310金温施工图设计桥涵补充设计细则院审后.docx
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310金温施工图设计桥涵补充设计细则院审后
改建铁路
金华至温州铁路
施工设计
桥涵补充设计细则
(院审后)
编写:
审核:
一.设计采用规范、标准2
二.设计范围及设计速度3
三.主要技术标准4
(一)线路主要技术标准4
(二)桥梁主要技术标准5
四.主要设计原则8
(一)桥式布置及上部结构8
(二)墩台10
(三)基础设计11
(四)框架桥设计17
(五)小桥涵设计18
(六)公跨铁立交19
(七)结构耐久性要求20
(八)附属工程21
(九)设计中注意事项22
(十)设计图纸要求23
(十一)采用通用图及参考图25
一.设计采用规范、标准
(1)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005);
(2)《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函【2005】285号);
(3)《新建时速200~250公里客运专线铁路设计暂行规定》(铁建设【2005】140号);
(4)《高速铁路设计规范(试行)》(TB10621-2009J971-2009);
(5)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005);
(6)《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(TB10002.4-2005);
(7)《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005);
(8)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005);
(9)《铁路工程水文勘测设计规范》(TB10017-99);
(10)《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006);
(11)双层集装箱限界(铁科技函(2004)157号);
(12)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号);
(13)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》局部修订条文(铁建设[2007]140号);
(14)《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》(铁建设函[2003]205号);
(15)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004);
(16)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004);
(17)《城市道路设计规范》(CJJ37-90);
(18)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98);
(19)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003);
(20)《内河通航标准》(GB50139-2004);
(21)《防洪标准》(GB50201-94);
二.设计范围及设计速度
(一)设计范围
本项目研究范围北起金华南的东孝站(含),南至温州南站(含);金华部分的联络线及温州地区疏解线。
全线设七个车站,为金华南、新武义、新永康、新缙云、丽水、青田、新温州站,其中金华南与既有金华南并站、丽水站与既有丽水站并站、青田站与既有青田站并站、新温州站与既有新温州站并站。
(二)设计速度
1.金华地区联络线:
(1)东孝至金华南增建二线:
YDK0+000—YDK5+300,正线长度5.3km,设计速度120km/h。
(2)上行客车联络线:
L2DK0+000—L2DK5+364,线路长度5.364km,设计速度120km/h。
(3)下行客车联络线:
L1DK0+000—L1DK5+462,线路长度5.462km,设计速度120km/h。
(4)上行货车联络线:
SLDK0+000—SLDK3+296,线路长度3.296km,设计速度120km/h。
(5)下行货车联络线:
XLDK0+000—XLDK4+149,线路长度4.149km,设计速度120km/h。
