高速铁路常用跨度桥梁技术

高速铁路常用跨度桥梁技术

雷振乾

武汉新业人力资源服务有限公司 ，湖北 武汉 430063

摘要：中国高铁的快速发展促进了高铁桥梁技术的快速进步，分析总结了高速铁路桥梁技术在以下领域的发展情况:普通通行桥的施工、大通行桥的变化控制和通行极限、混凝土梁的组合结构、大通行桥的无缝轨道技术、桥梁的应用。以供参考。

关键词：高速铁路；跨度桥梁；现状特征；技术分析；

前言

高铁是一个多学科综合系统项目。高速列车应由联络网供电，通信信号发出指示，其运行轨道应由轨道和叉加以保证。桥梁结构作为支撑轨道系统的基础，不仅要满足承载能力，还要为高速列车提供稳定的支撑基础。高速铁路跨度桥梁技术是通过研究我国高速铁路跨度桥梁的主要设计参数、设计理论、技术标准和制造方法，结合我国高速铁路特点而建立的一套技术。

一、高速铁路桥梁发展现状

21世纪初，我国高速铁路建设迎来了发展的黄金时期。到2020年底，中国高铁里程将超过3.5万公里，其中高铁桥梁1万多座，全长约1.6万公里，占线路长度的45.2%。其中京沪、京津、海夫高铁占全线长度的85%以上，居世界第一位。桥梁工程已成为我国高速铁路高质量发展的精彩缩影。学会了追赶和跟踪两个发展阶段后，现已进入全面创新突破阶段，形成了一整套具有自主知识产权的理论技术体系，如我国铁路桥梁梁标准体系、设计技术、施工技术、运营管理和系统掌握了功率性能、大型设备等综合研发技术，实现900t级箱体梁和全场地孔的大规模施工。40 m级梁和1000t级运输设备的研制已成功应用于郑基高速铁路，促进了我国高速铁路跨度桥梁技术的发展。

除了设计、制造、运输和铺设轨道的常用技术外，高速铁路桥梁在控制大规模混凝土桥梁改造、大规模拱形桥梁建设、困难山区大规模斜拉桥建设和并建造了典型的高铁桥梁群，表明中国高铁桥梁技术已进入世界最先进的行列。200米以上正在建造110多座桥梁，其中25座在400米以上，11座在500米以上。桥梁结构类型包括结构造型，例如斜拉桥、悬索桥、拱桥以及梁拱组合结构。桥梁的数量、大小和技术标准是世界上最高的。

二、结构内容

1.高速铁路常用跨度桥梁关键设计参数体系

高铁的运行直接影响轨道结构。桥梁结构一方面承受着反复的列车荷载，另一方面又承受着列车荷载，桥梁发生弯曲变形，导致桥台上方出现转角。桥梁的这些变化导致轨道结构和高速列车的稳定性发生变化。以满足轨道结构、高速列车运行和桥梁结构强度要求的新概念为基础，建立了高速铁路桥梁的关键技术参数体系，如梁的基本频率、梁的灵活性、梁的端角、变更杆等本报告是根据理论分析和实验研究编写的。为了保证高铁的运行需要和桥梁结构的经济效益，为高铁桥梁的设计提供依据。

2.高速铁路常用跨度桥梁设计研究

高速驾驶对结构的弯曲和扭转刚度要求很高。整个单孔支撑箱梁强度简单明了，形状简单美观，抗扭刚度高，维护工作量小，完工后噪音低。采用箱型梁全孔预制安装技术，既可在预制现场施工梁体，有利于保证质量，又可与桥墩同时施工，缩短施工时间通过经济技术分析，整个梁已成为我国高速铁路桥梁的基本结构形式。通过箱式结构设计和分析，高速铁路常用的跨度桥梁设计理论和方法有了创新，形成了适用于各种轨道结构形式和站后专业系统的接口和可持续性设计等新技术， 解决了内模自动建立和维修通道等技术问题，采用了简单、自动化、可靠的全孔箱式梁的制造、运输和铺设技术。

