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我国高速铁路桥梁的发展

所属栏目:交通运输论文 发布日期:2010-08-27 10:40 热度:

  摘要:
  高速铁路桥梁在高速铁路建设中起到了至关重要的作用,我国高速铁路桥梁的建设发展迅速,与实际工程结合中也凸显其特色。本文将从其发展现状、建设特点以及发展前景进行介绍。
  关键词:
  高速铁路桥梁,设计特点,发展前景
  
  桥梁设计与建造技术已成为现代高速铁路建设中关键技术之一。桥梁建设作为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顺、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多公里,为全长的77%。我国的高速铁路建设通过借鉴德国、日本等国高速铁路桥梁先进技术和成功建设经验,在我国高速铁路桥梁建设发展中,逐渐完善技术的同时形成自己的特色。
  1.铁路桥梁发展现状
  随着我国铁路客运专线建设的全面推进,中国高速铁路桥梁建设取得了实质性进展。目前,中国在建和即将开工建设的客运专线规模达到9700km,其中桥梁比重近50%。其中桥梁比重最高的广珠城际铁路达到90%以上;已经开通运营的京津城际铁路桥梁比重达到88%;全长1318km的京沪高速铁路桥梁总长达1060km,桥梁比重为80%。
  近年来,中国铁路通过引进、消化、吸收再创新,探索和积累了符合国情的高速铁路桥梁建设的技术标准、设计技术、建造技术,在高速铁路桥梁设计、施工、科研以及建设管理等方面实现了重大跨越。同时,大吨位桥梁建造技术取得重大突破,国内自主研发客运专线900t架桥机和运梁车,解决了大吨位整孔箱梁架设问题,推动了我国铁路桥梁事业发展。再者,深水大跨桥梁建造技术取得了相当大的进展。例如,武汉天兴洲长江大桥是国内外已建的时速为250km最大跨度公铁两用斜拉桥;南京大胜关长江大桥是目前世界上设计时速为350km最大跨度的高速铁路桥梁。
  铁路桥梁建造技术发展迅猛,逐步达到世界领先水平。与此同时,为推动高速铁路修建的发展起到了至关重要的作用。
  2.我国高速铁路桥梁建设特点
  由于列车速度大幅提高,其对桥梁结构的动力作用远大于普通铁路桥梁。桥梁又是铁路线路中修建中的薄弱和复杂环节,对整条线路运行的性能影响甚大。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道平顺性,造成结构物承受很大冲击力,旅客舒适度大幅度下降,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七个方面介绍其建设特点:
  2.1大量修建高架桥
  我国正处于高速铁路建设大发展的时期,在建和待建的高速铁路总里程将达到上万公里。为了充分贯彻节约土地的基本国策,加快铁路建设速度以适应国民经济发展的需要,在高速铁路建设中大量采用了以桥代路。所以高架桥梁在高速铁路中修建中所占的比例较大,主要在平原软土以及人口和建筑密集地区,同时降低了对周边环境和居民生活的影响,提高铁路的安全性能,缩短行程距离。
  2.2大跨度桥梁数量较多
  因受到我国地形特点和道路实际情况的制约,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504m。
  2.3主要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,其结构形式整体性好,机械化程度高,便于施工。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。
  2.4桥梁整体性能好
  为了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竖向和横向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温差引起的结构变形,以保证轨道的高平顺性。
  2.5加强对纵向位移的限制
  避免桥上无线路出现过大的附加力由于桥梁结构的温度变化列制动桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定的位移,引起上无缝线路钢轨产生附加应力,过大的附加应力会导致上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,要求桥梁墩具有足够的纵向刚度,以尽量减少钢轨附加应力和梁轨的相对位移
  2.6提高耐久性,减少维修工作
  高速铁路是其重要的交通运输设施,桥梁结构物应尽量做到少维修免维修,因此,设计时需要将改善结构物的耐久性作为计原则,统一考虑合理的结构布局和构造细节,并在施中加以严格控制,保证质量另一方面,高速铁路运营任务繁重,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。
  2.7重视抗震设计
  高速铁路在未来国家发展中所占据的重要位置就对其自身的各方面性能提出了更高的要求,经历了汶川震灾后,结构抗震性能的优劣显得更加至关重要。高速铁路桥梁的抗震性能也就成了高速铁路抗震设计的核心环节。新颁布的铁路抗震规范[1,2],提出了三水准两阶段设计的原则,在多遇地震下,桥梁结构按弹性理论设计,不允许结构产生大的损伤和破坏。罕遇地震下,桥梁结构按弹塑性理论设计,引入延性设计方法,允许结构产生可修复的损伤和破坏,但结构物不得倒塌。从而使“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则在规范标准体系中得以体现。与旧规范相比,新规范较大幅度地提高了桥梁的抗震设防水准。建设中不断引入减震设计方法,探寻和研究适合高速铁路桥梁减震设计的措施,增强高速铁路桥梁抵御地震灾害的能力。
  3.结语
  我国高速铁路桥梁的发展表明,高速铁路桥梁在我国有很大的发展空间和潜力,在高速铁路发展中扮演着重要的角色。我国在充分利用后发优势,实现我国高速铁路桥梁的跨越式发展。所以,在未来的十几年中,我们要大力发展高速铁路桥梁,在技术和管理上有更大的突破,逐步实现引领世界桥梁建设的发展。由此可见,我国需要高速铁路,我国高速铁路建设的特点需要铁路桥梁发展的推动。高速铁路桥梁的前景将会一片光明。
  
  参考文献:
  [1]冯晓芳.中国高速铁路的发展与展望[J].科技资讯,2009,(01)
  [2]李承根,高日.高速铁路桥梁减震技术研究[J].中国工程科学,2009,(01)
  [3]高速铁路“高”在何处[J].建筑,2009,(05)
  [4]张义君.浅论我国高速铁路桥梁建设的设计特点与关键技术[J].中国高新技术企业,
  2009,(01)
  [5]中华人民共和国铁道部新建时速300350公里客运专线铁路设计暂行规定[S]北京:中国铁道出版社,2007
  [6]张速高速铁路发展概况[J]山西建筑,2006,32(2)
  

文章标题:我国高速铁路桥梁的发展

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