2.温州地区疏解线:
(1)上行客车疏解线:
SKLDK0+000—SKLDK3+143,正线长度3.143km,设计速度120km/h。
(2)下行客车疏解线:
XKLDK0+000—XKLDK4+811,正线长度4.811km,设计速度120km/h。
3.温溪货场:
K190+900—K192+500,正线长度1.6km,设计速度120km/h。
4.金温正线(金华南至温州):
DK5+303—DK187+570,正线长度182.267km,设计速度200km/h,预留250km/h。
三.主要技术标准
(一)线路主要技术标准
1.铁路等级:
I级,采用60kg/m钢轨,轨高0.176m。
2.正线为双线,线间距4.6m;联络线为单线。
3.设计速度:
金温正线200km/h,预留250km/h(货车最高运行速度120km/h);联络线:
160km/h。
竖曲线半径按照线路或站场专业线路纵断面采用。
4.最小曲线半径:
4500m。
5.轨道形式:
有碴轨道及无碴轨道,无碴轨道采用CRTS双块式无砟轨道,联络线采用有碴轨道。
除以下里程范围内桥梁铺设无碴轨道外,其余桥梁均为有碴轨道。
无砟轨道铺设范围(与桥梁有关)
起点里程
终点里程
正线长度(km)
说明
DK073+580
DK091+813
18.233
延坑坪中桥、好溪1号大桥、好溪2号大桥
DK107+440
DK114+081
8.765
滩下中桥
DK119+042
DK141+376
22.334
雄溪大桥、里村大桥、乌坦中桥、新岭中桥
6.地震基本烈度:
金温铁路全线地震动峰值加速度≤0.05g,动反应谱特征周期0.35s。
7.桥上声屏障设置情况:
序号
线路起点
线路终点
左右侧
声屏障高度
序号
线路起点
线路终点
左右侧
声屏障高度
金华地区
30
DK105+510
DK105+710
左侧
2.15
1
YDK3+020
YDK3+335
右侧
2.50
31
DK106+500
DK106+680
左侧
2.15
2
SLDK2+250
SLDK2+450
右侧
2.50
32
DK106+500
DK106+650
右侧
2.15
3
SLDK0+890
SLDK1+230
右侧
2.50
33
DK107+000
DK107+250
左侧
2.15
4
XLDK3+146
XLDK3+206
左侧
2.50
34
DK116+310
DK116+510
左侧
2.15
金温正线
35
DK116+205
DK116+510
右侧
2.15
5
DK7+750
DK7+990
右侧
2.15
36
DK116+900
DK117+080
左侧
2.15
6
DK7+810
DK8+060
左侧
2.15
37
DK116+980
DK117+330
右侧
2.15
7
DK11+590
DK11+800
右侧
2.15
38
DK127+143
DK127+243
左侧
2.15
8
DK12+090
DK12+430
右侧
2.15
39
DK141+480
DK141+670
左侧
2.15
9
DK13+780
DK14+020
右侧
2.15
40
DK141+480
DK141+650
右侧
2.15
10
DK25+952
DK25+987
右侧
2.15
41
DK142+443
DK142+560
右侧
2.15
11
DK27+450
DK27+760
右侧
2.15
42
DK142+850
DK142+950
左侧
2.15
12
DK33+700
DK34+000
2.15
43
DK146+688
DK146+712
左侧
3.15
13
DK40+750
DK40+960
右侧
2.15
44
DK146+688
DK146+712
右侧
3.15
14
DK44+900
DK45+200
左侧
2.15
45
DK148+330
DK148+479
左侧
3.15
15
DK47+080
DK47+135
左侧
2.15
46
DK148+330
DK148+472
右侧
3.15
16
DK47+100
DK47+250
右侧
2.15
47
DK149+420
DK149+571
左侧
2.15
17
DK52+250
DK52+450
左侧
2.15
48
DK149+379
DK149+500
右侧
2.15
18
DK52+910
DK53+830
右侧
2.50
49
DK155+900
DK156+100
左侧
2.15
19
DK56+150
DK56+650
左侧
