自序

从事桥梁勘测设计工作三十多年来，所接触到的铁路或公铁两用斜拉桥几乎全都是钢桁架梁斜拉桥，公路斜拉桥有很多座钢箱加劲梁斜拉桥，为什么铁路斜拉桥不可以采用钢箱加劲梁呢？

人们已经习惯在认识上和定性上来认为柔性结构的铁路专用斜拉桥加劲梁本身应具备有足够的竖向刚度，不能像公路斜拉桥那样，以减少斜拉桥加劲梁的高跨比来追求斜拉桥的柔细感，也就是说，铁路斜拉桥的竖向刚度寄希望由加劲梁提供更多的竖向刚度，斜拉索相对来说希望起到的作用更少或仅仅起辅助作用。

这样一来，由于钢桁架梁的梁高可以在钢桁架下弦桥面系铺设轨道使车辆行驶在钢桁架内，自然钢桁梁高度在满足铁路车辆建筑限界高度后再加上上弦平联的高度，钢桁梁的上弦还可以铺设公路桥面承受公路荷载，因此，钢桁加劲梁的梁高一般都在15m左右。钢桁梁斜拉桥加劲梁的梁高较大，提供的桥梁结构整体竖向和横向刚度也就较大，铁路或公铁两用斜拉桥多见于钢桁加劲梁就不足为奇了。

此外，大跨度薄壁钢箱加劲梁结构铁路斜拉桥的正交异性钢桥面板在列车振动荷载作用下的疲劳损伤问题，以及薄壁钢箱梁承受铁路荷载索梁锚固的技术构造措施和混合梁斜拉桥的钢混结合段结构构造技术能否实现刚度平顺过渡都是需要重点关注的技术难题。也许是这些重要的关键技术还没有考虑如何解决，使得人们对这些技术问题存有疑心，认为更加柔性的钢箱梁斜拉桥不适合用作铁路专用斜拉桥。

想一想，钢箱梁斜拉桥的整体结构刚度问题可以利用混合梁斜拉桥的特点，一方面对边跨斜拉索采用预加力刚度法，以提高斜拉索的有效刚度来增加斜拉桥结构的整体刚度；另一方面，混合梁斜拉桥要求主跨钢箱梁轻，边跨混凝土梁重；至于薄壁钢箱加劲梁正交异性桥面板，对于公路荷载作用是通过桥面铺装层传递到钢桥面板，虽然有铺装层对车辆荷载轮压应力起到分散作用，但铺装层很薄仍然是一个局部集中受力状态。可是，铁路桥面有相对比较厚的道砟层，以及钢轨、枕木等来扩散车轮荷载的压应力，显然这是一个优势。问题就在于要重点思考铁路车辆荷载作用下，如何使正交异性钢桥面板和钢箱梁索梁锚固结构避免出现疲劳损伤问题而已。

在设计实践中，创新构思通过采用V形加劲肋加强正交异性钢桥面板，把钢箱梁风嘴考虑参与结构受力，使得索梁钢锚箱结构成为与钢箱边腹板和风嘴钢板焊接共同传力的双挑梁式结构，将钢混结合段增加过渡段填充混凝土并采用前后承压板式结构。同时，创新采用混合梁斜拉桥技术来实现钢箱梁斜拉桥用于铁路专用桥梁这种构想。

宁波铁路枢纽北环线跨甬江铁路桥，与上游主跨468m的公路斜拉桥同通道，不同时序建设，桥梁中心距64.8m，规划要求铁路桥与先期建成的公路斜拉桥对孔布置，铁路桥梁孔跨组成为220m+468m+220m。按照上述技术思想提出宁波铁路枢纽跨甬江铁路桥梁采用钢箱混合梁铁路斜拉桥，初步设计完成之后，由原铁道部组织的桥梁专家审查会获一致赞成。采用大跨度钢箱混合梁铁路斜拉桥作为铁路专用桥梁，这种技术先进、经济性优良的创新桥式在世界铁路桥梁范围内尚属首次。施工图设计完成之后，按照原铁道部科研立项合同的要求，完成了科研项目的研究和模型试验，证明宁波甬江铁路钢箱混合梁斜拉桥结构设计完全满足各项技术指标的要求。该桥于2014年7月建成，经对实桥结构进行列车静动载试验，现场测试结果表明该桥技术性能优良，满足铁路列车运行安全、平稳性能的要求。

宁波甬江铁路钢箱混合梁斜拉桥的成功建成，使得后续在湖北江汉铁路潜江支线跨汉江、深茂铁路广东江门跨潭江，以及贵广南广铁路广州穗盐路四线铁路跨高速公路、城市高架道路立交等多座铁路桥梁中均采用钢箱混合梁斜拉桥技术。特别值得提及的是昌吉赣高速铁路跨赣州赣江桥，在铁路钢箱混合梁斜拉桥的基础上提出采用钢箱混合组合梁高速无砟轨道铁路斜拉桥，目前正在施工，相关的科研项目正在开展。

在宁波甬江铁路桥梁方案比较中，钢箱混合梁斜拉桥与同跨度钢桁梁斜拉桥经济技术比较结果表明前者的工程造价要节省约一亿元。看到了从当初的技术思想已经变成了现实，在感到欣慰之余，利用临退休之前的空余时间能够把这种技术思想编辑成书，历时近一年与桥梁院副总工程师刘振标合作此书才得以完成书稿。

借此机会，感谢乔健、张红旭、陈良江等专家给予这项技术的关心与支持，还要感谢同事潘茂盛、刘振标、王国彬、万信华、曾甲华、聂利芳、陈可等在宁波甬江铁路钢箱混合梁斜拉桥共同设计的日日夜夜所付出的辛勤劳动。

罗世东

2016年11月