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高速铁路桥梁

高速铁路桥梁
高速铁路桥梁

铁路桥梁养护维修

设计题目:高速铁路桥梁维修养护

院系:土木工程

专业:铁道工程

学号:CD20150697

姓名:张勇

指导老师:邢老师

西南交通大学峨眉校区

2015年5月19日

引言

随着人类社会和知识紷济突飞猛进的发展,铁路维修养护的技术也在日新月异的变化。铁路已成为现在社会飞速发展的基石,人类社会正大跨步地向信息社会、知识社会、文明社会演进,随着铁路大提速的步伐,过去的紧路维修养护的体制已越来越不适应新型、高速铁路发展的需要,为尽快改变以往的传统养路模式,适应现代铁路的发展要求,针对高速铁路的发展及需要,对紧路的养护维修模式及管理模式进行探糾,以适应铁路跨越式发展的需要。

高速铁路最早出现于二十世纪,是世界交通运输的重大成果,也是铁路现代化的重要标志。自1964年日本东海道新干线开通以来,目前,世界上投入运营的高速铁路总长约达6300公里,主要分布在德国、日本、法国、西班牙等国家。正在修建高速铁路的有10个国家和地区,累计约为2660公里;同时,国外铁路既有线通过改造达到时速200公里及以上的营业里程有2万余公里。

我国于1994年12月将广深线改建成时速160km/h的准高速铁路。1997年至2007年间,铁道部在京广、京沪等主要干线先后进行了六次大提速,基本掌握了200km/h等级线路的修建技术和既有线改造技术。2006年,《铁路“十一五”规划》开始实施,京津、武广、郑西等多条客运专线开工建设,按照规划要求,到2010年,中国铁路的营业里程将达到九万公里以上,新建客运专线10条,快速客运网将达到两万公里以上。中国高速铁路发展的春天已经到来。

一、高速铁路桥梁主要特点

高速铁路桥梁主要承重结构要满足100年使用寿命的要求;桥梁上部结构优先采用预应力混凝土结构;在适宜的条件下,优先采用连续结构。

尽管高速铁路桥梁实际承受的活载小于普通铁路,但高速铁路具有高速度、高舒适性、高安全性、高密度连续运营等特点,至使桥梁结构所受到的动力作用远大于普通铁路桥梁,实际应用的高速铁路桥梁,在梁高、梁重上,均超过普速铁路桥梁。

高速铁路桥梁设计主要由刚度控制。对于桥梁的挠度、预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形、梁端转角、扭转变形、横向变形、结构自振频率和车辆竖向加速度等必须严格限制,以保证桥上轨道的平顺性,避免结构物承受很大的冲击力,造成旅客舒适性和列车运行安全性受到影响。

无缝线路钢轨在桥上的受力状态与在路基上不同。桥梁结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲等,使桥梁在纵向产生一定的位移,引起桥上钢轨产生附加应力。过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,墩台基础要有足够的纵向刚度,以尽量减小钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。

机车车辆高速过桥时,由于振动的影响,上部结构会产生更大的应力及挠度,同时会使桥上轨道的几何形状发生变化,从而影响行车

安全和乘坐舒适的要求。因此,高速铁路要求桥梁结构具有足够的强度、抗挠和抗扭刚度,并要求桥上轨道几何形状保持良好状态。近30 年来,德国、法国、西班牙及日本等国家结合发展高速铁路的需要,对高速行车条件下桥梁的动力响应采用模型、模拟、现场等各种试验,进行理论分析和计算工作,总结分析后应用于高速铁路桥梁设计中,并在实践中改进。现将国内外有关高速铁路桥梁的主要技术标准、结构类型及其它有关研究成果简介如下,以便有针对性地开展维修养护工作。

(1) 桥梁数量多、所占比例大。所以高速铁路中桥梁总延米在线路总长中所占比例比普通铁路大。德国高速铁路桥梁总延长约占线路总长8%左右,日本的高速铁路桥梁平均达到48%,我国京沪高速铁路全长1318km,桥梁比例占81.5%,达到1075km,

