长昆铁路北盘江桥位方案研究

1、长昆铁路北盘江桥位方案研究任志伟（中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031）作者简介：任志伟，1979年出生，男，工程师。2002年毕业于西南交通大学土木工程专业。摘 要：以长昆铁路北盘江桥位方案为例，从区域地形、地质出发，结合桥位、桥式及相邻工程情况，综合经济、技术比选，确定了合理的桥位方案，阐述了桥位选择需要综合考虑各相关因素和条件，才能选出经济合理的桥位方案。关键词：长昆铁路；北盘江；桥位；方案研究1长昆铁路概述本项目东起长沙市，向西先后经湖南省的湘潭、娄底、怀化市，贵州省的凯里、贵阳、安顺市，云南省的曲靖市至昆明市。本线是沪昆客专的重要组成部分，其东端于长沙枢纽与京广及杭长客专

2、线相连，中部于贵阳枢纽与贵广、渝黔、成贵等快速铁路相接，西端于昆明枢纽与昆广、云桂、昆玉及规划建设的渝昆等快速铁路相连，线路全长1137.87km。本项目的建设可以加强西南与中东部地区联系，促进区域经济协调发展、拉动内需；带动沿线国土资源开发及民族经济发展；加速区域城市化建设进程和中国东盟自由贸易区的建设。2北盘江桥位方案研究北盘江属山区剧烈下切河流，纵坡陡，落差大，线路附近落差约800m。本次结合桥梁桥式及孔跨选择、桥梁两端隧道工程及地质情况，从北至南，从12个桥位中筛选出有比较价值的上游、中游、下游3个桥位方案，结合线路方案进行比选，如图1。图1 北盘江桥位方案示意图2.1上游桥位方案线路

3、自安顺站，经黄果树景区北侧跨打邦河，采用20下坡穿长度为14.86km的营盘山隧道，之后跨北盘江、绕避采空区后至普安，线路长112.24km。本方案北盘江桥设计标高950m，桥高350m，主桥采用跨度（180+432+180）m钢桁斜拉桥，桥梁长度804m。该桥式施工方法比较成熟、施工难度和风险较小，但是后期养护维修量大，工程造价较高。为此，同时研究了450m钢桁拱桥方案，该桥式耐久性好，养护维修量少，造价经济，但施工难度和施工风险较大。征对以上大跨桥梁存在的问题，研究了降低桥梁标高，减小桥梁跨度的方案。由于受地形限制，线路无法提前降低高度，降低桥梁标高只有加大坡度或展线两个方案。增大坡度方案

4、是将营盘山隧道纵坡由20加大到24，隧道长度增长至14.95km，降低桥梁高56m。展线方案是线路向下游绕行，展长线路5.5km，但因线路无法绕避小煤窑采空区，故研究后放弃。桥梁标高降低50m后，主桥采用上承式380m混凝土拱桥，桥梁长度672m。该桥式结构刚度较大，耐久性好，养护维修量少，造价经济。隧道坡度加大后，上下行运行时分分别增加18s、12s，最低运行速度由279.1km/h降低至262.5km/h，营盘山隧道工期由39个月延长至40个月。考虑纵坡加大至24后，虽然对运行时间影响甚微，但能耗会有所增加，且控制工程工期延长1个月，对缩短总工期不利。在该桥位下游1.2km处，有一个上下游

5、10km范围内开口最小的峡口，桥梁设计标高采用950m，主桥为上承式320m混凝土拱桥，桥梁总长度852m。但该桥西端线路无法绕避粗糠田煤矿采空区，采空区采煤标高200m900m，线路位于采空区上方50m100m，该煤矿为民用矿整合形成，原为多个小煤窑，安全风险极大，故研究后放弃。综上所述，从降低施工难度和工程风险和列车运行舒适性方面考虑，本次推荐432m钢桁斜拉桥式方案参与进一步比较。2.2中游桥位方案线路自黄果树车站引出，跨过打邦河，线路转向西南，穿过13.32km的“人子坡”岩溶隧道后转向西北，跨过北盘江至普安，线路长114.544km。该方案因受长13.32km的新寨隧道控制，北盘江桥

6、位标高需采用900m，桥位处峡谷开口较大，由于斜拉桥没有布置边跨的条件，桥式方案采用440m钢桁拱。该种桥式结构轻盈，造型优美。缺点是拱上墩柱高，梁部横向刚度较弱，影响列车运行舒适性，后期养护维修量大，工程造价较高，施工难度和风险较大。2.3下游桥位方案线路自安顺站，沿沪瑞高速公路北侧、黄果树景区北侧边缘走行，跨打邦河、拉直线路穿过长21.3km的营盘山隧道、跨北盘江和西泌河后至普安，线路长110.37km。北盘江桥梁设计标高为700m，主桥为160m预应力混凝土连续刚构桥，最大墩高95m，桥梁总长度432m。该方案主要缺点是长21.3km的营盘山岩溶隧道为单面坡且无设置横洞条件，工期需78个

7、月，工程风险极大。要改善隧道条件，线路标高需抬高至1050m，现有技术北盘江桥难以施设。上述方案的主要工程数量及投资比较见表1。表1 北盘江桥位方案主要工程数量及投资比较表 工程项目单位上游桥位方案中游桥位方案下游桥位方案建筑长度km112.24114.544110.372房屋拆迁m25118024826047690用地新征亩180115931559临时亩402841543921路基土石方104m3383.3565340.94327.2385圬工104m37.98956.45.8881桥涵特大桥H<50m座延长米5-60154-440910-7744H50m座延长米4-30704-301

8、01-651大中桥H<50m座延长米14-198016-255418-3028H50m座延长米3-11853-11294-1760最高桥桥高/跨度350/390（拱）320/440200/290（拱）桥梁合计座延长米26-1225027-1110233-13183隧道隧道合计座延长米28-9091127-9616823-90498最长隧道km14.86413.3421.315桥隧总长km103.161107.27103.681桥隧比重%91.9193.6593.94轨道正线km223.98228.588220.244站线km8.5768.5768.576控制工程工期月424278预估算总额（静态）万元136553714030121353805预估算差额万元0+37475-117332.4方案比选意见经比较，下游桥位方案因隧道工期较长，隧道施工风险大，不宜采用；上游桥位和中游桥位方案隧道和桥梁工程相当，而上游桥位方线路顺直，投资省，故推荐上游桥位方案。3结语通过综合研究区域地形、地质条件，分别选择了上游桥位方案、中游桥位方案和下游桥位方案进行了充分的论述，同时针对不同桥位、桥式及相邻工程情况，综合经济、技术比选，确定了合理的桥位方案，阐述了桥位选择需要综合考虑各相关因素和条件，才能选出经济合理的桥位方案。为以后的类似工程提供了一定的借