《论文_浅论我国高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术(定稿)》

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1、浅论我国高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术张义君（中铁二十三局集团第三工程有限公司，福建福州611130）摘要：现代高速铁路廷设中，桥梁建设技术已经成为不可或缺的关键技术之一。文章从我国高速铁路桥梁建设的理念入手，分析了我国高速铁路桥梁建设的设计特点，介绍了高速铁路桥梁建设中采用的关键技术,具有一定参考价值。关键词：高速铁路桥梁；设计特点；关键技术中图分类号：TU311.4文献标识码：A文章编号：1009-2374(2009)01-0186-02在现代高速铁路建设中,桥梁设计与建造技术已成为关键技术之一

2、。桥梁是高速铁路土建工程的重要组成部分，主要功能是为高速列车提供平Ji页.稳定的桥上线路，以确保运营的安全和旅客乘坐的舒适。以京沪高速铁路为例,它经过的区域是东部经济发达地区，全长为1300多公里,桥梁占1000多公为全长的77%。我国的高速铁路建设通过借鉴德高速铁路桥梁先进技术和成功建设经验，在我高速铁路桥梁建设的具体实践中，逐步形成了有特色的高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术。一.我国高速铁路桥梁建设的设计特点（一）我国高速铁路桥梁的设计特点由于速度大幅提高，高速列车对桥梁结构的动力作用远大于普通铁

3、路桥梁。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道平川页性，造成结构物承受很大冲击力,旅客舒适度受到严重影响，轨道状态不能保持稳定,甚至危及列车运行安全。这些都对桥梁结构的刚度和整体性提出了极高的要求。本文从以下六个方面介绍其设计特点：1.高架桥所占比例大。高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例较大，主要原因是在平原、软土以及人口和建筑密集地区，通常采用高架桥通过。京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6%,京沪高速铁路为80.5%,广珠城际铁路为94.0%,武广客运专线为48.5%,哈大客运专线为7

4、4.3%o2.大量采用简支箱梁结构形式。根据我国高速铁路建设规模.工期要求和技术特点，通过深入的技术比较，确定以32m简支箱梁作为标准跨度，整孔预制架设施工。预应力体系有先张法和后张法两种。少部分采用12m,16m跨度的T形梁，预制吊装。3.大跨度桥多。受国情路况的制约，我国客运专线中，跨度达100m及以上的大跨度桥梁很多。据统计，在建与拟建客运专线中，100m以上跨度的高速桥梁至少在200座以上。其中，预应力混凝土连续梁桥的最大跨度为128m,预应力混凝土刚构桥的最大跨度为180m,钢桥的最大跨度为50

5、4mo4.桥梁刚度大，整体性好。为了保证列车高速.有足够大的向和横向刚度以及良好的整体性，以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时，还必须严格控制由混凝土产生的徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形，以保证轨3.限制纵向力作用下结构产生的位移。避免桥上无缝线路出现过大的附力□力。由于桥梁结构的温度变化.列车制动.桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定的位移，引起桥上无缝线路钢轨产生附加应力，过大的附加应力会导致桥上无缝线路失稳，影响行车安全。因此，要求桥梁墩.台有足够的纵向刚度，以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移o4

6、.改善结构的耐久性，便于检查和维修。高速铁路是极其重要的交通运输设施，桥梁结构物应尽量做到少维修或免维修，因此，设计时需要将改善结构物的耐久性作为设计原则，统一考虑合理的结构布局和构造细节，并在施工中加以严格控制，保证质量。另一方面，高速铁路运营繁忙，列车速度高，维修时间都放在夜间“天窗'，时间进行，一般为4h,因此桥梁结构构造应易于检查和维修。.我国高速铁路桥梁建设的关键技术（一）大跨度桥梁设计建造技术高速铁路桥梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江.大河和深谷的需要，高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免，而我

7、国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致，这也增力口了大跨度桥梁的设计建造难度。主要设计建造技术包括：采用更高强度等级钢材.应用靳型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置.采用深水基础施工新工艺等。（二）无缝线路桥梁设计建造技术桥上无缝线路钢轨受力与路基上钢轨受力不同,桥梁自身变形和位移将使桥上钢轨芳〈受额夕卜的附加应力。为了保证桥上行车安全，设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附力口力，并采取措施将其限制在安全范围内。钢轨附加应力包括制动力.伸缩力和挠曲力。经过多年的专题研究，目前我国系统建立了无缝线路

8、梁一轨作用的力学模型，通过相应的模型试验和实桥测试验证了分析模型和理论的可靠性，制定了相应的技术控制指标。（三）“车一线一桥”动力响应仿真技术为保证列车高速.舒适.安全行驶，高速铁路桥梁必须具有足够大的刚度和良好的整体性，以防止桥梁出现较大挠度和振幅。我从20世纪80年代初就开始进行“车一线一桥”动力相互作用理论和应用研究，建立和发展了多种分析模型，制定了相应的评定标准。在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中，试验车创造300k