(2) 以中小跨度为主。

(3 )刚度大、整体性好。尽量选用刚度大的结构体系如连续梁、刚架等,大量采用混凝土桥梁。采用双线整孔桥梁,主梁整孔制造或分片制造整体联结。双线桥梁一方面提供很大的横向刚度,同时在经常出现的单线荷载下,竖向刚度比单线桥增大了一倍;除了小跨度桥梁外,都采用双线单室箱形截面;加大简支梁的梁高,如欧洲各国高速铁路预应力简支梁高跨比一般选择1/9~1/10,而普通铁路的预应力混凝土简支梁的高跨比约为1/10~1/11(除了跨度32m梁因运输净空限制梁高定为2.5m);通过加强上部结构的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度,使其满足刚度限值的要求,同时加强结构的整体性,

以提高结构的动力特性,保证列车运行安全和旅客乘坐舒适。

(4) 限制纵向力作用下的结构产生的位移,避免桥上无缝线路的受力出现过大的附加应力。

(5) 重视改善结构耐久性,桥梁要便于检查、维修。设计时将改善结构物耐久性作为主要设计原则、统一考虑合理的结构布局和构造细节并在施工中严格控制,保证质量。国外部分国家规定高速铁路桥梁在结构耐久性方面要求的设计基准期,一般以50年不需维修为目标;在正常检查、养护前提下,期待能达到100年的耐用期。我国新建铁路的设计使用年限现已经提高到100年。由于高速铁路运营繁忙、列车速度高,造成桥梁维修、养护难度大、费用高。因此,桥梁结构构造应易于检查和维修。

(6) 全面采用无碴轨道是客运专线发展趋势。

(7) 强调结构环境的协调。

二、国外高速铁路桥梁养护维修经验

2.1 日本高速桥梁养护维修经验。

日本是最早进行高速铁路运营的国家,现介绍日本最早投入运营的东海道新干线的桥梁养护。

(一)桥梁现状

设备数量桥梁总延长 484.7 公里,其中一般桥梁 203 .9 公里,高架桥 280.8 公里。高架桥除特殊情况外一般为双线两柱式钢筋混凝土柱板式刚构,东海道新干线的高架桥为跨度 6 米两边伸出 3 米的三跨连续刚构的标准建筑。一般桥梁则根据河流与线路等不同情

况,以混凝土梁为多。

(二)病害的种类现在发生的桥梁病害有以下八种。

(1) 高架桥不均匀下沉与横向变位;

(2) 预应力梁横向连接钢筋露出;

(3) 桥墩台支座垫石破损;

(4) 支座破损;

(5) 明桥面下承式板梁与析梁的桥面系发生细裂纹;

(6) 箱型梁端部加强隔板与内部横肋的裂纹;

(7) 下承式桁梁的下部连接系铆钉松动;

(8) 下承式桁梁纵、横梁腹板加劲板材端部开裂。

(三)病害原因与整治措施。

(1) 高架桥通车以后在 1965 年 8 月,京都一新大阪间 504 公里附近三岛高架桥与跨线桥发生不均匀下沉,同时基础混凝土发生裂纹,以后继续下沉,最大下沉量达到 25 毫米,列车通过时发生摇晃。病害原因经调查认为是支承力不足, 1968 年采取加打混凝土桩与托梁为主要的加固办法。另外,东京一新横滨间、京都一新大阪间在软弱地基上的高架桥,发生不均匀下沉,最大下沉量达到 140 毫米,由于各部上、下、左、右变位不等,因而发生大小不同下沉。

高架桥的病害由于地质条件复杂及个别基础施工的质造控制不良,因而同类建筑物均有类似的病害。发生上述病害的建筑物均采用打棍凝土桩与托梁的方法加固。

(2) 预应力混凝土梁。预应力混凝土梁在东海道线有 78孔,病

害的大致情况为横向连接钢筋断损、主梁裂纹、补打的混凝土质量不良等。关于这类桥梁的典型情况是锚定部的包裹混凝土周边裂开与混凝土发生裂纹,鉴定预应力横向连接钢筋的断损,在有断损的处所钢筋可以拔出。预应力钢筋的腐蚀,从施工开始到发现为止,以后用了7 年多的时间对钢筋进行了全部检查,发现在钢筋的局部有严重的腐蚀。

