Sesión técnica del Instituto de Diseño

1. Descripción general

El tramo Xinjiang de la Segunda Línea Doble Lanzhou-Xinjiang se encuentra en la Región Autónoma Uygur de Xinjiang. La línea comienza en el río Hongliu en la frontera entre la provincia de Gansu y la Región Autónoma Uygur de Xinjiang en el este, pasa por la ciudad de Hami, el condado de Shanshan y la ciudad de Turpan, y termina en Urumqi, la capital de la Región Autónoma Uygur de Xinjiang en el Oeste. La longitud total de la línea principal es de 713,4 kilómetros.

1. Bases de diseño

(1) Aprobación del diseño preliminar del proyecto del frente de estación de la segunda línea doble del nuevo ferrocarril Lanzhou-Xining del Ministerio de Ferrocarriles de Lanzhou a Xining Hami a Urumqi "Carta del plan ferroviario núm. 20091451.

(2) “Revisión de Dictámenes sobre el Estudio de Viabilidad de la Segunda Línea Doble del Nuevo Ferrocarril de Lanzhou a Urumqi” (primer borrador).

2. Adoptar las especificaciones principales

(1) "Especificaciones de diseño de ferrocarriles de alta velocidad" (prueba) (TB10621-2009)

(2) "Nuevo Puente ferroviario "Reglamento provisional sobre el diseño de líneas sin costura" (Carta de construcción ferroviaria No. 2003205), en lo sucesivo denominado "Reglamento temporal de líneas sin costura"

(3) "Guía de diseño ferroviario de vías sin lastre de línea dedicada a pasajeros" ( Construcción ferroviaria No. 2005754)

(4) "Límites del edificio de transporte de contenedores de dos pisos de línea ferroviaria de pasajeros y carga de 200 km/h *** (Provisional)" (Carta de ciencia y tecnología ferroviaria No. 2004157)

(5 ) "Reglamento provisional sobre el diseño de líneas de pasajeros y mercancías de nueva construcción con una velocidad de 200 kilómetros por hora" (Carta de construcción ferroviaria [2005] N° 285)

(6) "Especificaciones Básicas para el Diseño de Puentes y Alcantarillas Ferroviarias" (TB10002.1-2005)

(7) "Código para el Diseño de Estructuras de Hormigón Armado y Hormigón Pretensado de Puentes y Alcantarillas Ferroviarias" (TB10002.3-2005)

(8) “Código para Diseño de Cimentaciones y Cimentaciones de Puentes y Alcantarillas Ferroviarias” (TB10002.5-2005)

(9) “Código para el Diseño de Estructuras de Acero de Puentes Ferroviarios" (TB10002.2-2005)

(10) Código de Diseño "Estructuras de Concreto y Mampostería de Puentes Ferroviarios y Alcantarillas" (TB10002.4-2005)

(11) "Código de diseño y estudio hidrológico de ingeniería ferroviaria" (TB10017-99)

(12) "Código de diseño sísmico de ingeniería ferroviaria" (GB50111-2006)

(13) "Aviso sobre la publicación de requisitos técnicos para fortalecer el diseño sísmico de ferrocarriles exclusivos para pasajeros" (Carta sobre construcción ferroviaria [2006] 338)

(14) "Disposiciones provisionales ferroviarias sobre diseño de durabilidad de estructuras de hormigón" (Construcción Ferroviaria No. 2005157)

(15) "Recopilación de Revisiones Parciales a las Normas de Construcción de Ingeniería Ferroviaria" Construcción Ferroviaria (2009) No. 22

(16) "Especificaciones Generales para el Diseño de Puentes y Alcantarillas de Carreteras" (JTG D60-2004)

(17) "Especificaciones de Diseño para Puentes y Alcantarillas de Hormigón Armado y Pretensado de Carreteras" (JTG D62-2004)

(18) “Código para Diseño de Cimentaciones y Cimentaciones de Puentes y Alcantarillas de Carreteras” (JTJ 024-85)

(19) “Normas Técnicas de Ingeniería de Carreteras” (JTJ001-97)

(20) " "Código de Diseño de Carreteras Urbanas" (CJJ37-90)

(21) "Código de Diseño de Puentes Urbanos" (JTJ11-93)

(22) " Estándar de carga de diseño de puentes urbanos" (CJJ77 -98)

(23) "Código de diseño sísmico para ingeniería de carreteras" (JTJ004-89)

(24) "Reglas de diseño sísmico para ingeniería de carreteras" Puentes" (JTG/TB02-01-2008 )

3. Estándares de diseño

(1) Grado ferroviario: línea dedicada a pasajeros

(2) Número de líneas principales: líneas dobles

(3) Valor objetivo de velocidad: superior a 200 km/h.