2.15
50
DK171+620
DK171+770
左侧
2.15
20
DK57+070
DK57+270
左侧
2.15
51
DK171+649
DK171+770
右侧
2.15
21
DK63+760
DK64+200
左侧
2.15
温州地区
22
DK64+370
DK64+730
左侧
2.15
52
DK182+310
DK182+460
右侧
2.15
23
DK64+390
DK64+730
右侧
2.15
53
DK184+400
DK184+950
右侧
2.15
24
DK70+334
DK70+370
左侧
2.15
54
DK185+012
DK185+550
左侧
2.15
25
DK73+040
DK73+470
左侧
2.15
55
XKLDK2+520
XKLDK3+000
左侧
2.15
26
DK73+320
DK73+550
右侧
2.15
56
XKLDK0+000
XKLDK0+460
左侧
2.15
27
DK94+770
DK95+020
右侧
2.15
57
XKLDK0+874
XKLDK1+130
左侧
2.15
28
DK95+137
DK95+200
左侧
2.15
58
XKLDK1+760
XKLDK2+450
右侧
2.50
29
DK105+166
DK105+273
右侧
2.15
59
XKLDK2+520
XKLDK3+000
左侧
2.15
(二)桥梁主要技术标准
1.设计洪水频率:
桥梁1/100;涵洞1/100
2.设计荷载:
设计速度小于等于160km/h采用:
中-活载;
设计速度为200km/h,预留250km/h(正线)采用:
中-活载,并按ZK活载检算。
3.桥面布置形式及有关技术参数
正线原则上采用新颁时速250km/h整孔箱梁“通桥(2008)2221A”,桥面宽12.2m;联络线采用通桥(2005)2101系列T梁,桥面宽4.9m。
(1)正线:
路基面宽:
无碴轨道路堤13.0m,有碴轨道13.0m,无曲线加宽。
轨底至路肩高度:
有碴轨道0.788m,无碴轨道直线0.639m,曲线上高度为直线+曲线轨道结构高增加量。
正线桥面布置形式:
双线有碴轨道及CRTS双块式无砟轨道。
轨底~墩顶高度(有碴轨道):
直线段H=轨道结构高(0.766-0.176=0.59)+0.065(梁顶调平层)+梁高+支座高+0.03m(0.03m为支座施工无收缩砂浆找平层厚度预留施工空隙);
曲线段H=轨道结构高(0.59+轨道结构高度增加值)+0.065(梁顶调平层)+梁高+支座高+0.03m(0.03m为支座施工无收缩砂浆找平层厚度预留施工空隙);
道岔区:
H=轨道结构高(0.766-0.176=0.59)+0.065(梁顶调平层)+梁高+支座高+0.03m(0.03m为支座施工无收缩砂浆找平层厚度预留施工空隙);
轨底~墩顶高度(无碴轨道):
直线段H=轨道结构高(0.725-0.176=0.549)+0.065(梁顶调平层)+梁高+支座高+0.03m(0.03m为支座施工无收缩砂浆找平层厚度预留施工空隙);
曲线段H=轨道结构高0.549+0.065(梁顶调平层)+梁高+支座高+0.03m(0.03m为支座施工无收缩砂浆找平层厚度预留施工空隙);
道岔区:
H=轨道结构高(0.725-0.176=0.549)+0.065(梁顶调平层)+梁高+支座高+0.03m(0.03m为支座施工无收缩砂浆找平层厚度预留施工空隙);
曲线上超高增量见下表(程序填写直接用),缓和曲线上轨道结构高增加量按照线性内插(程序已经考虑)。
轨底至垫石顶高度计算(无碴轨道)
孔跨
图号
桥面宽
直曲线
梁高
h0(轨底至垫石顶高度)
32m
通桥(2008)2221A
12.2
直
3.05
h0=0.549+3.12+0.21+0.03=3.909
32m
通桥(2008)2221A
12.2
曲
3.05
h0=0.549+3.12+0.21+0.03=3.909
24m
通桥(2008)2221A
12.2
直
3.05
h0=0.549+3.12+0.195+0.045=3.909
24m
通桥(2008)2221A
12.2
曲
3.05
h0=0.549+3.12+0.195+0.045=3.909
轨底至垫石顶高度计算(有碴轨道)
类型
支点梁高(m)
支点轨底~梁底高(m)
支座型号
支座计算高度(cm)
轨底~垫石顶高度(m)
整孔箱梁
24m
2.4
3.11
PZ-5000
19.5+2.5=22.0
3.33
24m高
3.0
3.71
PZ-5000
