某新建铁路下穿京津城际铁路的连续板桥设计及安全分析

0 引言

随着我国经济建设的高速发展，截至2016年底，我国铁路营业里程已达12.4万km，其中高速铁路达2.2万km，已经建成世界上最现代化、最发达的高速铁路网。高速铁路的大规模建成通车，既方便了乘客快捷出行，也同步提出了既有高速铁路与新建工程的交叉问题。按照高速铁路的规定要求，新建工程与高速铁路的交叉一般采用下穿方案，对于下穿净高受限的既有高速铁路的桥梁工程是否满足高铁运营安全的要求就成了一个必需解决的问题。

1 工程概况

某新建单线电气化铁路在京津城际铁路永定新河特大桥463～464#墩之间下穿通过，与京津城际交叉角度为65°35′（见图1），交叉处京津城际桥梁梁底至地面高度为9.6 m，下穿的铁路净高要求6.55 m。京津城际铁路永定新河特大桥为设计速度目标值350 km/h的双线桥，463～464#墩之间为32 m简支箱梁，桥墩采用双线流线形圆端实体桥墩，基础采用10根1.0 m钻孔灌注桩，桩长45～46 m，承台尺寸7.1 m×10.4 m×3.0 m。详细设计参数见表1。

图1 新建铁路与京津城铁路平面关系图

表1 京津城际永定新河特大桥462～465#墩基础设计参数表

墩号 跨度 墩台高/m桩长/m桩径/m桩数/根单桩轴向力/kN单桩容许承载力/kN桩基配筋/cm2设计工后沉降/mm 462 24.7 11 45 1 10 4861.8 4951.8 37.68 11.60 463 32.7 10.5 46 1 10 4690.7 4773.2 37.68 11.40 464 32.7 10.5 45 1 10 4751.2 4752.3 37.68 10.20 465 32.7 8.5 45 1 10 4733.4 5066.0 37.68 12.90

对于下穿京津城际铁路的工程措施，设计通过路基、桥梁的技术经济比较后，排除了对京津城际铁路沉降影响过大的路基方案，采用设置18.5 m+14 m+18.5 m三跨连续板的桥跨结构下穿京津城际。

2 主要技术标准和建筑材料

2.1 主要技术标准

（1）铁路等级：国铁Ⅰ级单线；

与对照组比较，观察组血清UALB/UCr、α1-MG、RBP、Cys-C、hsCRP、Hcy、β2-MG、HbA1C阳性检出率明显升高，差异具有统计学意义（P＜0.01），见（表2）。

（2）轨道类型：有砟轨道；

（3）速度目标值：120 km/h；

（4）设计荷载：中-活载；

（5）设计使用年限：100 a

（6）地震动峰值加速度：0.15 g；

（7）环境类别及作用等级：氯盐侵蚀环境，作用等级L2。

2.2 主要建筑材料

（1）混凝土：连续板、桥台、承台、桩基均采用C45混凝土；

（2）钢筋：HRB400和HPB300钢筋。

文学美是古诗文的艺术特色之一，同时也是中考考查的重点之一。古诗文中的语言解析是教学的重点所在。教师可以将古诗文意境作为出发点，在古诗文的意境中为学生讲解语言的精妙之处。如在教学《登岳阳楼(其一)》这一诗中，“洞庭之东江水西，帘旌不动夕阳迟。”教师可从首联将学生带入作者登楼时楼上静谧的氛围。“白头吊古风霜里，老木沧波无限悲。”教师可向学生讲述该七言律诗中的语言美。此句使用了一语双关的手法，风霜既指秋色浓重，又与自己满头白发相映衬，同时暗喻政治局势严峻。

3 连续板结构构造和设计

下穿京津城际的铁路桥梁采用18.5 m+14 m+18.5 m三跨连续板结构，边跨跨中板高1.0 m，中跨跨中板高1.5 m，支点处局部加高至2.0 m，板顶宽7 m，板底宽5 m，梁部采用支架现浇施工，基础采用4根1.0 m钻孔灌注桩，桥台与桥墩的桩长分别为38 m、47 m，两边孔梁底距离京津城际承台顶面0.5 m左右，连续板承台与京津城际承台最小距离2.72 m。图2为桥梁立面布置图，图3为连续板桥面布置图。

图2 桥梁立面布置图(单位：cm)

图3 连续板桥面布置图(单位：cm)

3.1 主要设计参数[1-4]

（1）恒载

结构自重：按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1—2005）第 4.2.1 条取值，采用 25 kN/m3。

二期恒载：包括线路设备、道碴、挡碴墙、电缆槽、防水层和保护层等重量，按104 kN/m计算。

当然，杂文创作与其他文学体裁不同，很重要的一点，是它不是来自于创作灵感，主要来自于作者对社会的洞察力，需要作者选准所要批评的某种现象，然后做出深刻的剖析。也就是说，杂文创作同样是需要沉下心来的个体劳动。