经铁道技术研究所金属研究室对钢筋的材质进行试验,找出预应力钢筋折断的原因,主要是钢筋与管道间的灌浆不密实引起腐蚀所造成。

处理的办法是把折断的钢筋拔出,用钢棍插入管道内,把腐蚀的残余碎片及管道内壁清理干净,换入符合设计要求的预应力钢筋,施加预应力,再进行灌浆复旧。

因对钢筋的腐蚀情况和灌浆情况无法掌握,所以对所有的桥梁都采取更换新的预应力钢筋,重新灌浆的办法进行整修。

(3) 钢筋凝土梁。钢筋混凝土建筑物使用寿命的长短与混凝土裂纹的情况有很大关系。裂纹的发生,主要由于建筑物的自重与荷载能力等原因造成,由此造成钢筋的锈蚀,雨水侵入裂纹发生冻滋,使混凝土劣化,所以这是钢筋混凝土建筑物的严重病害。钢筋混凝土梁下部裂纹以双钢筋梁为多,钢筋混凝土建筑物因干燥收缩造成的裂纹是不可避免的,但有时发生超过允许应力的情况,使裂纹超过容许宽度。混凝土发生裂纹的原因是综合性的较多,如高速运行的挠曲与振动、反复应力的影响、建筑物的变形、定位等。钢筋梁的整治要考虑裂纹

的宽度、方向与挠度等。采取涂料防护(聚脂树脂涂料)与压注树脂的措施来保护钢筋。

(4) 钢梁。病害最早在 1972 年 12 月,津川桥下承板梁的端横梁发生裂纹。以后相继发生前面所说的 5 、 8 类的病害。各种病害的原因与整治措施叙述如下:

①明桥面下承板梁在梁下高度受到限制的地方采用下承板梁,这种梁的纵梁与横梁的两端切割部份发生裂纹,这种病害是由于切割部位的应力集中,发生向上的斜向开裂。多数裂纹裂到一定程度终止,但也有的继续开展,故需立即进行加固。

病害原因是端横梁下冀缘的连接板与主梁的下翼缘没有连接在一起,因此下翼缘对横梁的直角方向约束力较小,由于振动及焊接的缺欠,在焊接的缺口处产生裂纹。应急的办法首先是在裂纹的顶部钻孔终止裂纹的发展,然后加连接板加固纵梁端的三角板。另外三岛一静同间的赤溯川桥等纵梁下部与横梁连接处发生裂纹,其原因是在连接部附近纵梁的下翼缘被割断,无法承受线路的横向振动力,由于振动变位的造成裂纹。整治的措施是在纵梁下具缘端部加三角板加固。下承板梁的桥面由小断面杆件组成,因切割部分较大,且切割部分的制作与加工上有缺点,且支点反力较大,因而造成病害。

②下承桁梁发现的病害主要是纵横梁的加劲板端部裂纹和下部铆钉松动。横梁加劲部位的裂纹是由于纵梁的挠曲和反复振动所引起。开裂的长度是小范围的。由于应力集中与加劲板的中断,故采用高强度螺栓安装下部加劲板,使部分应力分散,进行修补加固。关于

纵梁端部的裂纹与下承板梁一样,由于纵梁下其缘的割断和受振动与变位的影响造成。加固措施是在下部用连接板与角钢联接加固。下部铆钉的松动多发生在钢轨接头与钢轨发生波浪磨耗处,主要是由于高速振动所造成。采取逐步以高强度螺栓的措施来更换。

③箱型板梁发生的病害是内部中间加劲板端部切割处的腹板裂纹及内部纵、横肋交接处的焊接裂纹。加劲板切割的端部与纵、横肋焊接处的裂纹,是因箱型板梁在加劲板切割处的刚度比较弱,在外力作用下由于振动与应力集中造成。另外,纵、横肋焊接部位的裂纹还因枕木底与顶板之间没有间隙,当枕木受磨损与发生挠曲,使顶板与肋板承受全部荷载造成。整治办法是对腹板的开裂采用在腹板与加劲板间用角钥加固,对肋板的裂纹用 CT 形钢进行加固。箱型板梁内部大断面的隔板与肋板的安装处的裂纹目前尚未进行加固,正密切监视裂纹的发展状态。