(4) Radio mínimo de curva: 7000m

(5) Pendiente máxima: 20‰

(6) Distancia entre líneas principales: 5m

(7) Tipo de tracción: eléctrica

(8) Longitud efectiva de la línea de llegada y salida: 650 m

(9) Método de control de operación del tren: control automático

(10) Método de comando de tráfico: despacho integral

II. Resumen de proyectos de puentes:

1. Superestructura de puente

(1) Superestructura de puente en convencional Selección de áreas

Las vigas de luces convencionales utilizan básicamente vigas cajón de doble hilera tipo hueco entero simplemente apoyadas y vigas de 16 mT, principalmente con luces de 32 my 16 m, y deben disponerse lo más centralmente posible.

(2) Selección de la superestructura del puente en zonas con grave escasez de agua

① Tuha-Shanshan-Shengjin, de 130 km de longitud. La litología del acuífero es principalmente suelo de guijarros y suelo de grava redonda, con una estructura única y buena permeabilidad al agua. Es el área de formación y escorrentía de los poros. La profundidad del nivel freático es de más de 150 m. La producción de agua de un solo pozo es de 100-1000 m3/d. Mineralización La concentración es inferior a 1 g/L. Su recarga de aguas subterráneas es principalmente recarga lateral procedente de escorrentías subterráneas. La cantidad de agua transportada por Shanshan Zhisheng Golden Oasis satisface las necesidades de suministro de agua de estaciones medianas y pequeñas.

Tramo Turpan-Daheyan, de 70km de longitud. La litología del acuífero es principalmente suelo de guijarros y suelo de grava redonda, con una estructura única y buena permeabilidad al agua. Es el área de formación y escorrentía de inmersión de poros. La profundidad del nivel freático es superior a 150 m, la salida de agua. de un solo pozo es de 100-1000m3/d, y el grado de mineralización es inferior a 1g/L. Su recarga de aguas subterráneas es principalmente recarga lateral proveniente de escorrentías subterráneas.

　② Selección del tipo de viga

Dado que la construcción de una viga cajón de orificio completo está limitada por la velocidad del vehículo de transporte de vigas, generalmente se usa para configurar un gran patio de fabricación de vigas. cada 15-20 km La escala del patio de vigas generalmente tiene entre 300 y 500 orificios y su uso es adecuado para trenes de pasajeros con una alta proporción de puentes y recursos hídricos relativamente abundantes.

Debido a la baja proporción de puentes en esta línea y la distancia relativamente grande entre los dos puentes, no es razonable ni económico construir todo el agujero. Al mismo tiempo, al oeste de Zhangye, los recursos hídricos son. muy escaso Según el estudio, la mezcla de vigas cajón de 1 orificio y 32 m. El agua combinada es de 60 m3, y el agua para humedecer el encofrado y el mantenimiento es de aproximadamente 120 m3. El consumo de agua de un campo de vigas con 300 orificios alcanzará los 54.000 m3. bastante considerable. A las zonas con escasez de agua les resulta difícil adaptarse a la demanda de agua mencionada anteriormente.

Con base en la situación anterior, se da prioridad a las vigas de 16 mT (Tongqiao (2005) 2302-Ⅰ) en áreas con escasez de agua para facilitar el transporte y el montaje.

Cuando un puente pasa por una zona de desbordamiento (también zona deficiente), la perspectiva hidrológica requiere el establecimiento de múltiples puntos de trabajo de tamaño pequeño y mediano, debiendo incrementarse adecuadamente la densidad de los puntos de trabajo. De esta manera, si se utilizan vigas en T, se puede aumentar el espacio libre debajo del puente, lo que favorece la descarga de inundaciones del puente.

Durante los intercambios de carreteras, se utilizan pequeños marcos rígidos continuos o vigas continuas de mayor luz para conectar las vigas de 16 mT.

Las vigas de 16 mT utilizadas en este diseño del plano de construcción están dispuestas principalmente en DK1204+000~DK1233+000; DK1406+000~DK1658+000; la longitud total de la línea es de 281 km. Lograr un preajuste centralizado de párrafos para facilitar la organización de la construcción. La longitud total de esta sección del puente con vigas en T es de aproximadamente 24,8 km.

2. Diseño de pilas de puentes, estribos y cimentaciones

Las pilas de puentes rectas y curvas tienen la misma estructura. Teniendo en cuenta las diferentes alturas de los pilares, las dimensiones longitudinales del cuerpo del pilar del puente se diseñan en dos tipos: D=1,6 my 2,0 m. Las alturas de pilar aplicables son 0~10 my 10~15 m respectivamente.

