,还要求梁体造型优美,建设过程中对周围环境影响小。
因此,轨道交通高架桥项目的技术要求比较高,在这种情况下,节段预制拼装施工技术应运而生。
节段预制拼装工技术是根据项目施工方拼装工具以及运输车辆的运力,在项目附近或者厂房进行具体制作, 根据既定设计要求完成生产后, 运用交通工具将预制节段运至施工现场进行安装。
关键词:城市轨道交通节段拼装桥梁施工;控制技术;前言:我国使用节段预制拼装技术始于近些年,运用初期经过试验研究,然而效果并不是十分理想,主要原因是节段预制拼装对工程机械精度要求较高,对项目施工技术、现场管理等要求也较高,一、城市轨道交通节段拼装桥梁施工目前在香港、东南亚的桥梁建造过程中,使用最多的一种施工方法是节段预制拼装法。
它是将梁体纵桥向划分为若干个节段,在工厂或工场附近制梁场预制后,将其运至桥位进行组拼,通过施加预应力将节段混凝土整体拼装成为桥梁的一种施工方法。
节段预制拼装桥梁一般采用混凝土预制箱梁,这种箱梁由若干短的箱梁节段组成。
节段一般长2.5~4m,逐段顺序制作,以确保在堆放、运输、拼装、施加预应力等操作前的线形完美。
如果气候条件允许,节段接头处可采用干接缝;亦可采用薄薄的环氧树脂层,不会对拼装后的线形成影响。
这些接头无须养护,可立即施加预应力。
节段预制拼装工法主要有两种:整孔架设法,平衡悬臂法。
整孔架设法,构成梁部的节段块在预制厂用“匹配浇铸’’法精确浇筑,运至梁位后用悬束(油压千斤顶)整孔拼(搁)起,在接缝位加上环氧树脂,利用临时预应力将节段拉紧,施加永久预应力束,安放桥梁在支座上。
轨道工程结构设计方案一、引言随着城市化进程的加快和交通需求的不断增长,轨道交通系统作为一种高效、快速、便捷的交通方式,被越来越多的城市所采用。
为了确保轨道交通系统的安全、舒适、高效运行,轨道工程结构设计显得尤为重要。
本文将以某城市轨道交通工程为例,探讨其结构设计方案。
二、轨道工程结构设计概述1. 工程概况某城市轨道交通工程为城市铁路交通网络的重要组成部分,总里程约为100公里,共设有30座车站。
工程的设计目标是实现行车速度高、运营效率高、安全性强、乘客舒适度高的轨道交通系统。
2. 结构设计原则本工程的结构设计原则主要包括以下几个方面:(1)安全性原则:保证轨道交通的安全运行。
(2)经济性原则:设计合理的结构方案,尽量减少投资成本。
(3)便捷性原则:确保乘客出行的便捷性和舒适性。
(4)环保性原则:结构设计要符合环保要求,减少对周围环境的影响。
(5)可持续性原则:结构设计要考虑未来可持续发展的需求。
3. 结构设计内容本工程的结构设计内容主要包括轨道线路、车站、桥梁和隧道等部分,其中轨道线路和车站是最主要的构筑物。
三、轨道线路设计1. 轨道类型选择根据城市地形和轨道交通的需求,本工程轨道线路采用了地铁形式。
地铁是一种在城市地下或地上与道路分离的铁路系统,具有运行速度快、能源消耗低、装备精良等特点,适合于城市交通拥堵情况的缓解。
2. 线路走向规划在轨道线路的设计中,需考虑到城市的地形、交通状况、人口密度等因素。
根据城市的规划和交通需求,设计线路的走向,确保能够贯穿城市主要区域,并与其他交通方式相连,便于乘客出行。
3. 轨道平面和立面设计轨道线路的平面和立面设计要考虑到轨道线路与周边环境的协调性,以及乘客的安全和舒适度。