(5) 支座。列车活载与梁部的静载通过支承部位传至墩台,分布到基础,其中支承部位要承受集中应力。支承部位由于梁的种类和跨度不同而设计成不同类型的支座。在施工过程中有种种原因未能达到设计的要求。东海道新干线的混凝土梁支座的种类如下表。混凝土梁支座部份的病害,主要发生在小跨度梁活动端,摩阻力大,使固定支座的钢筋部分发生裂纹。预应力混凝土梁有少数在薄壁式桥墩上因架设误差,使支座的边缘与桥墩台的距离太小,还有在支座下部未设支承应力与抗剪力的钢筋或者钢筋设置不当,造成支座附近的混凝土发生裂纹。

混凝土梁的支座病害原因,大部分是在支座安装时的干硬垫层施工不良和支座破损与铁垫板破损造成支承点的应力集中。另外由于架梁的误差,使支座与墩台边缘距离太小,在通车以后大多数发生了病害,就立即进行了修补。钢梁的病害与支承部病害有联带关系,所以钢梁的支座病害约有61%进行了整修。病害的主要原因与混凝土梁相同,同时在结构上也容易破坏,①活载的比重大,②横向荷载对支座影响大(主梁中心距小的结构),③端部转角大的结构等。钢梁支座的整修方法,根据梁的种类有一些不同,但一般在开通以后就采用树脂水泥填充和灌注树脂,同时对梁支承部份的墩台顶面用帆土水泥进行加固。但是用灌注树脂的补修方法暂时是有效的,长期使用还需要研究。针对这种病害,研究采取了下述的支座补修方法。桥梁支座下的整修施工,不论在新线和运营线上都是需要的。在新线施工中没有时间的限制,所以不需要早强性混凝土,只要用与梁部支承处同样强度的无收缩性混凝土即可。但是在运营线上施工,要在列车的间隙时间进行。在只有两小时以下的列车间隙时间下施工,必需使用临时支承与早强树脂。东海道新干线作业时间平均有 4 小时 30 分,因此补修施工必需根据这个条件来安排。、在支座下灌注的树脂,现在有环氧树脂与聚脂树脂两类。聚脂树脂的流动性、早强性、经济性比较好,环氧树脂施工比较容易,硬化以后质量也好,因此工地施工多采用合成树脂。

2.2 法国铁路桥梁维护情况介绍

法铁铁路桥梁维护在以预防性维护为主,故障发生后采用修复性维护,在设施达到了疲劳极限时进行改造措施。桥梁维护管理采用信

息化系统,对全部的桥梁进行资料收集、整理、分析,对设施的老化和维护需求进行准确的定义,以此作为桥梁维护的依据,达到最合理地分配维护资源,最合理采取维护措施。

法铁采用维护信息化管理系统,制定统一的缺陷评级标准对,法铁范围内的桥梁统一建档,进行评级管理,依据评级来确定桥梁维护的手段和措施,这种科学的档案评级能够及时发现桥梁的缺陷,分析桥梁出现缺陷的原因,这种计算机评级管理系统对做好我国桥梁维护有很好的借鉴意义。

(一)法铁桥梁维护管理体制。

法国铁路有30000座桥梁,每年维护费用约为1.7亿欧元。法铁桥梁维护实行三级管理:法铁基础运营部基础维修处主要负责桥梁专业维修规程制定,负责大型桥梁改造工程项目维修计划制定,在法铁范围内为桥梁检测与维修提供指导和帮助;设在各个地区的23个铁路局维修处(负责桥梁维护有2—3人)负责监督和检查下属综合维修段桥梁检测与维护工作;铁路局的综合维修段设线路生产单位(桥梁维护人员:高速线2-3人,既有线10人左右)负责对本段范围内的桥梁进行预防性维护、修复性维护和更新改造。

(二)桥梁维护的总体原则

法铁桥梁维护原则就是在桥梁设计使用寿命期的基础上以最优化总成本保持设施的最佳工作状态,保证设施的通行安全和设施的运转稳定。桥梁维护目标就是采取检查、保养、维修等手段保证桥梁在正常使用寿命期内不发生超过其承受力的疲劳或荷载,保证桥梁的通行安全和可维护性,避免出现桥梁过快衰减或出现无法修复的损失。在保证安全的前提下通过制定维护质量及成本控制规范标准,改善维护人员的工作环境,改进资产的储备状态,追求总体效益的最大化。分为预防性维护、修复性维护和改造。