1. El tamaño de la almohadilla se determina según el diseño del rodamiento de acero esférico TQGZ de Yiqiaotong (2009). Para satisfacer las necesidades de las vigas superiores, el mantenimiento y el reemplazo de los cojinetes, la altura desde la parte inferior de la viga hasta la parte superior del pilar es de 50 cm, y la altura de la plataforma de soporte varía según el modelo del cojinete.

2. Tamaño del casquete superior: El casquete superior adopta una sección transversal rectangular, con un ancho de puente transversal de 11,4 m y un ancho longitudinal de 2,1 y 2,5 m dependiendo de la altura de la pila. Se establece una pendiente de drenaje en la parte superior de la tapa, y las esquinas de la tapa y el cuerpo del pilar están achaflanadas a R=30 cm.

3. Diseño del cuerpo de pila de puente:

De acuerdo con las disposiciones pertinentes del artículo 5.3 de las “Especificaciones Básicas para el Diseño de Puentes y Alcantarillas Ferroviarias” (TB10002.1-2005). , combinado con el diseño de la tapa superior del pilar y el cuerpo del pilar. Según el cálculo, todos los pilares rectos y curvos del puente adoptan secciones transversales rectangulares de doble columna, y las dimensiones estructurales se muestran en la Tabla 1 y la Figura 1:

4. Diseño de estribos y conos

Luces convencionales Los estribos de vigas simplemente apoyadas de 16m y 32m de luz adoptan estribos huecos rectangulares.

La relación de pendiente del puente transversal del cono del estribo del puente es la misma que la de la calzada, y la relación de pendiente a lo largo del puente: el rango desde la copa hasta el arcén es 1:1. La plataforma en forma de media luna debajo del sombrero de copa se determina de acuerdo con el nivel de intensidad del terremoto, y más Suponga que la plataforma tiene 1,0 m de ancho y termina en forma de media luna al final de la plataforma La profundidad de enterramiento del cono. La base no deberá ser inferior a la profundidad máxima de congelación del suelo + 0,25 m.

La altura de llenado del estribo del puente está diseñada para ser de aproximadamente 7 m en áreas ordinarias, y la altura de relleno está diseñada para ser de aproximadamente 6 m en áreas de terremotos de octavo grado y áreas geológicas pobres.

El material de relleno del cono es el mismo que el del terraplén, asegurando que el cono, la sección de transición detrás de la plataforma y el terraplén conectado a la sección de transición se construyan al mismo tiempo.

Para fortalecer la sección de transición del puente a la carretera, el foso de cimentación del pilar del puente se rellena con hormigón C15 en el lado trasero del pilar, y los otros tres lados se rellenan con arena y grava para el nivel del suelo original.

5. Diseño de los cimientos del puente

　① Selección de la forma de los cimientos

Si el pilar del puente es bajo (la altura del pilar no excede los 20 m) y el terreno es bueno (capacidad de carga de los cimientos de suelo de guijarros б0>600 kpa ) Cuando el asentamiento de la pila y el estribo se calcule para cumplir con los requisitos de diseño, se adoptará la cimentación del pozo.

Otras áreas con poca capacidad de carga de cimientos y altos niveles de agua subterránea utilizan cimientos de pilotes.

② Principios de diseño de cimentaciones por pilotes

Para cimentaciones convencionales con vigas simplemente apoyadas, se prefiere el diámetro del pilote de ?1,00 m (el número de pilotes no supera los 12), y cuando cruza un río y tiene erosión por flujo de agua, se utiliza un diámetro de pilote de ?1,25 m. Capacidad de carga básica σ. Las rocas ≥600kPa se diseñan como pilotes incrustados.

Cuando la resistencia del cuerpo del pilote no está controlada en el diseño, se prefieren las barras de acero HRB335 para las barras de acero del cuerpo del pilote. Las barras principales longitudinales dentro del rango de 16 m por debajo de la parte superior del pilote de fricción se refuerzan con secciones transversales completas, las barras principales longitudinales dentro del rango de 16 a 25 m se refuerzan a la mitad y se utiliza hormigón simple por debajo de los 25 m. Pilotes de columnas y capacidad portante σ. Para rocas ≥400kPa, se utiliza refuerzo de longitud completa y la relación de refuerzo se determina según la inspección. El espesor neto de la capa protectora de todas las barras de acero en la base del pilote no debe ser inferior a 7 cm.

