1 4.2.4 高架桥梁方案研究图 4.2.4-1 深圳市轨道交通 12 号线区间高架布臵 示意深圳市轨道交通12 号线规划线路方案全长32.5 km,经本次投标方案初步研 究，其中高架段长 28.12km,约占线路全长 87% 。高架区间设计对本线工程实施、 沿线景观和生态格局都将产生较大的影响，为研究适合本线的高架结构形式，首 先对沿线区段及重要节点进行分析。(1) 高架设计起点深惠公路段：本段高架线路自车辆段出发，沿深惠公路路侧前行，并与在建 轨道交通3 号线并行 (3 号线位于深惠路中央分隔带，正在实施) ，在体育新城站考虑与3 号 线换乘。设计节点： 由于 3 号线目前正在施工， 12 号线计划在体育新城站与3 号 线实现换乘。 根据线路布设方案， 在高架结构处理方面应把对3 号线已实施高架 段结构、 3 号线运营及深惠公路的影响降至最低。(2) 黄阁路段 ( 黄阁南路黄阁中路黄阁北路) ：2 体育新城站后线路由深惠公路进入黄阁南路，后沿黄阁南路黄阁中路黄 阁北路中央分隔带前行。黄阁路机动车道按双向8 车道布臵，中央分隔带宽约 13.5m，在田板头站后，路中绿化带宽度缩减为2m宽度。(3) 龙平西路段入洞口：线路以小曲线半径由黄阁北路转入龙平西路，沿路中分隔带前行， 于吉祥中 路与龙平西路平交路口附近入地。龙平西路机动车道按双向六车道布臵，路中分 隔带宽约 2m 。设计节点： 在线路由黄阁北路转入龙平西路处，此处需避开拐角处建筑， 并同时考虑与 16 号线接驳和换乘 问题；设计节点： 龙平西路路中分隔带宽度仅2m ，线路局部曲线段无法与龙平 西路线形吻合， 需对局部路段中央分隔带加宽， 压缩两侧绿化带宽度以实现高架 结构布设。(4) 出洞口深汕公路段：线路由龙南站前出洞后沿深汕公路路中前行。现状深汕公路双向六车道， 路 中设臵防撞墙 。规划深汕公路道路红线宽度120m ，路中绿化带满足高架桥梁布 臵宽度。设计节点：高架桥结构与深汕路 城市道路改造 工程两者在实施先后顺序有 三种可能性： 一是深汕公路实施在前： 高架桥梁可利用扩宽后的深汕公路路中绿 化带内施工， 对两侧道路交通影响较小， 高架桥梁实施难度小； 二是两者同时实3 施，则应注意协调两者实施的关系，减少重复施工，实施难度小；三是高架实施 在前：高架施工需占用两侧各一车道，此段深汕路减为双向四车道通行，或对此 段道路局部加宽保证六车道通行。(5) 东纵路金田路段：线路自坪山小学站前出洞后沿东纵路前行，跨过东纵路与坪葵路平交路口后 进入金田路， 在金田路与绿荫南路平交路口处线路拐出金田路。现状东纵路双向 六车道，路中设臵防撞墙。现状金田路等级较低，双向四车道，无中央分隔带。 两条道路未来规划路幅宽60m ，路中绿化带满足高架桥梁布臵宽度。(6) 新屋站园岭子站段：此段线路由东西走向转为南北走向，需斜穿 高压走廊 ，跨过坪山河后， 线路 沿外环高速前行。此段地势起伏较大，沿线现状多农田、鱼塘。未来规划地块主 要为工业用地 ( 靠近金田路地块 ) 、居住用地 ( 坪山河附近地块 )，坪山河沿线形成 一条绿色生态走廊。设计节点：跨坪山河高架桥设计应结合坪山河沿线绿色生态走廊景观带综 合考虑，尽量减少水中布墩个数。(7) 外环高速段：线路跨越外环高速后沿外环高速( 规划道路，未实施 ) 西侧前行至新城工业区 与厦深铁路换乘后跨越外环高速到东侧前行直至本线设计终点。 由于外环高速为 南北走向的高速公路，地铁高架跨越立交节点需在平面及高度上预留实施条件。设计节点： 外环高速与锦绣西路及丹梓中路立交节点，此段高架线路在外 环高速西侧平行布设， 分别上跨锦绣西路及丹梓中路两条主干道及外环高速与锦 绣西路及丹梓中路间互通匝道。 高架桥梁平面布跨需避开主干道及匝道位臵，根 据目前道路平面线形，地铁高架跨越锦绣西路及丹梓中路需设臵50m左右跨度， 跨越匝道位臵需设臵30m左右跨度即可跨越。