(三)桥梁结构维护内容

(1)桥梁结构的预防性维护

桥梁预防性维护的目的就是减少桥梁故障发生的概率或衰减度,保证桥梁的正常状态。维护措施分为检查、保养和维修。

第一,检查。通过目测或实地观测对桥梁的状态进行测试和对相关指标进行测量,对产生的偏差进行分析比较,从而发现缺陷,及时进行修复。

一是持续性检查。参加人员为法铁所有员工,检测方式为随时随地不定期在线路到和桥梁上,采用方法为目测观察法,观察到桥梁及结构物有异常情况立即通知线路中断行车,然后请专家检测后再予以放行。采用这种检测方法的目的是提高和培养法铁全体员工对基础设

施安全责任意识,基础设施的安全涉及到法铁及全体员工,人人有责任来检查和监督基础设施的安全状况。

二是年度检查。每年进行一次,由综合维修段的线路生产单位负责,检查人员为由段长选择确定(上岗前进行桥梁专业维修知识培训,合格后上岗,有效期5年)的高级技工,检测后写出桥梁检查报告,并签名负责。检查的方法是目测。在没有进行综合检查前,年检是唯一的定期检查手段,已经进行了综合检查的重点检查桥梁最敏感的部位,检查的目的是为及时发现桥梁损坏或失常情况下的潜在危险。

三是综合检查。每5年进行检查一次。检查人员由线路生产单位的专业检查人员、综合维修段的桥梁专家、地区铁路局的桥梁专家组成,通过带可伸缩液压托架的桥梁检测车和特长高架检测平台进行, 是一项详细、深入的检查,目的是发现桥梁的一切不足,对检查报告进行分析,根据经验对桥梁的隐患和缺陷确保进行全面诊断和评估,而且持续到下次综合检查前,在特别必要的情况下用专用的工具钻探取样进行强化检测。

四是特别检查。特殊的专业由法铁委托特殊的企业进行,法铁派代表参加。如近几年法国洪水泛滥成灾,造成河床损坏,桥梁水下的检测由专业的水下检测机构来完成。

五是具体缺陷检查内容(钢梁桥、钢筋土桥梁)。

①检查前的准备工作

A桥梁附近清除杂草;

B排水沟清理;

C查阅每一座桥梁上一次检查后的检查报告及维修记录。

②钢筋混凝土及予应力钢筋混凝土桥梁检查

A梁部和基础检查内容

a结构变形情况:以原有桥梁建造时的状态为参考值,检查纵坡面和平面的局部变形和整体变形等;

b混凝土缺陷(不含裂缝):碳化、多孔隙、表面化学腐蚀、露筋、外部缺陷、碱性反应等;

c钢筋:钢筋受腐蚀的长度、钢筋截面受腐蚀的面积比例、断筋、不连续等;

d予应力钢筋:受腐蚀程度、断裂、混凝土与予应力钢筋的连结等;

e混凝土裂纹:裂纹的大小、传播方向、裂纹的含水程度、周期性变化等;

f支座:道碴落入、支撑变形、金属盘老化等。

g围栏检查:检查状态良好程度;

h结构受潮情况。

B墩台(含墩、台、挡墙、护坡)检查

a整体变形情况检查:纵向、横向变形等;

b砌体:裂缝、局部变形、砌体材料(强度、机械撞击、化学侵蚀、大风水流产生的冲击)等;

c混凝土:强度、空洞深度及面积、钢筋的腐蚀及与混凝土的结合、受撞击损坏、化学腐蚀等;

d结构受潮情况。

③钢梁桥检查

A检查部位:主梁、扣件、支座等。

B腐蚀:受腐蚀长度、面积、表面腐蚀的厚度等;

C裂纹:裂纹部位、裂纹长度等;

D装配:装配缺陷;

E受碰撞情况;

F支座:杂物嵌入、滚轴老化、位移等;

G防水性情况。

第二,保养。

保养是通过有限的工作推迟或避免通常因桥梁周边环境造成的、后果严重的维护工作。保养由综合维修段在每年年度检查时进行。保养的主要内容是清除桥梁上或周边的植物、引水槽及涵洞清污、清除钢结构桥梁及其它部位的污垢等。保养采用随时逐点推进的办法进行。