De acuerdo con los requisitos de la Carta de Construcción Ferroviaria (2006) No. 338 y el "Código de Diseño Sísmico para Ingeniería Ferroviaria" (Edición 2009), la plataforma de tapa está diseñada con refuerzo de seis lados. Se coloca una malla de acero HRB335 (φ16 mm) en la superficie superior, con un espacio de 12 cm, y la cantidad se calcula como 27 kg/m2. Se coloca una malla de acero HRB335 (φ25 mm) en la parte inferior, con un espacio de 12 cm; la cantidad se calcula como 65 kg/m2. Se coloca una malla de acero HRB335 (φ12 mm) a su alrededor. El espacio es de 12 cm y la cantidad se calcula como 15 kg/m2.

3. Materiales de construcción de puentes y alcantarillas y diseño de durabilidad

En primer lugar, de acuerdo con el nivel ambiental del puente y la alcantarilla, adoptar las especificaciones de durabilidad del hormigón armado, Construcción Ferroviaria No. 2007140. Railway Construction No. 2005157 y los requisitos de documentación relacionados identifican los tipos y estándares de materiales. En circunstancias normales, los pilares y estribos se diseñan de acuerdo con el entorno T2 y los cimientos se diseñan de acuerdo con el entorno T1. Superado el ambiente normal, se implementará según las especificaciones correspondientes.

IV.Precauciones de construcción

Los planos de construcción de esta línea se basan primero en el plano del lugar de trabajo, seguido del plano de referencia y luego en el plano estándar y en el plano general. atención especial durante la construcción; si tiene alguna pregunta, comuníquese con la unidad de diseño. Las precauciones de construcción se indican en cada plano de referencia y plano del lugar de trabajo. Lo siguiente llama específicamente la atención sobre los problemas que pueden surgir fácilmente durante la construcción.

(1) Replanteo de obra

Consultar cota de línea y kilometraje muelle por muelle y plataforma. Preste atención a verificar los ajustes preexcéntricos longitudinales de pilares de luces desiguales y los ajustes preexcéntricos transversales de pilares en curvas de acuerdo con los dibujos de referencia de los pilares y los dibujos de puntos de trabajo.

La distancia desde la superficie del riel del puente hasta la línea del arcén diseñada se calcula como 0,815 m. La altura desde la parte inferior del riel hasta el arcén real de la carretera varía debido a los diferentes materiales de relleno de la subrasante y de los materiales de relleno y excavación. Para más detalles, consulte los documentos de subrasante profesionales.

3. Cuando la distancia mínima desde la parte superior del muro de contención de lastre frente al estribo hasta la parte superior de la viga en dirección cuesta abajo es menor que la junta de viga estándar, el muro de contención de lastre en la El extremo cuesta abajo del pilar se mueve verticalmente hacia atrás, de modo que la parte superior del muro de contención de lastre esté en contacto con la parte superior de la viga. Mantenga una distancia de 6 cm.

Si se determina que el kilometraje del estribo en el documento de diseño no incluye el movimiento hacia atrás del muro de contención de lastre, se deben realizar ajustes durante la construcción y el diseño.

Ingeniería superior

1. El diseño de la estructura del tablero del puente tiene en cuenta el diseño razonable de la catenaria, las tuberías integradas y el drenaje del tablero del puente y otras instalaciones. Generalmente, las góndolas se instalan después de que la altura del muelle supera los 10 m en el lote. Cuando no hay condiciones de tráfico en los muelles en el agua y debajo del puente, las góndolas se instalan cuando la altura del muelle supera los 4 m. El puente largo está equipado con un paso de emergencia desde la plataforma del puente hasta el suelo cada 3 km en un lado del puente, y la zona de viento está ubicada en el lado de sotavento. Las medidas de puesta a tierra en el extremo de la viga se manejarán de acuerdo con los requisitos profesionales de comunicaciones, señales, energía eléctrica, etc.

2. Cuando la aceleración máxima del terremoto alcanza 0,1 go 0,15 g, es necesario instalar medidas para evitar la caída de las vigas. Vea la imagen de referencia para más detalles.

(3) Subestructura

1. La sección de transición carretera-puente detrás de la plataforma debe construirse de acuerdo con los documentos de diseño profesional de la plataforma y no se deben utilizar equipos a gran escala. Se permite rodar detrás de la plataforma, de lo contrario puede causar que los estribos del puente se inclinen hacia adelante e incluso corten los cimientos.