19.5+4.5=24.0
3.95
32m
3.0
3.71
PZ-6000
21.0+3.0=24.0
3.95
注:
支座计算高度是考虑到设计垫石顶标高时支座与垫石顶间需预留20~30mm间隙,以便架梁后安装调整支座时压注无收缩高强度材料。
双线有碴桥面二期恒载重:
直线q=190kN/m;曲线q=205.9kN/m(有声屏障)。
直线q=163.3kN/m;曲线q=179.2kN/m(无声屏障)。
双线无碴桥面二期恒载重:
直线q=152.3kN/m;曲线q=176.6kN/m。
(2)联络线:
联络线桥面布置形式:
单线有碴轨道;
路基宽8.1m,轨底至路肩0.81m;
轨底~梁顶高度:
0.65m;
轨底~墩垫石顶高度:
H=0.65m+梁高+支座高+0.025m(预留施工空隙)。
单线有碴桥面二期恒载重:
直线q=75kN/m;曲线q=81kN/m。
4.建筑限界
(1)一般铁路桥梁限界按“桥限-2”办理;跨铁路的跨线建筑物按“建限-1”办理。
正线按《200km/h客货共线铁路双层集装箱运输建筑限界(暂行)》中的要求办理。
本线跨越普通铁路时,桥下净空按“建限-1”办理,对拟开行双层集装箱列车的铁路限界净高按接触网专业提供的资料采用,并预留0.2米抬道量。
(2)跨越城市道路及公路时,按《城市道路设计规范》(CJJ37-90)、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)规定及有关单位协商意见确定。
(3)跨越航道时,按国家《内河通航标准》(GB50139-2004)规定及有关单位协商意见确定。
四.主要设计原则
本次设计除遵守部颁有关规范、标准、暂行规定及院颁《铁路桥涵设计细则》外,还应遵守以下补充设计原则。
(一)桥式布置及上部结构
1、设计速度为200km/h,预留250km/h的区段(正线),一般采用跨度32m、24m双线整孔箱梁,其余可采用刚架桥、框架桥等。
2、双线箱梁采用“通桥(2008)2221A”通用参考图。
设计速度160km/h及以下的联络线,简支梁采用“通桥(2005)2101”系列T梁,其它可采用刚架桥、框架桥等。
3、常用跨度桥梁尽量按等跨布置,减少变跨桥梁,便于架桥机架梁。
4、当跨越公(道)路、通航河流,采用常用梁跨无法通过时,视情况选用大跨度连续梁或其它特殊桥梁结构,一般优先选用连续梁,当结构高度受到限制时,采用系杆拱;预应力混凝土连续梁一般采用:
(32+48+32)m、(40+56+40)m、(40+64+40)m、(48+80+48)m、(60+100+60)m等。
5、正线路堤区段两桥台尾之间的距离不小于150m,两涵之间以及桥台尾与涵洞之间净距不小于30m。
当桥台台尾后30m左右需设置涵洞时,采用延长桥孔或改移道路、水沟等至桥下的办法解决,以免影响行车的平顺。
6、位于车站范围内的多线桥当梁部、墩身及基础可分建时,可设计成几座单线桥或双线桥,否则设计成多线桥。
道岔位于桥上时,桥梁设置按《京沪高速铁路梁上无缝道岔设计原则》执行,具体要求由站场专业提供。
7、曲线布置:
正线等线间距时采用双线整孔箱梁,曲线布置均以左线为准,采用平分中矢法布置。
正线桥台曲线按直线布置。
8、桥梁支座的选用
正线与联络线均采用铁路桥梁盆式橡胶支座,箱梁采用“通桥(2007)8360”盆式橡胶支座,T梁采用“通桥(2007)8160”。
连续梁一般采用球型钢支座。
9、伸缩缝的选用
正线伸缩缝选用“通桥(2008)8388”,根据梁缝大小选用,型号为:
TSSF-60型、TSSF-100型及TSSF-160型。
10、栏杆的选用:
正线采用维护工程量小的栏杆形式,联络线采用钢栏杆。
11、联络线桥梁设置避车台,避车台设置按通桥(2006)8030图办理。
沿桥梁全长每30m左右,每侧人行道栏杆外侧各设置避车台一座。
12、联络线桥梁通信、信号、电力电缆槽暂采用镀锌钢槽,设置于线路前进方向两侧,通信电缆槽尺寸:
200×250mm(宽*深),信号电缆槽尺寸:
300×300mm(宽*深);电力电缆槽尺寸:
200×300mm(宽*深)。
13、联络线不设机械化养路平台。
常用连续梁实际梁长与计算里程时用的梁全长见下表:
梁型
梁体实际长
单侧梁缝
梁全长
双线梁高(跨中/支点)
32+48+32
32.55+48+32.55=113.10
0.10
113.30
2.8/3.4
32+2x48+32
32.55+48+48+32.55=161.1
0.10
161.3
2.8/3.4
40+56+40
40.60+56.00+40.60=137.2