第三,维修。

维修是恢复桥梁结构最接近设计期望值的服务状态和预期寿命。维修可以保证桥梁的质量。根据桥梁的检查分析情况确定维修,维修的主要内容为钢结构梁刷漆、砖石、砼填补缝、修缮密封系统等。

(2)修复性维护

修复性维护指在故障出现后恢复桥梁的正常状态。故障的产生原因可能是一些不明的、偶然的、无法预见的、事故性的,如地震、突然撞击、恶劣天气等。修复性维修的工作包括排除故障和修理恢复。排除故障是指采取临时措施使设施临时具备其功能(如出现洪水导致桥梁坍塌,采用临时支墩让列车临时通过)。修理恢复是指使设施重新恢复其功能。

(3)改造

改造是指通过关键部件更换(或更新)恢复设施状态。改造的原因是设施达到了其疲劳极限或设施过于老化导致维修成本大幅提高,设施已不能在短期内以合理的成本维持其应有的安全性能、良好运行或动力舒适水平。

第一,钢结构桥梁

钢结构桥梁改造的主要原因是疲劳损伤,主要表现在部件开裂直至断裂或铆接结构松散。老化的钢结构桥梁被列为法铁最关注的和最优先考虑的问题。解决这种桥梁的唯一办法就是更换桥梁或限速通过。

第二,水中建造的桥梁基础

水中建造桥梁的退化基本上与运营无关,主要是水流的冲刷导致基础的轻微位移或断裂,容易产生轨道变形,影响行车安全。改造的主要方法是预先加固桥梁基础(通过系统的潜水检查和探测)来保证桥梁基础稳固。

第三,小型桥涵

由于小型桥涵难以接近(植物较多、淤塞),年久失修,有可能导致涵洞坍塌,石砌排水沟由于受荷载增加和振动的原因,引起坍塌或损坏,应经常清理植物、挖淤,并全面更新损坏的桥梁。

(四)桥梁维护信息化管理系统

法铁采用Fichier Corurin OA 软件对桥隧维护实行信息化管理,收集、整理、分析法铁范围内的桥隧信息和资料,以此做为桥梁维护措施和确定维护预算费用。法铁对桥梁维护信息化管理采用分级授权,法铁基础运营维护部可以查阅法铁范围内的桥隧维护信息但无权修

改信息,地区铁路局可以查阅本地区范围内的桥梁维护信息但不可修改,综合维修段只可查阅本段范围内的桥梁维护信息并可根据检查情况修改增加信息。系统分为桥梁档案管理系统和维护评分管理系统。桥隧档案管理分为4个系统:桥梁、挡墙、隧道、小桥涵。档案信息按不同类型进行分类,包括桥梁建设时的资料、位置、结构、特性等信息。维护评分档案按桥梁的组成部分进行分类,对缺陷进行定义,

量化缺陷,按缺陷大小进行评分,缺陷越小,评分越低,桥梁的建造时间越久,评分越高。把每一次检查观察到的资料都输入评分系统。建立桥梁维护信息化系统的目的中对桥梁实行评级管理,为桥梁结构状态设立可靠的指标,精确在衡量桥梁状态的演变过程,利用统计手段对不同桥梁出现缺陷的原因进行横向比较和评估,为桥梁的维护、更新提供可靠的依据。

三、我国既有线养护维修经验

(1) 桥上线路。桥面状态对桥梁的动力响应有很大影响,高速铁

路比一般线路的养护标准高,且要保持更严格的容许误差。要保证桥上线路的上拱度符合要求。因此,应加强桥上线路的检测、监视和维修养护工作,增加线路维修与巡回检查次数,并采用先进的设备以保证线路的质量和行车安全。

(2) 钢梁。提速证明,高速行车对钢桥的影响较大,钢桥的振动,尤其是横向振动加剧,引起下承板梁主梁腹板裂纹:上、下承板梁平联水平拉杆断裂;铆钉或螺栓松动;护轨道钉浮离拔起,钩螺栓和枕木失效周期缩短;护轨螺栓断裂、松动。

