陈 杰

（中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070）

0 概述

国内对铁路桥群设计的研究论文较少，陈裕民对京沪高速铁路上海段桥梁设计进行研究[1]，曹健等对京沈客运专线引入沈阳铁路枢纽桥梁方案进行研究[2-3]，杜伟对蒙华铁路老灌河特大桥桥群设计进行研究[4]，由于铁路桥群一般要接入铁路枢纽，跨越既有及新建铁路、道路、河流、航道、管线等结构或地物，还受城区房屋、厂区等因素影响，桥群设计控制因素多、结构设计复杂、专业接口繁多。

连云港至镇江铁路在扬州地区与宁启铁路十字交叉，设淮扬联络线连通宁启铁路与连镇铁路南京方向与苏北方向，设淮泰联络线连通宁启铁路与连镇铁路南通方向与苏北方向，如图1。在扬溧高速公路至宁启铁路段范围内，连镇铁路共新建了5座特大桥，该文对此段范围内桥群设计的特点进行介绍。

图1 连镇铁路扬州地区线路平面示意图

1 主要技术标准

主要技术标准如下。（1）设计速度：正线250km/h，联络线160km/h。（2）线路情况：有砟轨道，正线线间距4.6m。（3）设计使用年限100年。（4）设计洪水频率：1/100。（5）地震动峰值加速度0.15g，7度区。

2 扬州地区桥梁特点

连镇铁路扬州地区桥梁跨越铁路、公路、河流等节点多、平立面关系复杂、邻近既有线施工安全风险大、桥梁特殊结构多，桥表如表1。

表1 连镇铁路扬州地区特大桥表

2.1 疏解区平立面关系复杂

连镇铁路跨过扬溧高速公路之后设置了邵伯线路所，淮扬左线、淮扬右线从正线上接出，左线采用24.95‰的纵坡上跨宁启铁路后，与右线平行宁启铁路，跨过邵仙河、高水河、金湾河，在金湾河与太平河之间尽快接入既有宁启铁路，新建泰安镇站。淮泰左线、淮泰右线从淮扬左右线上接出，淮泰右线下穿正线和淮扬左线后上跨宁启铁路，与淮泰左线并行接入既有江都站。淮泰右线位于地面以上第1层、淮扬左线位于第2层、正线位于最上层。如图2~图4。

图2 扬州地区桥群现场照片

图4 扬州地区5座桥并行段通车照片

图3 扬州地区桥群成桥鸟瞰图

2.2 邻近既有线施工安全风险大

连镇铁路新建工程淮扬淮泰联络线桥梁并行宁启铁路上下行线路30m范围内长度合计4km，3次上跨宁启铁路，并行既有线3条河水中桥墩最高通航水位以下承台底基坑深度9m~14m，邻近既有线施工安全风险很大。

2.3 桥梁结构类型多设计复杂

扬溧高速公路至宁启铁路段范围内上跨宁启铁路路基及桥梁共3次，上跨新建铁路3次，上跨高速公路1次，省道3次。设计转体桥梁2座，设计道岔梁及变宽梁6联，异形连续梁1联，钢盖梁门式墩6个，双层混凝土门式墩4个，单层混凝土门式墩4个，连续梁7联，大跨连续刚构1联，简支梁调跨桥墩6个。

3 特殊结构设计

3.1 转体桥梁

淮扬左线单线（68+128+68）m连续梁跨越宁启铁路处[5]，受城区线路平面影响，桥梁位于圆曲线半径700m的缓和曲线及圆曲线段，线路纵坡24.95‰，转体前T构悬浇梁边与宁启铁路线路中心最小距离仅3.6m，施工前把回流线及贯通线落地改移，挂篮外侧采用防护棚防护施工 。转体角度逆时针转动19.5°，采用钢盒合龙段代替挂篮施工[5]，成桥照片如图5。

图5 淮扬左线主跨128m转体连续梁跨宁启铁路

正线双线（40+72+40）m连续梁跨越宁启铁路处，桥梁位于圆曲线半径3500m的曲线段，转体角度逆时针转动59°。采用钢盒在宁启铁路上下行线之间合龙，由于双线桥面较宽，两钢壳间相距40cm，采取不同速度进行转体，确保施工过程安全。

3.2 道岔梁及异型连续梁

淮扬左线、淮扬右线从正线出岔采用42号道岔，淮泰左线从淮扬左线出岔采用42号道岔，淮泰右线从淮扬右线出岔采用42号道岔。淮扬右线外侧设两处安全线采用12号道岔。淮泰右线下穿正线门式墩后，再下穿淮扬左线。上层的淮扬左线及淮泰左线从道岔梁接出后平层等高，线间距由34号墩处5.4m逐步加大到38号墩处的18.8m，采用4孔33.5m异形连续梁上跨淮泰右线[6]，如图6。道岔梁及变宽连续梁情况如表2，道岔梁布设原则及变形满足无缝线路道岔设计规范要求。