0.1
137.4
2.8/4.4
40+64+40
40.60+64.00+40.60=145.20
0.10
145.40
2.8/5.2
48+80+48
48.65+80.00+48.65=177.30
0.10
177.50
3.8/6.4
48+2x80+40
48.65+160.0+48.65=257.30
0.10
257.3
3.8/6.4
48+4x80+40
48.65+320.0+48.65=417.30
0.15
417.3
3.8/6.4
60+100+60
60.75+100.0+60.75=221.50
0.10
221.5
4.85/7.85
60+2x100+60
60.75+200.0+60.75=321.50
0.15
321.5
4.85/7.85
70+125+70
70.75+125.0+70.75=266.50
0.10
266.5
5.2/9.2
(二)墩台
1.正线桥台采用矩形空心台,位于挖方内桥台可直接采用上述空心台,根据需要截取台身高度;联络线桥台采用T台。
2.正线桥墩高度≤25m采用圆端形实体墩,一般墩高大于25m时采用圆端形空心墩,桥墩形式采用“金温扩能施(桥)参-Ⅰ及金温扩能施(桥)参-Ⅱ”。
3.速度小于及等于160km/h的联络线桥墩采用单线圆端形实体墩,墩高大于25m时采用圆端型空心墩。
4.预应力混凝土连续梁桥墩一般采用实体墩;跨越道路和既有铁路线两侧的桥墩采用实体墩。
5.当桥梁伸入隧道内或位于洞口时应与隧道专业协调,共同研究设计方案。
陡坡地段桥台应注意置于边坡稳定安全线内。
挖方内桥台高度按5.0m(32m箱梁)设计,台前有填土时需挖除,梁底留距离1.0m。
挖方桥台,桥台范围内路堑提请路基专业进行设计,数量纳入本桥附属工程。
两侧及台前需用浆砌片石设置排水沟,排水沟一直设置到台前最低处,此数量在附属工程中计列,并加以说明。
6.无缝线路墩台设计需按《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》考虑无缝线路要求,其线刚度满足限值。
(1)简支梁下部结构纵向水平刚度应满足《高速铁路设计规范(试行)》第7.3.8条规定,即表7.3.8规定。
表7.3.8墩台顶纵向水平线刚度限值
跨度(m)
最小水平刚度(kN/cm)
备注
双线
单线
16
160
100
不设钢轨伸缩调节器
20
190
120
不设钢轨伸缩调节器
24
270
170
不设钢轨伸缩调节器
32
350
220
不设钢轨伸缩调节器
40
550
340
不设钢轨伸缩调节器
48
720
450
不设钢轨伸缩调节器
桥台
3000
1500
不设钢轨伸缩调节器
注:
高架车站到发线有效长度范围内双线桥梁墩台的最小水平线刚度限值按表内单线桥梁墩台的最小水平线刚度限值的2.0倍取值。
(2)单线连续梁墩台纵向水平刚度应根据轨道专业提供的要求采用,设计时可暂按中固定墩不小于750(kN/cm),边墩不小于400(kN/cm)设计。
(3)墩台横向水平线刚度应符合行车条件下列出安全性和旅客乘车舒适度要求,并应对最不利荷载作用下墩台顶横向弹性水平位移进行计算。
墩顶横向水平位移引起的桥面处梁端水平折角应不大于1‰。
7.对于160公里及以下,桥墩横向刚度,《铁路桥涵设计基本规范》中按“由墩台横向水平位移差引起的相邻结构物轴线间的水平折角:
当桥跨小于40m时,不得超过1.5‰;当桥跨等于或大于40m时,不得超过1.0‰。
8.连续梁墩台水平力应经轨道专业计算后提供的纵向力再进行检算。
9.铁跨公立交的桥墩台有可能受到汽车的撞击时,应设置坚固的防护工程,当无防护工程时,必须考虑汽车的撞击力。
撞击力顺行车方向采用1000KN,横行车方向采用500KN,作用在路面以上1.2m的高度处。
汽车的撞击力与列车主力组合,按主力+特殊力计算。
10.VII级及以上的通航河流其通航孔桥墩应按《桥规》TB10002.1-99第4.4.6条,计算船只撞击力。
VII级航道船只质量采用500KN;一般通航孔侧顺桥向撞击力为150KN,横桥向200KN。
11.桥墩设计中注意纵向预偏心的设定,简支梁预偏心按采用通用图中设计值,连续梁边墩设计时按梁部提供反力设定,注意全桥立面布置图中及曲线布置图中标注的里程一般为梁缝中心里程(当两梁端梁缝值不同时,应为梁缝分界点里程),当有纵向预偏心时,尚应在立面布置图中表明墩中心里程;当有高低垫石时,应标注高低垫石分界线
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