因此,日常养护应着重钢桥的木枕扣件应从普通的改为K 型扣件。并注意明桥面K 式扣件扭力矩保持时间不足的问题;明桥面的钩螺栓不许有松动,建议取消钩螺栓将桥枕与纵梁或主梁上翼缘直接相连;注意观测钢桥的横向振幅。提速试验表明,上承板梁跨中横向振幅大大超过桥检规的参考限值。必要时可加固横联和平联;注意观测钢桥的竖向振幅。提速试验表明一定速度下会产生竖向共振;注意纵、横梁切口处的细部构造,及时监控裂纹发展;注意铆钉、螺栓的松动。注意上盖板的腐蚀

(3) 坛工梁。既有线提速试验结果表明,车速160 km / h 时,跨中挠度、截面应力、横向振幅、冲击系数及桥梁振动特性均未超过现行规范容许值。但是发现混凝土梁横隔板开裂;双T 普通混凝土和预应力混凝土梁跨中横隔板开裂,不能起到协调两片梁共同受力的作用;梁间无横隔板的双T 梁,横向振动相位不一致,梁下缘内、外侧应变差明显,呈明显斜弯曲。

因此,养护维修应着重注意监控横隔板的状态,应将非预应力隔板改造为预应力隔板。注意混凝土桥枕开裂问题。注意监测梁的挠度、钢筋混凝土梁的裂纹发展及预应力混凝土梁的开裂。

(4) 支座。应注意污工梁支座螺栓剪断问题;防止弧形支座弧面压溃,上下摆不能自由滑动,应及时清理污垢进行涂油养护。板式橡胶支座的倾斜、串动较多,可能使梁形成三条腿现象,威胁行车安全。要设置横向限位装置,并注意支座横向相对位移不大于2mm 。

(5) 下部结构。下部结构的间题主要是强度不够。要注意支承垫石混凝土的开裂。注意监测桥墩和下部结构的下沉量。注意监控轻型墩横向振幅。

(6) 桥头路基。主要是桥头路基刚度与桥梁刚度不能协调过渡,要采取措施提高桥头路基的刚度。

(7) 养修设备。应配备一定数量的高性能养修设备,加强对桥梁的监控。如精密的水准测量仪器及电测仪表用来观测桥梁的挠度,高性能的无损检测设备如电阻探头、声发射探头等探测混凝土中钢筋的腐蚀情况,先进的超声波、射线设备检测钢结构的裂缝、缺陷;超声回探仪测混凝土的强度;先进的防水堵漏材料和高压力的压浆设备;机械化的高强螺栓施拧扳手等。

四、混凝土桥梁病害整治或改造对策探讨与既有桥梁评估方法

一、混凝土桥梁常见病害

(一)碳化现象

在桥梁施工过程中,造成混凝土碳化的因素有很多,主要包括材料方面、环境方面以及施工方面,这些只是混凝土碳化的次要因素。混凝土碳化的主要因素是其本身的密实度以及含碱性和温湿度。混凝土碳化不仅与PH值有关,同时与其本身的性能和结构性能有着密切的联系。在世界范围内,对于混凝土碳化现象的分析研究也有很多,其研究结果表明,混凝土碳化可以提高混凝土结构的抗压强度,降低延性,呈现出十分显著的脆性。另外,混凝土碳化会提高建筑结构梁柱的承载力,但是受承载梁柱的极限性和耐久性变弱,抗变能力降低,同时混凝土碳化易造成混凝土结构产生裂缝。

(二)混凝土裂缝

在桥梁工程建设过程中,混凝土裂缝是桥梁工程的质量通病,也是桥梁病害的主要形式之一,裂缝产生具有一定复杂性,而且形式多样化,具体分为:沉降裂缝、干缩裂缝、腐蚀裂缝、温度裂缝、钢筋锈蚀裂缝、荷载裂缝等。桥梁工程建设过程中,混凝土裂缝是一种非常常见的质量通病,裂缝产生的形式不同,对桥梁结构的影响不同,裂缝出现易造成水分和有害介质渗入,加快了钢筋混凝土的腐蚀程度,对此,必须采取有效的整治措施。总之,混凝土桥梁病害的主要表现形式就是混凝土裂缝,本文就从混凝土桥梁病害的裂缝影响进

行分析,探讨如何有效解决混凝土桥梁工程施工过程中混凝土裂缝问题,并根据桥梁建设的实际情况,对桥梁工程的混凝土裂缝提出有针对性的整治措施。

二、混凝土桥梁病害的整治措施

(一)设计方面

1.沉降裂缝

在设计方面需要防治沉降裂缝,在进行基础施工时,必须控制地基埋深、强度以及厚度等方面的质量。在同一土质层条件下,应该采用一种类型的基础,避免地基工程发生不均匀沉降,进而导致沉降裂缝的产生。