立面标高地铁线路距地面高度约 1316m,满足通车净高要求。设计节点： 外环高速与深汕高速立交节点，此段高架跨越深汕公路及外环4 高速与深汕高速间互通匝道， 地铁高架平面桥跨布臵及立面线路标高要满足公路 净空要求。通过以上分析，轨道交通12 号线高架桥分布区段有如下特点：(1) 高架线路大部分沿城市主干道中央分隔带前行，所经道路为黄阁路 龙平路深汕公路东纵路外环高速(路侧布臵 ) ， 主干道道路红线宽度 60120m范围内，按双向六车道或八车道布臵；(2) 高架线路所经地块多为居 住用地、工业用地，局部为商业 (服务) 用地或 城市绿地；(3) 高架线路距地面高度多在1216m ，桥下净空可保证在8m以上；(4) 跨越规划立交是本线高架桥设计重要节点；(5) 区间高架段高架站台形式 可为侧式站台和岛式站台两种型式， 区间高架 结构形式应结合不同站台形式尽量采用标准化设计，减少结构类型。1）高架桥梁结构深圳市轨道交通12 号线区间高架结构总体方案 应同时满足两大功能性要 求，即高架结构的 功能性 和高架结构的景观性。功能性 是指：高架结构的可实施性、 高架结构的安全性、 高架结构的交通功 能性（特别强调乘客的行车舒适性指标） 、高架结构耐久性、高架结构的低维护 性、高架结构的造价合理性；景观性是指高架结构自身的建筑美之功能，及其与周边城市环境的相互和谐 与提升之美。“实用”和“景观”性功能在结构上的自然合一是本线路承载结构总体方案 的基本设计理念，而实现这一设计理念的“桥梁”是将现代的桥梁技术（包括现 代材料技术，现代设计理论）与经典的建筑线型、造型相结合。(1) 高架桥型结构设计理念及基本原则 ： 以“安全、适用、经济、美观”为指导思想，充分吸取国内外先进技术， 选取适应于本线位特点的桥梁结构。 桥梁设计要力求统一风格、统一设计、统一材料。 由于全线常规标准跨占整个高架结构大部分, 因此要充分做好常规梁跨 的设计比选和优化工作。 桥梁跨径应根据城市的景观、 经济、方便施工等因素进行优化比选, 应根 据选用结构形式的特点采用经济跨径为宜, 特殊地段根据实际情况确定。 桥梁结构应构造简单、 力求标准化、 系列化、并尽量减少结构类型 , 便于 设计、施工和养护维修。 高架桥梁梁式、墩型的选择要遵循结构受力合理、外形美观、梁墩配合 协调、与周围环境和谐的原则。5 (2) 已有轨道交通高架概况： 序 号项目名称线路长 度(km) 高架长 度(km) 区间标准梁型 式施工方法1 上海明珠 线一期25 25 30m简支箱梁现浇2 北京城市 铁路40.9 12 3x25m连续箱梁现浇3 北京地铁 八通线19 11 25mI形简支组 合梁预制吊装4 北京地铁 5 号线27.7 10.7 3x30m连续箱梁现浇5 上海莘闵 线17.2 17.2 30m简支箱梁现浇6 上海共和 新路高架12.5 8.3 30m简支箱梁现浇7 南京地铁 1 号线16.9 4.2 3x25m连续箱梁现浇8 武汉轨道 交通一期10.3 10.3 25m简支箱梁现浇9 天津津滨 轻轨45.4 39.7 3x25m连续箱梁现浇10 天津地铁 1 号线26.2 8.7 3x25m连续箱梁现浇11 重庆地铁 较新线14.3 8.8 25m简支 PC轨道 梁预制吊装12 大连快轨 3 号线46.5 14.2 25m连续箱梁、 组合槽形梁预制吊装、 现浇13 广州地铁 4 号一期37.5 23.5 30m简支箱梁节段拼装、 预制吊装 14 上海地铁 9 号线31 15.6 30m 、 25m简支组 合箱梁预制吊装15 广州地铁 6 号线31.3 9 340 连续刚构节段预制北京轨道交通高架：北京轨道交通五号线6 北京轨道交通 13 号线上海轨道交通 9 号线：天津津滨轻轨：广州轨道交通高架：广州轨道交通四号线广州轨道交通六号线7 重庆轻轨高架：其他城市轨道交通高架：武汉轨道交通大连轻轨国外城市轨道交通高架：韩国首尔轨道交通高架(3) 结构体系设计目前城市轨道交通所采用结构体系主要有：简支体系和连续体系。 