根据地形和城市规划,设计合理的轨道线路平面和立面,确保轨道线路与周边环境和谐统一。
4. 轨道线路道床设计轨道线路的道床设计要考虑到轨道的稳定性和运行安全,需选择适宜的轨道道床结构,提供良好的承载能力和平稳性。
轨道工程设计中的隧道与桥梁设计随着城市化进程的加速和交通运输需求的不断增长,轨道交通系统成为解决城市交通拥堵和环境污染问题的重要方式。
在轨道工程的设计过程中,隧道和桥梁是两个重要的设计组成部分。
隧道和桥梁的设计对于轨道交通的安全和运营起着至关重要的作用。
隧道的设计在轨道工程中起到了连接两个地点的作用,尤其是在穿越山区和水域等特殊地理环境时。
隧道的设计需要根据地质条件和工程要求进行合理布局,并考虑排水、通风和消防等技术要求。
在设计过程中,需要充分考虑隧道的结构安全性和稳定性,并确保隧道的通行能力和运营安全。
隧道的设计还需要考虑环境保护和生态平衡,减少对周围自然环境的影响。
在隧道设计中,地质条件是一个重要的考虑因素。
地质勘探和地质调查是隧道设计的前期工作,通过对地下地质结构和地层特征进行分析,确定隧道的设计方案。
在地质条件复杂的情况下,需要采取相应的处理措施,如地下水的封闭和排水、岩层的加固和支护等。
通过合理的地质勘探和设计,可以有效地降低隧道工程的风险和成本。
桥梁是轨道工程设计中的另一个重要组成部分,通常用于连接两个陆地或跨越河流、谷地等地理障碍。
桥梁设计需要考虑桥梁的结构形式、荷载条件、地质条件和建设成本等因素。
在桥梁设计中,结构形式的选择对桥梁的承载能力和稳定性起着重要作用。
常见的桥梁形式包括梁桥、拱桥、斜拉桥等,每种形式都有其适用的场景和特点。
荷载条件是桥梁设计的关键因素之一。
根据预计的交通量和载重要求,可以确定桥梁的荷载标准,并根据荷载标准进行桥梁结构设计。
荷载条件包括静载荷和动载荷,静载荷是桥梁在静态状况下的荷载情况,动载荷是桥梁在交通运行时产生的荷载情况。
在设计过程中,需要合理考虑荷载条件对桥梁结构的影响,并确保桥梁的安全性和稳定性。
地质条件也对桥梁设计有着重要影响。
地质勘探和地质调查可以提供有效的地质信息,对桥梁的设计和施工起到重要指导作用。
地质条件的复杂性会对桥梁的基础和支撑结构提出更高的要求,需要采取相应的加固和支护措施来保证桥梁的安全性和稳定性。
城市轨道交通桥梁的创新设计研究
摘要:近年来,随着我国城市轨道交通的不断发展,结构类型也日趋多样化,除地铁外,高架桥梁结构也成为城市轨道交通的主要结构型式之一。
由于轨道交
通桥梁墩身截面尺寸相对较小,在地震作用下,更容易发生弯曲和剪切破坏,且
震后破坏难以修复,因此抗震设计是轨道交通桥梁结构设计的重要控制因素。
基
于此,对城市轨道交通桥梁的创新设计进行研究,以供参考。
关键词:城市轨道交通;桥梁;创新设计
引言
随着城市基础建设的不断发展,地下轨道交通与道路走向一致或交叉的情况
非常普遍。
当道路存在地面桥梁或道路上方建设高架桥梁时,由于需避让轨道交通,桥梁总体布置方案会受到较大影响。
在满足轨道交通的安全要求和城市桥梁
一般采用中小跨径常规结构的前提下,怎样科学、合规、合理和安全可行地利用
地下、地上空间,合理布置桥梁横断面和桩基,以及合理选用上下部结构形式,
在桥梁设计项目方案启动时,是必须解决的问题。
1结构体系种类