三、高速铁路简支箱梁关键技术

根据工程实践经验和系统研究，提出了大规模混凝土铁路桥梁的建议设计参数:1/13 ~ 1/14.5和1/15.4 ~ 1/20(200米以上桥梁为1/18 ~ 1/1 / 1)，中间梁高度的比例0.4考虑到结构强度、经济指标、变形和徐刚度控制，连续梁和连续施工的理论极限为253m，混凝土梁的理论极限在添加加固结构形成连续梁的组合结构后可分别达到301m、301m和365m，适用性较广。

四、大跨度桥梁无砟轨道技术

与缺省轨道相比，无砟轨道是稳定、准确、舒适、可持续的，维护工作量小，并提供有效的撞击防护。它是中国高铁使用的主要轨道类型在高速铁路的大跨度桥梁上铺设无缝线路有助于消除速度限制点，统一轨道类型，减少维修工作量和维修设备类型。但大跨度桥梁具有相对刚度、较大温度范围、梁端点的伸缩位移、混凝土梁的不可预测性、钢梁的电气性能稍差，以及桥梁水平和垂直部分的显着变化等特性，这些都受到以下因素的影响。重点是解决桥梁的水平和垂直刚度、缓慢变形的长期变形、轨道与桥梁之间的协调以及轨道长波接收的允许偏差等问题。目前，全国14座200米以上桥梁解决了长江干道324米斜拉桥和大桥铺设无缝线路的技术问题。高速铁路大跨度桥梁应考虑结构变形对未堵塞轨道平整度的影响。TB10621-2015高速铁路设计规范规定，高速公路铺设后的桥面长度不得大于20毫米，跨度不得大于1/5000。大跨度桥梁 保证受温度、风和列车负荷影响的大跨度桥梁竖向变形按照直线纵断面垂直曲线处理的同时，转换半径应满足≥0.4v，行驶舒适性以350km/h的速度进行控制。

桥面几何图形随外部荷载而变化。为确保无缝轨道结构与桥梁之间的变形协调，应选择刚度较高的桥面结构，加强主体与轨道结构之间的连接，并选择相应的轨道伸缩控制器。施工结束时，将进行动态现场试验和运行监测。例如，赣江特桥采用高刚度混凝土桥面，便于连接无缝线路；另一方面，采用BWC钢轨伸缩调速器和小强度紧固件，还具有钢轨升降伸缩装置的功能。虽然大跨度桥梁的温度变形和风变形是绝对的，但轨道平面和纵断面相对于列车通过时间而言是稳定的。此外，远距离桥梁只有一条或多条通道，不会因连续多次变形而造成不规则的轨道波形。因此，中小型桥梁和道路的要求并不直接适用于长波。大跨度桥梁的温度、风引起的轨道变形可作为参考，收到轨道静态几何的长时间测量结果后，偏差管理值只考虑运行或维护误差。

五、运用前景

中国多段高速铁路长期以来一直在试验高速铁路常用线路交叉桥梁设计。根据我国高速铁路的设计建设需要，对高速铁路普通通路桥进行了一系列关键技术研究，形成了相对完备的高速铁路普通通路桥设计理论与方法，解决了结构在高速行驶条件下适用性、列车运行安全舒适等问题，从而建立了中国自主知识产权的普通高速铁路桥梁结构体系，并建立了一套完整的跨度桥梁技术。这套工程技术实现了高速铁路桥梁建设的系统化、标准化和工业化，减少了结构类型，缩短了工期，节省了工程投资，并促进了建设、运营和维护管理。并减少对公路交通、环境景观以及城乡环境的影响，以确保对高速列车的需求。全面试验表明，高速铁路普通通行桥的性能指标优良，为高速列车提供了稳定的桥梁线路，确保了行车安全和舒适，减少了运行过程中的维修工作量，并获得了良好的经济和社会效益。前景广阔。

结束语

综上所述，高速铁路常用的主要跨桥梁设计参数、桥梁线路控制技术以及全孔箱梁的制造、运输和铺设技术是铁路常用的跨桥梁技术系统。目前，所有正在建造的客运专线孔隙中的跨度桥梁数目为20万个，带来巨大的社会和环境惠益。对高速铁路总横向设计进行了多条高速铁路试验，最大运行速度超过350公里/小时。

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