简支体系简支梁体系属静定结构，受力明确，结构体系简单，工艺简单，预制和安装 方便，在桥梁建设中应用广泛，是一般功能性设计的首选结构体系。图 4.2.4-2简支体系布臵8 连续体系连续梁连续梁体系属超静定结构， 与相同跨度简支体系比， 梁部材料用量指标相应 减小，经济指标相对改善。这种体系的缺点是对收缩、 徐变、温度及支座不均匀沉降反应比简支体系要 敏感，并且每一联设一个纵向制动墩来承受纵向水平地震作用和车辆制动力等纵 向水平作用产生的效应。图 4.2.4-3连续梁体系立面布臵 连续体系连续刚构连续刚构体系属超静定结构，受力特性如同连续梁，弯距在墩顶为负弯矩， 跨中为正弯矩，设计比较灵活，可用调整梁与墩柱刚度比的办法，降低梁高。结构的上部和下部作为一个整体承受荷载，受力较合理，杆件可设计得较细 小，结构重量轻，与简支结构相比，减少工程量，比较经济。图 4.2.4-4连续刚构体系布臵图由于连续刚构体系采用墩梁固结的构造，避免了有支座体系在墩梁间设臵支 座而产生的结构繁杂感。墩梁固结则使墩梁间无多余的结构，墩梁间结合也显得自然流畅， 视觉上连 续性最好。图 4.2.4-5连续刚构体墩梁固结效果考虑到简支体系具有受力明确，结构体系简单， 工艺成熟， 预制和安装方便 等特点，因此是本线典型高架较为适宜的结构体系。连续体系包括连续梁、连续刚构两种结构形式，在施工便捷性( 针对预制工 法)、景观方面连续刚构优于连续梁，且连续刚构无支座，省掉了运营期间支座 养护和更换的费用， 连续体系中建议采用连续刚构结构形式。在环境景观要求较 高的区段（如龙岗中心城）可考虑利用连续刚构。9 (4) 梁型设计主梁是梁桥的主要组成部分， 其形态的纤细、 轻巧、连续流畅是桥梁设计的 重点。 主梁长细比 : 标准高架采用等高梁， 梁底线与桥面线平行， 形态上简洁坦直， 此时确定形 态迁细感的重要准则是梁的长细比，即跨度l 与梁高 h 之比（ l/h ） 。本线区间高架标准跨度在3040m范围内，长细比在1520 间。下边给出 几种不同长细比的梁桥形态：图 4.2.4-6主梁长细比比较从上边几种不同梁的长细比的比较中可以看出：主梁长细比为10 时，使人 感觉主梁看上去较笨重， 而且令人担心桥墩是否可承受住如此厚重的大梁；主梁 长细比为 25 时，则主梁显得较单薄，使人感觉安全感不够；主梁长细比为15 20 之间时，主梁显得纤细，比例和谐令人较为满意。 主梁截面 : T形梁构造简单，结构尺寸易于设计成系列化和标准化，梁重较轻，便于预 制吊装，但多片 T 梁间横向需将横隔板及桥面联为整体，甚至还要使用横向预应 力，从桥下看，构造视觉零乱， 不如箱梁简洁， 且现场横向联接施工工作量较大。槽形梁属下承式梁， 最大优点是轨顶至梁顶结构建筑高度相对较低，且两侧 的主梁可起到隔音作用，起到部分隔声屏障的作用。槽形梁由于混凝土主要位于受拉区， 经济性下降，此外，从侧面看梁体庞大，10 影响视觉效果， 而且槽形梁截面本身变化形式较少，难以与变截面大跨度桥梁顺 畅过渡，在边墩位臵发生截面“突变” 。箱梁是闭合截面结构，其抗扭刚度大，整体受力性能好，动力稳定性好，外 观简洁，适用于区间直线段、 曲线段及渡线段， 是国内广泛采用的高架结构形式。 且箱型截面在截面变宽、 变高方面适应性好， 全线统一采用箱梁， 视觉连续性好。综合各种梁型比较分析及国内轻轨高架桥梁形式的使用情况，本线梁型建议 采用单箱梁形式。(5) 墩型设计桥墩设计除必须考虑其功能、 经济及施工技术等因素外， 还必须考虑与上部 构造中的梁及周围环境相协调， 特别是城市内高架桥， 桥墩比梁更靠近人的视点， 墩的形状、体量及表面处理等均是美学设计的重点。图 4.2.4-7 不同造型的高架桥桥墩11 图 国内城市轨道交通不同桥墩造型国内轨道交通高架桥