轨道交通桥梁结构可供选择的体系主要有:简支梁体系、连续梁体系、连续
梁刚构体系。
简支梁体系作为一种在桥梁建设中被广泛应用的结构体系,在北京
地铁机场线、上海轨道交通3号线等众多项目中得到应用;连续梁体系经济性指
标较好,但对收缩、徐变、沉降的反应较简支梁体系敏感,在北京地铁5号线等
项目中得到应用;连续梁刚构体系作为一种超静定结构,整体刚度优势明显,但
对收缩、徐变、沉降的反应更敏感,目前我国应用项目较少,仅广州地铁14号
线等项目采用了该种结构体系。
2结构体系选择
通过综合比较,小跨度连续梁、连续梁刚构体系与简支梁体系相比在力学性能上优势不突出,且施工质量及施工进度控制较难,对基础沉降敏感,特别是深厚软土、地层复杂区间,基础不均匀沉降控制难度大,此时推荐采用简支梁体系作为区间标准结构体系;对景观效果要求高、地质条件好的区间,可考虑采用连续梁或连续梁刚构体系。
3城市轨道交通桥梁的创新设计
3.1桥面布置优化研究
桥面布置作为桥梁结构设计的重要组成部分,直接影响桥梁梁部结构、墩台及基础的设计,与桥跨结构的总体投资及后期使用的耐久性、养护维修工作有着密切关系。
箱梁桥面宽度及布置方式主要取决于建筑限界、线路线间距、电缆槽宽度、接触网支柱位置、检查养修方式等因素,有砟轨道还需满足大机养护的要求。
目前我国已建和在建高速铁路常用跨度桥梁均采用整体桥面布置方式,接触网立柱设置于桥面上;客货共线铁路、城际铁路简支箱梁则有部分电力电缆设置于箱内。
电力电缆设置在桥面和箱内各有优缺点,设在桥面便于电缆铺设和检查维修,但桥面宽度相应需要增加400~600mm,结构工程量略有增加;而电力电缆设置于箱内时,可有效减小桥面宽度,减少结构混凝土用量,但在箱内需专门设置电缆槽,并在制梁时预埋电缆支架安装螺栓套筒,检修需从桥下进入箱内,当桥梁较为分散时则电缆需要反复上下,路径较为繁琐。
3.2顶板厚度
优化设计双线梁兼顾线间距4.2~5.0m使用,桥面宽度分别为
11200/11600/12000mm(无砟轨道)和11900/12300/12700mm(有砟轨道),通过调整箱梁翼缘板宽度实现。
对比线间距变化时梁体钢筋受力情况。
采用4.9m的箱宽可适应线间距4.2~5.0m范围受力需要,采用同一箱宽优化后双线无砟轨道箱梁截面顶板厚度可采用280mm,与2014版箱梁顶板厚度保持一致。
3.3城市桥梁桩基与地铁盾构净距的确定
根据要求,轨道交通应当设置安全保护区,在轨道交通安全保护区内进行打
桩作业时,其作业方案应当经过市交通行政管理部门同意,并采取相应的安全防
护措施。
而城市桥梁桩基距离地铁盾构及车站很近时,就要评估其对地铁的影响,以保证地铁结构安全,并为管理部门评估提供参考。
桥梁桩基在施工及运营时段内,均会产生一定的沉降。
所以城市桥梁与地铁盾构及车站平面距离较近时,由
于桥梁桩基的沉降会对地铁沉降产生影响,一般须保证其对地铁附加沉降的影响
小于20mm,理论上应以具体项目的桩基布置形式、桩顶力、桩基与地铁盾构之间
的净距、土体计算参数为依据进行具体的地铁沉降验算,以判定是否满足地铁的
沉降要求。
例如,某新建桥梁桥位处,地铁与该桥基本平行走向,该桥引桥、梯
坡道设置有φ800m m钻孔灌注桩,桩基均设置在运营的地铁上下行盾构一侧位置,盾构边缘与钻孔桩外壁之间的净距为4.5m,地铁盾构的埋深约为12.3~13.8m。
