济南市齐鲁大道跨京沪铁路高架桥设计
朱建方;王建光;任文;贾栋
【摘 要】结合济南市齐鲁大道跨京沪铁路高架桥的设计工程实例,论述了上跨电气化铁路的设计原则、理念及设计方法,指出了设计、施工中所要注意的关键要素,提出了跨铁路桥梁设计的基本要点,可为同类工程设计提供经验.
【期刊名称】《城市道桥与防洪》
【年(卷),期】2013(000)005
【总页数】4页(P63-66)
【关键词】济南齐鲁大道;京沪铁路;方案;总结
【作 者】朱建方;王建光;任文;贾栋
【作者单位】济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司,山东济南250101;济南市市政工
程设计研究院(集团)有限责任公司,山东济南250101;济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司,山东济南250101;济南市市政工程设计研究院(集团)有限责任公司,山东济南250101
【正文语种】中 文
【中图分类】U448.13
1 概述
铁路是国民经济的命脉，是国家交通运输的重要组成部分，铁路运输的安全是铁路工作的重中之重，一旦铁路安全受到威胁，将会影响到整条铁路的正常运行，造成重大损失。因此，铁路方面在自身全面保证安全的同时，十分重视可能对铁路造成影响的新建跨铁路桥梁的建设，对桥梁的桥型、跨径、材料、施工等严格审查，尽可能降低对铁路的影响。因此，跨越铁路部分的桥梁设计十分复杂，要通过各种措施确保铁路的安全，除了保证工程竣工后的铁路正常运营安全外，施工过程中的安全尤其重要。桥梁设计既要考虑既有铁路的情况，同时要兼顾规划铁路，为铁路发展预留空间。
随着城市现代化建设的高度发展，城市高架桥的建设速度也越来越快，高架桥梁与既有铁路
之间的相交结构也相应的增多，特别是铁路重点城市，原有的下穿铁路交通已远远满足不了城市快速发展的要求，尤其是近几年来，全国各大城市的下穿铁路桥汛期排水问题日益突出。随着铁路的全面提速，较多的铁路干线已改建成电气化铁路，对上跨高架的设计、施工影响较大，跨铁路高架的设计要求也越来越高。
下文以工程实例，具体阐述跨铁路高架桥设计的方法。
2 工程概况
（1）规划概况
济南市齐鲁大道是连接滨河新区与主城区、西客站片区的重要交通主干道。根据总体设计，齐鲁大道穿越京沪铁路节点采用高架桥方式跨越京沪电气化铁路，为重要的跨铁路结构工程，该处铁路为全国重要的铁路命脉、电气化繁忙干线铁路，对在其上施工的结构工程要求极高。
高架桥南起德州路，经清源路、滨河南路、滨河北路、京沪铁路至济齐路落地，跨越小清河、南太平河两条现状河流及南水北调暗涵，全长1 187 m，设计速度60 km/h，双向六车道，
桥梁总宽29 m，见图1。
（2）现状概况
齐鲁大道高架与京沪铁路线相交处交点里程为京沪三线K472+225.80，铁路为北京至上海的京沪铁路，走向为东西走向，共2股道，道路与京沪三线夹角为87.27°。京沪三、四线均位于曲线上，曲线半径R=4 000 m。铁路路基高度约3.0 m，铁路线间距4.13 m。铁路两侧有电气化接触网，南侧为电力的贯通线。现状铁路南侧125 m为小清河，北侧85 m为南太平河，小清河南、北两岸为新建的滨河南路及滨河北路现状路，国家重点工程的南水北调输水暗涵位于小清河与滨河北路之间；与铁路交叉点处上方有电力高压线跨越。
（3）结构净空
根据铁路部门规划及现场实测数据，跨铁路桥孔桥下所对应的接触网跨间既有接触网最高带电体距轨面得高度为8.0 m，综合考虑安全高度、施工防护高度及预留京沪线抬道高度等因素，结构净空选择采用8.7 m。城市道路机动车道净空不小于4.5 m。
3 总体设计原则及设计理念
（1）总体设计原则
a.安全性原则：设计方案综合考虑工程安全、施工安全、行车安全、交通参与者安全，消除安全隐患，最大程度上减少施工及后期运营过程中对铁路的影响。
b.服务社会原则：设计功能满足交通功能需求，为交通出行者提供便捷、安全、通畅的环境，服务于社会发展和人民的生产、生活。
c.标准化原则：桥梁设计考虑施工的可实施性，采用技术成熟、合理的施工方法，结构型式尽量模数化、标准化，且可机械化施工，缩短施工周期，降低工程造价。
（2）设计理念
安全舒适、环境融合、资源节约。
4 跨京沪铁路高架桥总体设计方案
（1）齐鲁大道跨京沪铁路桥引桥段跨越节点多，总体布置要综合考虑铁路交通系统、地面道路交通系统、排水及设施管线系统的影响。重点对3处节点进行深化。
a.跨铁路节点：采用一跨35 m简支梁，桥墩设置盖梁与相邻引桥段共用。
b.跨小清河、南水北调输水暗涵节点：采用一联34 m+45 m+45 m+34 m变截面预应力混凝土连续箱梁。该联跨径的布置综合考虑了桥下小清河河道的景观、已建小清河地面辅道桥的跨径布置、滨河北路南侧南水北调输水暗涵、滨河南路及滨河北路的地面交通。
c.跨清源路节点：根据交叉口管线物探资料，路口北侧及南侧现状分别有一2 m、5 m宽东西向电力沟，为避免破坏已经投入运行的电力设施，结合地面交叉口的交通渠化设计，本处采用跨径组合为30 m+35 m+30 m预应力混凝土连续箱梁。
其余位置标准跨径为30m，高架桥总长866m，南引道长148 m，北引道长173 m，见图2。
（2）跨线桥横断面设计
根据规划，齐鲁大道跨铁路位置为双向6车道，两侧各设2 m宽的人行道，跨线桥桥梁总宽29 m，见图3。
鉴于桥梁宽度大，下部结构布设考虑如下两个方案。
济南铁路局单幅桥三柱方案：桥下视觉通透较开阔，结构整体稳定性较好，横梁不需设置预应力，横梁梁高比双柱方案小，道路纵断面线型最优，施工时仅张拉纵向预应力钢束，施工周期短，节约工程造价。
单幅桥双柱方案：桥面较宽，结构整体稳定性不易控制，桥梁结构受横向控制，梁高高度需比三柱方案增大0.4 m，跨线桥纵坡局部需加大至4.5%，线型较差，且横梁须设置预应力，经计算双柱间距为15 m时横梁配束最优，需14束Φ15.2-17钢束，施工时需纵、横梁钢束交替张拉，施工周期增长、造价较高。
高架桥横断面方案比选见图4。
推荐采用单幅桥三柱方案。
4 跨京沪铁路节点设计
4.1 跨铁路结构方案比选
根据桥梁结构设计经验，跨铁路节点35 m跨径可采用简支结构，满足铁路部门要求的快速、
经济、安全的结构特性，进一步考虑结构铁路的安全要求和施工要求，为避免与铁路电气化接触网相互影响，可选择采用预制结构，根据经验，该跨径中可选择的结构形式有多种，如预应力简支“T”型梁结构、简支钢箱梁结构及预应力简支箱形梁结构，本文提出两种方案进行比选。