温州市域铁路简支桥梁常用跨度和工法比选研究
摘要：温州市域铁路简支梁常用跨度和工法比选是市域铁路桥梁设计研究的重点之一。本文结合市域铁路建设条件和工程特点，以温州市域铁路S1线为例，对温州市域铁路简支桥梁常用跨度和工法进行了比选研究，可为类似工程设计、施工提供借鉴。
关键词：市域铁路 桥梁 跨度 工法 研究
中图分类号：K928 文献标识码： A
温州市域铁路为国内首创，在桥梁设计、施工过程中需要研究论证的问题很多，如：桥梁设计活载标准图式、桥面布置形式与构造措施、常用简支梁梁型及桥墩墩型、常用简支梁跨度及工法研究、混凝土耐久性设计等等。而市域铁路常用桥梁跨度及工法的选择是否合理，将直接影响到市域铁路高架桥梁的工程造价、施工进度及城市景观，本文通过借鉴国内其它城市轨道交通相关经验，结合温州市域铁路的一些具体要求，对市域铁路常用简支桥梁跨度和工法进行了比选研究，可为类似工程设计、施工提供借鉴。
1 温州市域铁路特点及概况
2 简支箱梁常用跨度比选
我国干线铁路简支箱梁的常用跨度有20m、24m、32m 等。为便于预制架设，一般采用定梁长（梁长： 20.6m、24.6m、32.6m），桥跨布置时根据直曲
温州市地处东海之滨，市域范围内软土广泛分布，且淤泥质软土层较厚，桥梁基础工程的费用较大，有必要对上述跨度进行技术经济比较，选择最为合适的跨度，作为温州市市域铁路简支梁的标准跨度。
2.1 技术经济性比较
根据区域工程地质特征，分别按30m、32.6m、35m 布孔计算，进行技术经济性比较。
（1）工程地质特征
本工程沿线所经地区除局部低缓丘陵为砂类土或黏性土层外，一般均为深厚层淤泥、淤泥质土覆盖，厚度大多在25m～40m 之间，桥梁基础持力层深度一般在45m 左右。
（2）结构简图及主要工程数量
梁部采用单箱单室简支箱梁，桥墩采用矩形桥墩，基础采用钻孔桩基础，结构简图见下图1。
图1 桥梁结构简图
分别计算墩高10m、15m 及直曲线，一孔梁范围及配套桥墩和基础主要工程数量，见下表1～3。
（3）技术经济性比较
分别对上述表1～表3计算工程造价并折算成每延米单价，具体见下表4和表5。
由表
4、表5可知，标准跨度为35m时工程经济性最好，每延米造价与30m和32.6m相比最高可节省0.46万元。
2.2 景观效应比较
高架桥作为永久性城市建筑，景观效果应在设计中重点考虑。高架线路 构筑物主要是以水平线条的桥梁和垂直线条的桥柱组成，其中水平方向的桥梁连续贯通，与人和车辆行走中眼睛的移动相顺应，具有运动、延伸、增长的意味，有助于视觉环境的简单化；而垂直线条的桥柱挺拔粗壮，以一定的间隔 连续排列，更多的使人产生崇高、紧张、积极的感受，此外，粗壮的桥柱所特有的垂直线条与人惯常的视线移动方向不一致，会对视线起到一定的阻隔作用。
标准跨跨径的选定要满足人的视觉效果，视线通透、无压抑感觉。桥墩的排列密度大时，桥梁对于人的侧向视线有明显的屏蔽作用。桥墩的排列密 度越小，跨度越大，视线穿过桥梁底部所看到的区域越大。换句话来说，当桥梁的跨度越大时，桥梁对于人的视线遮挡的影响就越小，对于提高视线的通透程度就越有帮助。
综上所述比较，温州市市域铁路简支箱梁的标准跨度推荐采用35m，另根据工点情况（立交、河道、航道等）可采用30m、25m梁进行局部的孔跨调整。
3 简支箱梁常用工法初步研究
目前城市轨道交通和客运专线中双线简支梁施工常常用到四种施工工法：预制架设法、预制吊装法、移动模架法和支架现浇法。 3.1 各种工法特点分析
1.预制架设法
预制架设法是指在制梁场对简支梁进行集中预制，然后采用运梁车驼梁、架桥机架设，主要优点有：制梁条件好、梁部质量易于保证；制梁台座和模板等设备可重复使用；架梁作业效率高，速度快；运梁架梁均在桥面上进行，对桥位处周围环境影响小。
客运专线桥梁施工一般大面积采用预制架设法；城市轨道交通常常因线路长度较短、在城区内难以保证大片制梁用地、运架设备费用较高，每孔梁上摊销费用过大较少采用预制架设法，目前北京轨道交通机场快线、北京轨道交通昌平线、广州市轨道交通四号线等项目采用预制架设法施工。
图2 预制架设法实景图
2.预制吊装法
预制吊装法制梁过程同预制架设法相同，只是运梁从桥下施工便道通行，然后采用起吊设备吊至就位，预制吊装法施工更灵活，多片梁可同时作业，并且可以减少施工荷载对梁体截面尺寸的影响，但预制吊装法对施工便道的要求高，对桥位处周围环境影响较大。
客运专线由于梁体重量大，对起吊机要求高，很少采用预制吊装法；城市轨道交通梁体重量特别是分片梁体重量较小，采用预制吊装法较多，目前北京地铁八通线、大连快轨3号线、上海地铁9号线均采用预制吊装法施工。
图3 预制吊装法实景图
3.移动模架法
移动模架法是指在移动模架上原位浇注梁体混凝土，主要优点有：施工占用场地小；可多工作面展开施工；作业流程固定，机械化程度高；但由于移动模架法是在原位作业，养护困难，受自然气候影响较大，且作业空间较小，单独施工一孔梁的作业周期较长。
由于移动模架法不占用桥位下方空间，对周围环境影响较小，对跨河、跨路、墩高较高及地基条件较差的区域尤其适合，客运专线及城市轨道交通中较多采用移动模架法。
图4 移动模架法实景图
4.支架现浇法
支架现浇法是在支架上原位浇注梁体混凝土，主要优点是施工灵活、各作业面可以同时开展施工、施工进度快，也存在着养护条件差、受自然气候影响较大、作业空间较小等因素，并且还会消耗一部分支架（或支墩）落地时基础处理费用。
但正因为支架现浇法施工灵活，设计、施工经验十分成熟，施工总工期较短，它也是客运专线和轨道交通中常采用的一种施工工法。
图5 支架现浇法实景图
3.2 市域铁路简支箱梁工法初选意见
根据S1线以上地理特点，结合上述介绍的箱梁四种常用工法特点和适用范围，我们在市域铁路常用箱梁工法选择上推荐如下：温州市域铁路S1线新建双线高架30m、35m预应力混凝土简支箱梁，采用移动模架或满堂支架现浇施工，单线简支梁、三线简支梁及道岔连续梁采取支架现浇施工，普通连续梁采用挂篮悬灌法施工最为经济可行。
4 结束语
本文以温州市域铁路S1线为项目研究背景，通过对简支箱梁常用跨度及工法做定量或定性的比选分析，有效解答了S1线桥梁在相关设计和施工上的问题，同时兼顾了工程造价控制、施工进度及城市景观，为类似工程参考具有重要意义。