经计算,地铁盾构沉降值很小,仅7.2mm,远小于20mm的地铁沉降要求.(1)增
长桩长,以减小主桥墩自身沉降及其对邻近地铁盾构的影响。
(2)调整桩基布置,增大桩基与地铁之间的间距。
(3)减小群桩荷载。
采取优化荷载计算,设
置补偿基础等方式可以降低群桩荷载,即可减小群桩的自身沉降及其对周围构筑
物的影响。
(4)设置隔离桩保护措施。
如果现场间距过小,这一措施实施起来
会有一定困难。
(5)施工后期采用桩底注浆工艺应会进一步减小沉降量。
3.4的轨道交通高架桥减隔震性能及设计
轨道交通要求高速平稳的安全性和舒适性,其桥梁上部梁体、下部桥墩及基
础的刚度都很大,刚度大、基频高、低矮的桥墩较多是城市轨道桥梁的显著特征,因其具备较小的自振周期,理论上更适合采用减、隔震技术。
其中,基于摩擦摆
减隔震支座的减隔震技术,已在国外桥梁的抗震设计及抗震加固中得到了广泛的
应用。
城市轨道交通桥梁大部分为30、25m常用跨度简支梁桥(以下简称“标准梁”)。
在跨越重要相交道路、河道及其他重要构筑物时,多采用较大跨度混凝
土连续箱梁桥(以下简称“节点桥”)。
许多学者对轨道交通桥梁基于摩擦摆支座
的减、隔震效应进行了研究,但对减隔震设计方法的适用性、经济性研究很少。
目前,减隔震设计方法及技术的研究多对标准梁或节点桥单独进行分析,很少对
这两种桥梁结构相邻时地震响应的相对运动关系进行研究;这方面的研究也多停
留在通过采取不同的支座参数进行大量试算来减小两者的相对位移,对伸缩缝长度的设定并无便捷、规律性的设计方法。
3.5BIM(建筑信息模型)技术的应用
因桥梁构造复杂,施工支撑体系刚度及地基的沉降要求高,Y构与桥墩、墩顶梁交界处钢筋布置复杂,环境影响因素多,以及桥梁的精细化管理要求高等因素,在该桥建造过程中将BIM技术引入到整个桥梁建造和管理过程中。
由于桥的空间位置复杂,在绘制图纸的过程中极易发生一些高程、坐标错误,这些错误难以在二维图中被发现。
利用BIM的三维直观优势,可以更好地检查出图纸中的错误,从而减少施工变更或返工。
通过BIM技术建立了全桥模型,然后对桥梁的关键部件模型进行碰撞检查,对复杂区域节点处的预应力筋进行三维碰撞检查。
例如,Y构与墩顶梁交接钢筋(包括预应力钢筋)的设计异常复杂,由此,通过BIM 对碰撞问题进行检查,可提前优化工程设计方案,较大地提高了工程的质量和效率。
结束语
我国市域铁路桥梁设计规范、标准种类多,项目标准的选择应结合其功能定位、综合交通需求、自然条件及城市景观的需求,以达到安全、适用、经济、美观、环保的设计原则。
参考文献
[1]王倩,王祺,朱恒.市政紧临地铁桥梁改建桩基施工技术[C]//.2020年全国土木工程施工技术交流会论文集(中册).,2020:233-236.
[2]郭敏,何建梅,陈亮.广州地铁14号线全刚构桥梁设计关键技术[J].都市快轨交通,2020,33(04):84-89.
[3]张维,孟令波,赵彦伟.地铁明挖车站同位市政桥梁还建方案设计研究[J].混凝土世界,2020(06):85-87.
[4]胡友刚.地铁隧道穿越敏感异形板桥的风险控制技术研究[D].北京交通大学,2020.
[5]何建梅,郭敏,刘雨龙.广州地铁十四号线高架桥梁挡板创新设计[J].广东土木与建筑,2020,27(04):35-38。