摘 要：對大萊龍鐵路擴能改造工程的橋涵設計進行概述，主要介紹大萊龍鐵路擴能改造工程中橋涵設計的一般原則及設計的重點、難點。既有線改造橋涵設計不同于新建鐵路橋涵設計，設計相對復雜，控制因素多，更加需要設計單位各專業間分工明確，相互協作。通過對既有橋涵的調查分析，結合既有橋涵普查報告及工務臺賬，提出了相應的既有橋涵改造方案，期望為類似鐵路工程建設提供參考。

　　關鍵詞：既有線;擴能改造;電氣化;橋涵;設計

　　1 概述

　　大萊龍鐵路位于山東半島環渤海灣，是山東省沿海鐵路通道的組成部分，西端從德大線大家洼站引出，途經濰坊濱市屬海經濟技術開發區、寒亭區、昌邑市，青島市屬平度市，煙臺市屬萊州市、招遠市、龍口市引入龍煙線龍口西站。大萊龍擴能改造工程正線全長175.761 km(其中利用既有益羊鐵路9.807 km)，全線維持既有平、縱斷面，進行提速、電氣化改造;改建既有站10個，新開中間站1個、會讓站1個;站場到發線有限長度延長至1 050 m;全線鋪設60 kg/m跨區間無縫線路;路基、橋涵病害同步進行整治。改造完成后由貨運變為以貨運為主，兼顧客運的客貨共線鐵路(Ⅰ級鐵路)。

　　1.1 既有線概況

　　既有益羊鐵路，鐵路等級為Ⅲ級地方鐵路支線，單線，貨物列車最高運營速度60 km/h，內燃機牽引，橋涵設計荷載采用“中-22級”，一般橋涵設計洪水頻率為50年一遇，彌河分洪河特大橋設計洪水頻率為100年一遇。益羊鐵路1984年5月動工，1988年2月臨管運營。

　　既有大萊龍鐵路，鐵路等級為Ⅰ級地方鐵路，單線，貨物列車最高運營速度60 km/h，內燃機牽引，橋涵設計荷載采用“中-活載”，橋梁設計洪水頻率為100年一遇、涵洞設計洪水頻率為50年一遇。大萊龍鐵路1999年5月動工，2005年6月通車試運營。

　　1.2 既有橋涵概況

　　本線共有簡支梁橋63座，其中特大橋5座，大橋12座，中橋35座，小橋11座，梁式橋總長度10 160.8 m;框架中橋10座，框架小橋4座;各類型涵洞732座，平均每公里路基涵洞4.4座;既有道路上跨橋13座;平交道口88處。

　　梁類型主要有鋼筋混凝土普高度梁、低高度梁;預應力混凝土普高度梁、低高度梁、超低高度梁;明橋面下承式栓焊簡支鋼桁梁。除跨越重要河流的橋梁采用重力式橋墩外，其它橋梁下部結構均采用輕型橋墩(單圓柱墩、板式墩);橋臺采用T型橋臺及耳墻式橋臺。

　　涵洞類型主要有蓋板涵、斜交蓋板涵、框架涵、圓涵、倒虹吸等。

　　2 既有橋涵存在的主要問題

　　本線設計標準為地方鐵路，既有橋涵設計標準低，而貨運量較大，運營單位橋涵養護維修不及時，橋涵設備不斷老化，不能滿足提速至120 km/h的需要，需對既有橋涵進行加固改造。

　　根據現場調查情況，既有圬工橋梁體裂縫、露筋、橫隔板剝落露筋、人行道板老化、泄水孔銹蝕嚴重，板式橡膠支座變形老化，盆式橡膠支座及搖軸鋼支座轉角超限，連接桿、螺栓缺失，墩臺裂縫、露筋、吊欄、圍欄缺失等較普遍;個別河道中橋墩受侵蝕較嚴重。此外，個別梁橋因河道過度挖沙致基礎裸露;3處鋼桁梁梁體均有被汽車撞擊歷史，對行車安全有一定的影響。

　　既有蓋板涵防水層失效漏水、露筋、混凝土剝落較普遍，框架涵頂板底橫向裂縫較普遍，部分涵洞被路基土掩埋失去原有功能，部分下穿鐵路的交通涵，由于道路下挖，雨季積水嚴重，交通不便，部分橋涵兩側道路擴寬發展，通行凈高、凈寬與城市發展不相適應。

　　3 擴能改造的主要技術標準

　　(1)鐵路等級：Ⅰ級。

　　(2)設計洪水頻率：

　　橋梁設計洪水頻率：1/100;

　　線路過去無大的水害發生時涵洞利用既有：1/50。

　　(3)設計速度目標值：

　　旅客列車120 km/h，貨物列車80 km/h;

　　既有3處明橋面鋼桁梁橋限速80 km/h。

　　(4)設計活載：

　　鐵路橋涵：中-活載;

　　公路荷載：按相應公路荷載等級的1.3倍或相關協議辦理。

　　(5)建筑限界：

　　按照電氣化鐵路國家標準限界“建限—1”執行。

　　4 擴能改造橋涵設計的依據及一般原則

　　首先，擴能改造橋梁設計應根據橋涵結構工作狀況分析考慮，建設單位應組織對本線重點橋梁進行綜合檢定分析，選取有代表性的橋梁進行靜、動載及提速試驗，掌握橋梁結構在荷載作用下的工作性能、承載能力、整體剛度等。設計單位根據現狀工況，提出對應強化措施。

　　其次，多年來鐵路建設標準，設計規范等均進行了重新修訂，鐵路設計理念也有了較大轉變，而既有鐵路的建成時間普遍久遠，其設計理念及采用的標準、設計規范雖然能滿足當時條件下的鐵路建設要求，但較難與當前鐵路運輸發展要求相適應。因此，既有線的擴能改造，必將出現許多新的問題。例如，速度目標值調整后，線路曲線半徑的取值，緩和曲線長度的取值，路基橫向寬度的取值，橋上道砟厚度的取值，涵洞頂最小填土高度的取值等。再比如，內燃機牽引改造為電力牽引橋上增設接觸網支柱，需對既有結構進行檢算等。

　　本文結合大萊龍鐵路擴能改造工程，重點介紹單線鐵路擴能改造所涉及的橋涵設計原則及橋涵設計的重點、難點。

　　4.1 橋涵改造主要設計依據

　　本工程新建橋涵按《鐵路橋涵設計規范》(TB 10002-2017)執行。既有橋涵病害整治，改造加固后各項指標應滿足《鐵路橋梁檢定規范》(鐵運函[2004]120號)和《既有線提速技術條件(試行)》(鐵科技〔2002〕76號)的規定要求;既有橋涵病害整治應按《普速鐵路橋隧建筑物修理規則》(TG/GW103-2018)和《鐵路混凝土結構耐久性修補及防護》(Q/CR 410-2020)的執行。

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