图6 淮扬左线4-33.5m异型连续梁上跨淮泰右线

表2 扬州道岔梁及变宽连续梁

3.3 门式墩

淮泰右线跨越宁启铁路处宁启铁路上下行线间距12.3m~13.1m，路基高3m~4m，经比较混凝土门式墩+施工便线与大跨度钢盖梁门式墩2种方案[7]，采用37.5m长的钢盖梁上跨铁路，虽然桥梁结构设计更复杂，但可以取消宁启铁路施工便线1.3km，大大减少了对既有线的影响，缩短工期[7]，建成后现场照片如图7。

图7 淮泰右线上跨宁启铁路钢盖梁门式墩

正线跨越淮泰右线特大桥采用4个双层门式墩，2个预应力混凝土门式墩，如图8，正线跨越淮扬左线特大桥采用2个预应力混凝土门式墩。

图8 正线上跨淮泰右线门式墩

3.4 跨河连续梁及连续刚构

淮扬联络线左右线并行宁启铁路上下行线跨越金湾河、高水河、邵仙河，金湾河是淮河入江水道的主要泄洪通道，高水河是南水北调东线抽引长江水的主体骨干河道，三级航道，金湾河与邵仙河是地方等外级航道。防洪评价和通航论证对新建联络线上跨河道提出了更高的要求，要求尽可能地加大铁路桥梁跨度，减少对河道的影响并实施河道的规划断面。

高水河因联络线及既有宁启共4座桥梁集中跨越航道，如图9，桥之间距离较近，且中间既有宁启铁路桥梁跨度小于上下游桥梁的跨径，防撞设计复杂，桥墩及水中按航道部门意见设置防撞设施和助航设施。

图9 4条铁路并行上跨高水河施工期间照片

根据洪评要求将淮河入江水道的河道补偿集中到金湾河补偿，按照河道规划标高进行扩挖疏浚。由于既有宁启铁路上下行建桥时未考虑桥址处的河道规划，为确保补偿断面能够开挖到位，护坡护底质量有保证，同时不影响既有桥墩安全，施工期间通过上游金湾闸断流，并在既有铁路两侧筑岛围堰干地施工铁路段补偿工程，成桥后如图10。

图10 淮扬联络线跨金湾河现场照片

表3 高水河、金湾河航道上四座铁路桥梁概况表

3.5 简支梁调跨桥墩

铁路桥简支梁上部结构已实现预制化，常用标准跨度为32m、24m[8]，但遇到沿线道路、河流等控制节点较多的长桥，标准跨度简支梁可能出现调跨十分困难，采用连续梁或现浇简支梁调跨不经济的情况。连镇高铁创新设计了简支梁调跨桥墩，如图11，在桥墩顶设置2m左右的梁段，外形轮廓与两侧简支箱梁保持一致，并与箱梁内部对齐满足贯通走行条件，方便24 m~32 m的孔跨搭配调节，消除非标跨度预制简支箱梁，墩身尺寸注重景观设计，尽量与邻近桥墩协调，灵活有效地解决了长大桥梁复杂节点孔跨布置的难题。

双线简支梁调跨桥墩的主要尺寸：墩身纵桥向2.8m，横桥向5.8m，标准桥墩墩身纵横向尺寸为2m×5.8m；墩顶帽纵桥向5.1m，横桥向9.6m，标准桥墩顶帽纵横向尺寸为3m×7.6m。如图11。

图11 简支梁调跨桥墩立面侧面示意图

4 结语

连镇铁路受高速公路、省道、河流、宁启铁路、江都城区等外部条件控制，扬州地区桥群是全线重难点工程。通过取得涉河涉路重要节点评估批复，理清立体交叉平纵关系，深入比较交叉点和小间距段方案，加强邻近既有线安全防护设计，综合考虑线路、站场、轨道、四电等专业接口对接等方面研究，形成如下关键技术成果：1）通过确定合理的桥跨布置、合龙段预留钢盒减少既有线上方作业风险、转体系统关键技术研究、曲线梁不平衡配重、加强邻近既有线安全防护设计等措施，使2座转体桥梁顺利施工。淮扬左线特大桥是国内单线铁路跨度最大、曲线半径最小、距离既有线最近、坡度最大的转体连续梁桥。2）淮扬左线、淮泰左线采用异型连续梁跨越淮泰右线，采用梁格法、实体模型、空间梁单元进行对比分析，解决了空间异型梁的设计难题。3）采用大跨度钢盖梁门式墩与临时改移既有线施工便线对比分析研究，减少了对既有线的施工干扰、大跨度钢盖梁门式墩方案有利于加快施工进程和减少邻营安全风险。4）结合防洪评价和通航论证要求，对跨越高水河、金湾河的桥梁结构、河道补偿、水中桥墩防撞设计等进行深入研究，科学合理地完成了邻营业线近距离不等跨四线铁路河中桥梁的设计，宽约100m的金湾河采用断流干法施工河道补偿工程，有效确保了既有线的安全并满足水利规划要求。5）在高铁桥梁设计中创新应用简支梁调跨桥墩，灵活有效地解决了长大桥梁复杂节点孔跨布置的难题。连镇铁路于2020年12月11日全线通车运营，扬州地区桥群设计研究成果取得了良好的社会效益和经济效益，丰富了桥群工程设计实践经验。