京沪高速铁路建设总结◎技术卷
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第四篇 桥梁工程

为保证桥上轨道结构的高平顺性和高稳定性,达到列车运行安全及旅客乘坐舒适的目标,高速铁路桥梁必须具有较高的纵横向刚度、较小的后期变形、良好的动力特性和足够的耐久性。同时,还应考虑活载冲击、材料疲劳、减振降噪及桥梁美学等问题,各种结构物应力求构造简单、形式标准、便于维护。因此,高速铁路桥梁的设计理念由传统的以满足承载力要求为主的静强度设计转变为动刚度设计,桥上轨道状态、列车运行状态以及桥梁结构的动力性能等成为设计的控制因素,如何有效控制结构物的变形(刚度)成为设计、施工的首要目标。

高速铁路桥梁变形控制的主要内容如下:

(1)墩台基础的工后沉降要求;

(2)墩台的纵向刚度需满足无缝线路轨道纵向力的要求;

(3)梁体竖向、横向和扭转刚度大,徐变变形小,动力性能好。

概言之,就是桥梁基础的沉降变形小、墩台的纵向刚度大,上部结构的刚度大、徐变变形小,车—线—桥共同受力状态好,常规维护条件下桥梁主结构能够正常使用100年以上。

受沿线地质条件、土地资源、沉降控制等因素限制,京沪高速铁路大量采用桥梁结构。全线正线桥梁共288座,长1059.7km,占线路总长的80.4%,其中桥长超过3km的特大桥43座合计950km以上,桥长超过10km的桥梁20座合计达860km以上,桥长超过100km的桥梁3座合计达380km以上。京沪高速铁路以桥梁的形式59次跨越既有铁路,41次跨越高速公路,99处跨越等级公路和城市主干道,多次跨越海河、黄河、淮河、长江四大水系的众多河流(其中Ⅴ级航道以上16处),共有特殊结构桥梁387处。在全线104个线下重点工程或区段中,桥梁重点工程合计83个,占79.8%。

京沪高速铁路桥梁上部多采用预应力混凝土结构,梁形以预制架设简支箱梁为主;下部一般采用混凝土或钢筋混凝土结构,且多采用钻孔灌注桩基础。此外,还采用了钢桁拱、系杆拱、异型结构、道岔梁等新型及特殊结构,南京大胜关长江大桥创多项世界之最。

京沪高速铁路是我国最早涉及高速铁路相关技术的项目,对高速铁路桥梁的关键技术(如桥梁桩基承载力、桥墩类型、一般结构桥梁形式、特殊结构桥梁方案、桥梁对无缝线路和无砟轨道的适应性、高架车站道岔梁等)进行了深入的探讨、研究与实践。