客运专线桥墩技术经济分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 客运专线桥墩技术经济分析 摘 要结合连镇线跨京沪高速公 路、盐河特大桥初步设计，对客运专线 铁路简支梁实体墩与空心墩进行技术经 济比较。分析墩高与桥墩造价的关系， 得出实体墩与空心墩的技术经济临界墩 高，总结了桥墩选型的一些规律。 中国论文网 /1/view-12790276.htm 关键词 客运专线；临界墩高； 技术经济；空心墩 中图分类号：U293 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2015）20- 0315-01 1 概述 随着我国客运专线铁路的发展， 客专桥梁又以简支梁为主，简支梁桥墩 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 的研究也显得日渐重要。目前客专简支 梁桥墩主要采用圆端形实体桥墩，采用 “通桥（2009 ）4201” 系列通用图。然而 对于高墩桥梁，实体墩的纵横向刚度、 行车舒适性难以保证。圆端形空心墩虽 然施工难度相对较高，普通钢筋用量较 高，但在高桥墩情况下它具有较大墩身 刚度、较小的圬工用量，较经济的基础 形式等优势。当前，业内对于实体墩与 空心墩的技术经济临界墩高尚未有定论。 本文以连镇线（连云港至镇江线） 为背景，研究软土地区的客运专线铁路 实体墩与空心墩的技术经济临界墩高， 为东南沿海地区的桥梁设计提供参考。 2 工程概况 2.1 主要技术标准 连镇线正线为双线，设计速度为 250 公里/小时，设计活载为 ZK 活载， 地震烈度为七度（Ag=0.1g） 。 2.2 地质条件 连镇线典型地质条件：表层局部 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 有人工堆积填筑土；上层为粉土，部分 有液化特性；中层为淤泥质粉质黏土； 下层为粉土、黏性土、粉细砂；局部地 区底层为基岩。 2.3 桥梁概况 本文选取连镇线跨京沪高速公路、 盐河特大桥为算例。该桥为双线桥，简 支梁部分以 32m 简支箱梁为主，采用图 号“通桥（2009 ）2229” 。该桥简支梁部 分基础采用钻孔灌注桩基础，桩径 1.00m，摩擦桩。实体墩采用图号“通桥 （2009）4201” ，空心墩尺寸见下图： 3 技术经济比较 3.1 技术特点 圆端形实体墩由顶帽、托盘、墩 身构成，构造简单。圆端形空心墩由上 下实体段、上下倒角、空心墩身构成， 墩身内部设检查通道，墩壁设通风孔及 进人洞，构造相对复杂。 实体墩受力合理，无明显应力集 中，可简化为压弯构件计算，墩身设计 包括截面应力，偏心检算，整体纵向稳 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 定性检算，墩身弹性变形产生的墩顶纵、 横向位移计算，墩身纵向刚度计算。 空心墩为空间板壳结构，受力较 为复杂，墩身空实交界处有应力集中现 象，通过设置倒角可缓解应力集中，除 按压弯构件计算外，还需考虑温度应力、 固端干扰力、高墩的自振频率与风振， 对于薄壁空心墩（壁厚0.5m）还需计 算墩壁局部稳定。 当桥墩较高时，位移、刚度成了 设计的控制因素。相关研究表明，在软 土地区，墩身与基础的刚度比在 1：1 时，下部结构较为经济。 3.2 连镇线线位高程主要受立交 控制，墩高范围主要分布在 331m。 本文选取的墩高变化范围为 1628m， 变化增量为 1m。分别设计实体墩和空 心墩及基础，同时考虑铁路无缝线路 设计规范对简支梁桥墩线刚度的要求， 对桩基础进行优化。对不同墩高的实体 墩、空心墩主要工程数量进行统计， 统计结果如表 1 所示。表中仅列桥墩及 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 基础，上部结构及桥面系等不受墩高、 实体墩或空心墩的影响，故未列出。 按照铁路总公司的现行工程定额、 编制办法及取费标准进行工程经济造价 分析，由此得出综合造价与墩高的关系， 绘制于图 1 中。图 1 中横轴表示墩高 （m） ，竖轴表示一个桥墩工程造价（万 元） 。 4 结论 （1）桥墩及基础工程造价随墩 高增加而增加。在研究范围内，实体墩 工程造价与墩高呈非线性关系，空心墩 工程造价随墩高的增加大致呈线性增加。 （2）墩高26m 时，实体墩较为 经济；墩高26m 时，空心墩较为经济。 故 26m 是客运专线桥墩考虑采用空心墩 的临界墩高。 （3）当整个工程内仅有极少数 墩高大于 26m 的桥墩时，考虑空心墩的 内模制作成本及施工难度，应尽可能