2. El diámetro y profundidad de los orificios reservados en el muelle deben ser compatibles con el tamaño y longitud de las varillas de instalación, y no deben ampliarse ni profundizarse a voluntad. Una vez completada la construcción del muelle, los orificios reservados, como los orificios de anclaje de los cojinetes o los soportes de las vigas descendentes a prueba de terremotos, deben cerrarse temporalmente después de eliminar los escombros y la acumulación de agua para evitar que la tapa superior se congele y se agriete durante el invierno. Antes de erigir vigas o instalar soportes, abra los orificios reservados, drene el agua acumulada, elimine los escombros y enjuáguelos antes de instalar los anclajes de soporte o los soportes antisísmicos de las vigas descendentes. Después de instalar las varillas, deben sellarse con mortero o. vertido de hormigón en el tiempo. Se recomienda utilizar una herramienta de ventilador para eliminar el agua acumulada en el orificio de retención.

3. La altura de la plataforma de soporte incluye el espesor de mortero necesario para instalar el soporte. Durante la construcción, preste atención a reservar esta parte de acuerdo con el plano de instalación del soporte.

4. La superficie de relleno del foso de cimentación del pilar del puente debe estar aproximadamente 0,2 m más alta que el suelo para facilitar el drenaje. El relleno del pozo de cimentación en loess debe compactarse en capas para evitar que la filtración de agua afecte la seguridad de la cimentación. Especialmente en zonas con loess colapsable se debe garantizar la calidad del relleno del foso.

5. Al verter componentes de hormigón de gran volumen, la construcción debe realizarse estrictamente de acuerdo con las especificaciones correspondientes y se debe reforzar el mantenimiento para evitar el agrietamiento de los componentes de hormigón, mejorando así la durabilidad de la estructura. .

6. Al diseñar una base de pozo excavado, se debe considerar la resistencia elástica y la resistencia a la fricción del suelo alrededor de la base, por lo que se debe garantizar que el suelo original alrededor de la base no se altere. Todos los cimientos de pozos excavados en esta línea deben excavarse verticalmente y no se permite ninguna pendiente. Está estrictamente prohibido excavar el suelo fuera de los cimientos. Excavación de pozos en el suelo con muros protectores.

7. Después de la excavación del pozo de cimentación de lutita, evite estar expuesto al aire durante demasiado tiempo y esté estrictamente protegido de la inmersión en agua de lluvia. Al excavar pozos de cimentación en áreas de loess, se deben dejar zanjas de drenaje en el suelo para evitar que el agua de lluvia empape.

8. Cimentación por pilotes Cuando la base se coloca a la capacidad portante básica σ. Para rocas ≥600kpa, el diseño se basa en pilotes de columnas empotrados; para otras cimentaciones rocosas y no rocosas, el diseño se basa en cimentaciones con pilotes de fricción.

Los pilotes de fricción y pilotes de columna están reforzados en toda su longitud, y el refuerzo en la parte inferior de los pilotes de fricción se reduce a la mitad. Tenga en cuenta que cuando la capacidad de carga del lecho rocoso es mayor o igual a 400 kPa pero menor a 600 kPa, aunque la base del pilote está diseñada de acuerdo con pilotes de fricción, la forma del refuerzo es la misma que la de los pilotes de columna, y todos los refuerzos principales son largos para el fondo de la pila.

(4) Protección del medio ambiente

El período de construcción del puente incluye principalmente excavación de tierra, construcción de cimientos de pilotes y otras actividades de construcción, y el período de construcción es largo. Durante el proceso de construcción se causarán ciertos daños a la vegetación adherida al terreno. Al mismo tiempo, la excavación de la construcción también dejará suelo desnudo, lo que puede provocar erosión del suelo si no se restaura a tiempo. Se deben tomar las siguientes medidas de mitigación durante el proceso de construcción:

1. Durante las actividades de construcción, se debe prestar atención a proteger la vegetación del suelo y minimizar el área ocupada por el área de construcción;

2. Temporal Una vez que se complete el área de construcción, el sitio debe limpiarse a tiempo y las áreas expuestas deben cubrirse con tierra y reverdecer a tiempo para evitar la erosión del agua y del suelo;

3. el suelo: la velocidad de los vehículos que operan en el sitio de construcción debe ser limitada, y la velocidad de los vehículos que operan en el sitio de construcción debe ser limitada. Rocíe agua en las superficies de trabajo, caminos y entradas y salidas de vehículos de manera oportuna para reducir el impacto. de polvo sobre la vegetación;

4. Durante la construcción de los cimientos del pilote, se debe prestar atención a la reparación y el mantenimiento mecánicos para evitar fugas mecánicas de aceite y fugas de aceite.