混凝土收缩徐变：按不同施工阶段考虑混凝土的徐变效应，按降温15℃考虑混凝土的收缩效应。

基础不均匀沉降：10 mm。

（2）活载

列车活载：中-活载；动力系数采用1.19。

横向摇摆力：取100 kN的集中荷载作用在最不利位置，以水平方向垂直线路中心线作用于钢轨顶面。

离心力:按照《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1—2005）第4.3.6条计算，离心力水平向外作用于轨顶以上2.0 m处。

人行道荷载：按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1—2005）第 4.5 条取值，采用 4.0 kPa。

（3）附加力

1988 年沪嘉高速公路——我国大陆第一条高速公路建成通车。30年来，我国高速公路发展从无到有，从疏到密，总里程世界第一，创造了世界道路建设史上的奇迹。

INVIMA对国内外的药企增加GLP检查。这里的GLP不是药品非临床研究所需遵循的规范，而是QC实验室的一般管理要求。具体来说，化学试验室部分参考WHO的第44次技术报告（A1部分）[6]；微生物实验室部分参考WHO第45次技术报告（A2部分）[7]。

京津城际是我国最早建成、最早投入运营的高速铁路。该桥下穿的永定新河特大桥为设计速度目标值350 km/h的双线无砟轨道简支箱梁。高速铁路运营期间对桥梁工程的水平位移和竖向工后沉降应按照《高速铁路设计规范》（T B 10621—2014）严格执行。从该桥的钻孔桩基础、基坑开挖、结构主体、基坑回填等4个施工阶段对高铁的影响进行安全评估。通过采取合理措施，有效控制工程建设风险，保证了京津城际铁路的安全运营。

地震力：按照《铁路工程抗震设计规范》（GB 50111—2009）规定计算。

安全评估采用岩土有限元分析软件Plaxis 2D模拟该桥与既有京津城际铁路桥梁的相互影响。模型宽度为192.5 m，深度100 m。土体采用土体硬化模型来模拟土的本构关系；桥梁承台、桩基采用梁单元模拟；结构主体以均布荷载形式加载来模拟；土体水平边界采用水平约束，底边界采用固定约束。该桥建设期间对京津城际桥墩沉降变形的影响见表4。

（4）特殊荷载

风力：风压强度W按所在地区取1.1 kPa。

南京农业大学农学院“乡村振兴，青年力量”农科学子暑期社会实践服务团，于2018年7月13—17日对江苏省淮安市金湖县以及盐城市响水县展开了关于“三农”问题的调研活动。本次调研涉及金湖县的2个镇5个村落，其中包括金南镇的福寿村、时墩村，塔集镇的陆河村、高桥村和联合村以及响水县西部与灌南县交界处的3个村落，包括姜圩村、张集居和杨回村。

脱轨荷载：按照《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1—2005）第4.3.11条计算。

荷载组合按照主力、主力+附加力和主力+特殊荷载进行组合，取最不利组合进行设计。

3.2 结构模型

通过该桥下穿京津城际铁路桥梁的连续板设计、安全评估和变形监测，可以得到如下结论和建议：

大型综合建筑根据其使用功能的而具有多种功能性设备，大量的设备导致其需要大量的管线。现代的大型综合建筑的发展方向是科技化和智能化，随着人力的减少，更多的机电设备和机电控制设备增加了很多的机电线路。在有限的空间中完成多种管线的布置和安装是对各功能的有效发挥具有重要的作用。大型综合建筑施工的工期、施工的效果、成果的美观和施工的成本都会因为管道综合布线的方式受到极大的影响，因而，为了提高施工的效率和降低施工的成本，必须科学、合理地进行综合管线施工的策划、设计、实施。

建立如图4所示梁单元模拟的三维实体连续板模型,模型共划分58个单元，施工阶段分为浇筑混凝土、二期恒载施加、徐变阶段初期和远期等4个阶段进行加载计算。

3.3 计算结果

连续板梁主梁计算结果见表2。

对于动力计算，按照《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1—2005）第 5.1.3条的要求，梁体的横向刚度应按梁体的横向自振频率进行控制[2]，则该桥的自振频率容许值f=55/L0.8=2.37 Hz（L为计算跨度）。连续板的计算自振频率见表3。

图4 连续板结构模型图

表2 连续板主梁计算结果

位置 项目 单位 计算值 限值 荷载组合边跨跨中钢筋应力 MPa 139.9 230 主+附混凝土应力 MPa 8.1 17.6 主+附裂缝宽度 mm 0.12 0.24 主+附中跨跨中钢筋应力 MPa 141.3 230 主+附混凝土应力 MPa 6.34 17.6 主+附裂缝宽度 mm 0.183 0.24 主+附墩顶截面钢筋应力 MPa 126.4 230 主+附混凝土应力 MPa 6.26 17.6 主+附裂缝宽度 mm 0.11 0.24 主+附边 跨 梁体竖向静活载挠度mm 5.6 ≤23mm跨 中 mm -1.9（向上） ≤20mm梁 体 横向水平挠度 mm 0.16 ≤L/4000 主+附桥 面 横向水平折角 rad 4.00E-04 ≤1.5‰ 主+附

表3 连续板横向自振频率表

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4 安全评估和监控测量[5-11]

