摘 要 珠三角城际轨道交通工程地处经济发达的珠江三角洲地区，采用一种介于地铁和客运专线之间的新型交通运输方式。针对其中桥梁工程的设计，结合在建的广珠城际轨道交通工程，从设计标准、设计理念等方面分别阐述了珠三角城际不同于地铁或客专项目的设计要点。

关键词 珠三角区域 城际轨道交通 桥梁工程 设计要点

 

      城际快速轨道交通工程近年来在我国各地区逐渐兴起，其中起步最早、规模最大的就是珠三角城际轨道交通工程( 以下简称珠三角城际) 。经国家发改委批复，2020 年珠三角地区将建成城际轨道交通工程线路长度超过 1 400 km。

     珠三角城际穿行于经济发达的珠江三角洲主要城市之间，车辆采用地铁 A 型车外形尺寸的城际动车组，设计时速达 140 ～ 200 km，采用小编组、高密度、公交化的运行模式。总体来看，珠三角城际速度目标值接近于国铁客运专线，但站点设置、运行模式又与国铁客专截然不同; 其运行模式和站点设置类似于城轨地铁，但速度目标值又大大高于城轨地铁，是介于两者之间的一种全新的交通运输方式，目前还没有专用的设计规范。

      珠三角城际采用全封闭设计，桥隧比重超过90% ，桥梁工程的设计建设对于整个珠三角城际而言是举足轻重的。

 

      珠三角城际不能简单套用城轨地铁或客运专线的设计规范。中铁第四勘察设计院集团有限公司与广东省铁路投资股份有限公司联合研究编制了《珠江三角洲地区城际轨道交通设计暂行规定》，于 2010 年 6 月通过省建设厅组织的审查，将于近期颁布执行。桥梁设计参数中与客运专线及地铁不同的主要在于活载图式和墩台纵向刚度控制条件。

      竖向荷载设计图式是桥梁设计的基础，也是最重要的参数之一。活载图式的制定是否合理，直接影响行车安全或影响运输能力，标准过高则会造成浪费。根据珠三角城际实际运营车辆荷载，考虑车辆发展及城际路网发展需要，结合广珠城际及国铁客专的研究成果，采用国际铁路联盟荷载图式标准值的 0．6 倍( 简称 0．6UIC) 作为设计活载，考虑到小跨度桥梁及检修养护荷载不能满足，采用 4 个轴重19 t 的验算荷载作为补充。活载图式如图 1 和图 2所示。

      将 0． 6UIC 活载与国内外各种车辆活载以及珠三角城际实际运营车辆活载进行比较，静活载换算均布活载效应结果见表 1。

      珠三角城际桥梁将 0． 6UIC 作为设计活载，活载发展系数 1． 6，高于国内外发展系数平均水平1． 488，处于国内外发展系数 1． 124 ～ 1． 834 之间，具备足够的、合理的活载发展储备。

      墩顶纵、横向弹性位移值是桥墩台刚度的直接体现，影响旅客列车安全性和旅客乘车舒适度指标。目前《时速250 ～350 客运专线铁路暂行规定》纵向水平位移△≤5 ( mm) ，横向水平位移差引起的相邻墩台轴线间的水平折角小于 1． 0‰，另外由于铺设无缝线路，还对于32 m 跨度梁要求纵向线刚度大于320 kN/m。欧盟规范对墩顶位移控制采用曲线半径和水平折角双孔的形式，在跨度小于或等于 32 m 时其位移限值远小于我国现行规范的5 ，跨度达 40 m 时位移限值于 4 接近; 德国规范对于速度大于 160 km / h时，水平折角限制 1‰，在32 m跨以下时基本相当于3 ，在 40 ～ 56 m 基本相当于 4 。

      珠三角城际采用的 0． 6UIC 竖向荷载较小，相应的水平荷载也较小，如果纵、横向水平位移限制仍采用 5 的限值显然是不安全的。

      中铁第四勘察设计院集团有限公司根据0．6UIC荷载特点及实际墩、梁情况，根据不同墩顶水平位移限值情况下对桥梁进行车桥耦合仿真分析。分析结果表明，在墩顶位移为 3． 5 的限值下，梁的动力性能指标达到良好，行车安全性、旅客舒适度指标均达到良好。

      典型列车响应见表 2。

      在墩顶位移为3． 5 的限值下，经检算，轨道结构强度稳定均满足要求。

      珠三角城际穿行于珠三角各大城镇之间，沿线大多是城镇街道等人口密集区，各种高等级公路、城市道路、规划道路以及水道、管线等密集，情况复杂，桥墩布置条件恶劣。

      珠三角城际所经之处都是经济发达地区，城镇建设达到了相当的水平，人们对于感官的要求也比一般地区要高，这就要求珠三角城际的设计要与周边环境相协调，不能延续过去大铁路那种肥梁胖墩的做法，要在轻巧、美观上多做文章。同时由于活载轻、桥面窄，也使得珠三角城际有条件设计得更加轻巧、美观。

      因此，珠三角城际桥梁设计时，应该牢牢地把握以下 2 个理念。

      部分工点斜交角较小，为避免大跨桥梁结构，减少对既有或规划道路的改造，必须因地制宜地采用门式墩甚至异形墩等，以下为已建广珠城际的部分实例。

      如图 3 所示，线路与城市道路交角很小，设计中利用中央绿化带布置了 6 个门式墩。

      当门式墩跨度较大、墩身较高时，为增大桥墩刚度，可采用双排四柱墩，即把门式墩的单柱变为纵向双排柱。图 4 为广珠城际采用双排四柱墩的一个实例。

      当门式墩跨度达到20 m 及以上，可采用钢结构门式墩。如图 5 所示。

      个别工点地形条件复杂，可因地制宜地采用特殊桥墩。广珠城际跨越某高速互通区域采用了钢结构的四斜腿门架桥墩，在避免大跨的同时把对既有道路的影响减到最低，如图 6、图 7 所示。

      桥梁的景观不仅要注意自身线形的优美，还应该与周边环境相协调，无论简支梁、桥墩还是大跨结构，都应在满足受力安全、行车舒适的前提下力求轻巧、美观。

      在建的广珠城际线简支箱梁采用大弧的圆弧形翼板斜截面箱梁形式，桥墩的设计采用倒 Y 形与花瓶形两种与简支梁外形相配合，线形流畅，视觉效果较好。如图 8、图 9 所示。

      广珠城际上跨小榄水道主桥采用 V 形刚构 －拱组合桥，造型独特，气势宏伟。如图 10 所示。

      珠三角城际采用了一种新的交通运输方式，代表了我国城际铁路的一个重要方向。桥梁设计研究采用了不同于城轨地铁和客运专线的主要设计参数，既保证了安全又节约了投资。珠三角城际处在珠江三角洲这个特定的环境中，对桥跨墩台的布置和桥梁景观提出了更高的要求。