4.1 安全评估

制动力或牵引力：按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1—2005）4.3.7条计算。

温度作用：按整体升温15℃，整体降温15℃计；非线性温度变化，按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3—2005）附录B考虑。

表4 各施工阶段对京津城际桥墩计算沉降汇总表

墩号 结构主体施工/mm 基坑回填/mm 累计总沉降差/mm 462 3.4 3.4 3.4 463 3.4 3.4 3.4 464 3.6 3.6 3.6 465 3.6 3.6 3.6

通过表4可知，该桥基坑采用钢板桩防护后，钻孔桩和基坑开挖引起的沉降经实测后可以忽略不计，沉降变形主要体现在结构主体施工阶段。该桥建成后对京津城际桥梁基础的计算总沉降、沉降差均满足《高速无砟轨道线路维修规则（试行）》中容许偏差的限值要求，但相邻桥墩沉降差的数值已非常接近规范容许值。由于该桥施工引起的京津城际水平位移不是控制工况，所以该处不再赘述。

4.2 监控测量

施工期间应按设计要求对京津城际桥墩的水平位移和沉降变形进行动态监控测量，通过对观测数据进行综合计算，得出京津城际桥墩的变形差异和变形趋势。该变形应满足京津城际安全运营的强制性技术要求，同时依据观测和计算结果指导该桥施工，确保该桥按期建成，因此监测重点为京津城际永定新河特大桥桥墩的水平位移和沉降变形，监测范围是460～467#墩。

该桥自2015年1月30日基础施工至2016年12月17日完成铺轨，京津城际460～467#墩累计最大沉降量为2.24 mm，相邻桥墩沉降差最大为2.03mm。京津城际桥墩纵桥向变形最大为0.91mm，横桥向变形最大为1.25 mm。通过以上观测数据可知，该桥整个施工过程对既有桥墩及基础所产生的附加影响是可控的，能满足规范和高速铁路实际运营的要求，并且与理论计算值基本吻合。

我从小就喜欢读书，或许是受爸爸妈妈的影响吧。现在的我，已经阅读了大量的书，这开阔了我的眼界，使我增长了见识，提高了我的语言表达能力。在我阅读的日子里，还发生过许许多多有趣的事情呢！

5 结语

结构分析采用有限元软件Midas Civil2015建立钢筋混凝土连续板的空间有限元模型，分析连续板在列车活载作用下的受力和变形状态。连续板为在一个主平面内的纯弯构件，板端释放竖向线自由度，连续板中间支承处及连续板的另一端释放竖向线自由度和纵向线自由度，用于模拟连续板与基础的连接。

（3）下穿净高受限的高速铁路桥梁，连续板结构可有效降低结构高度，可作为同类工点确定下穿方案时的参考实例。

（1）通过安全评估和监控测量，该桥施工期间以及建成后对京津城际铁路桥梁的影响是可控的，能够有效保证既有高铁的安全。

P9= cψψ9/mb，P"= (cψψ- sψψ9 2)/mb，P= (cψψ- 3sψψ9ψ- cψψ93)/mb，

（2）该桥梁底直接支承在承台上，简化了下部结构的连接方式，施工便捷，耐久性好。

二要重视并做好项目工作，树立“抓前期就是抓资金，抓项目就是抓大事”的理念，紧盯省、市资金投向，按照“论证一批、落实一批、储备一批”的要求，加大水利项目前期工作力度，提高项目设计质量，不断充实水利项目储备；结合国家大中型灌区节水改造、大型排涝泵站更新改造、农业综合开发、土地治理、高效节水等项目，扎实开展以大沟或灌区为单元的农田水利小区工程建设，重点建设一批跨乡（镇）的大沟、排灌站工程，进一步调节水资源时空分布，并实行“沟、渠、路、林、田、桥、涵、闸、站、井”综合治理，实现农田灌排自如。

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高职教育目标要求教师具有扎实的专业知识和丰富的实战经验，而目前大部分专业课教师都是从学校到学校，缺乏在企业锻炼的经历，没有实际操作的经验，所以在教授学生实践课程时有一定的难度，也很难及时地把企业在业务中遇到的实际问题和成功案例传授给学生，学生觉得所学知识陈旧，在实际工作中没有多大的作用。国际贸易专业要求学生从事本职工作时要有专业资格证书，如报关员证书、国际商务单证员证书、报检员证书等，而一些授课教师自己都没有考取这类证书，所以在授课过程中很难把书本知识和考证相结合。

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但也有人持乐观态度。尽管“生态植物”计划曾经失败，但它显示，农民可以有更多强有力的选择，比如混种作物、选择种植新品种和利用数据分析系统帮助确定最佳喷洒时间等。有了正确的激励和支持措施，这一次的“生态植物”计划可能会产生不同于上一次的更大影响。法国没有放弃其雄心勃勃目标这一事实激励了许多观察人士。“你会感觉到，某些事情正在我们面前真实发生，”瑞士苏黎世联邦理工学院农业经济学家罗伯特·芬格（Robert Finger）说道。