2.结构裂缝

混凝土桥梁结构裂缝产生的原因是由于桥梁结构缝的设置不合理,致使桥梁结构裂缝产生。因此,在设置桥梁结构缝时,必须选择合适的位置,控制好结构缝的宽度,将伸缩缝、沉降缝以及抗震缝结合在一起进行设置。根据相关规范要求设置伸缩缝,充分考虑温度变化、季节变化等影响因素,当结构缝的间距增大,与标准设置不符,就需要采取有效的防开裂措施,可以增加配筋量、设置后浇带等。

3.构造裂缝

为了避免混凝土桥梁结构的应力作用过于集中,导致混凝土桥梁构造裂缝的产生,应适当的增配构造配筋,提高混凝土桥梁构造的抗裂能力。对于桥梁构造中易出现应力集中的薄弱环节,适当增加配筋,配筋的选择和数量要符合相关要求,要注重混凝土桥梁结构的约束性质,避免构造裂缝产生。

(二)施工方面

首先,要严把混凝土原材料的质量关,选择与工程建设要求相符的原材料,尽量选择经级配良好的材料,减少用水量,同时控制好混凝土的含泥量,使其符合规范要求。水泥是混凝土中最重要的材料之一,选择材料要注意其水化热、干缩效应以及质量稳定方面的影响因素。一般情况下,都是在混凝土中添加适量的外加剂,以此保证混凝土的硬化效果和紧实度。

其次,在混凝土的配置比中,要满足相应的混凝土技术指标,适当减少用水量和含泥量,降低水灰比,提高混凝土的易性。如果混凝土浇筑采用相关机械设备进行,如泵送浇筑等,这就需要混凝土满足泵送的要求,必然会增加含水量,这样容易提升混凝土的水化热,加速混凝土的收缩,最终导致裂缝产生。针对这类情况,尽量选择在混凝土中添加适量的外加剂,这样既方便,又不会影响混凝土的综合性能指标。

再次,由于桥梁工程长期受恶劣自然环境的影响,在外部环境的影

响下,容易造成混凝土桥梁结构出现严重的侵蚀现象,在这种情况下,应该适当的增加混凝土保护层厚度,延长水分或者有害物质对钢筋的锈蚀时间,缓解钢筋混凝土的受腐蚀程度,从而有效控制混凝土裂缝的产生。

最后,要加强对混凝土桥梁的养护,混凝土浇筑完后,要控制好混凝土的温湿度,按照相关技术措施的要求进行养护。混凝土养护的形式需要根据季节来调整和控制,夏季温度较高时,需要在混凝土上铺设稻草、分时段浇水等方法来养护;冬季温度较低时,需要在混凝土表层铺设保温膜,控制混凝土的温湿度。所有养护流程都需要严格按照规范要求进行。

综上所述,在了解混凝土桥梁病害的基础上,要采取科学、合理、准确的整治措施,确保混凝土桥梁病害得到有效预防和控制。从文中可以了解到,保证混凝土桥梁不受病害侵袭,就必须加强原材料、设计以及施工等方面的质量控制,只有这样,才能保证混凝土桥梁病害得到最大限度的防治,减少病害的产生,从而提高混凝土桥梁工程的安全稳定性能。

五、对我国高速铁路桥梁养护维修的反思与建议

为了适应提速和高速的需要,我国对桥梁养护维修规则及标准一直在进行研究,相继出台了一系列的规则和要求。根据我国铁路桥梁养护维修现状,应继续加强以下几方面的工作:

5.1 切实提高对高速桥梁维修养护管理的认识

桥梁作为土木建筑物相比轨道结构使用寿命长,其老化的程度相对也是缓慢的,但绝不能因此而忽视对桥梁的检查和维修养护。从既有线和国外高速桥梁的维修养护经验看,高速桥梁绝不是免维修和免维护的。高速铁路要经受高速、同荷重的列车反复振动与冲击频率的反复作用,出现病害是不可避免的,日本东海道新干线在运行一年后,即出现病害,随后出现大量和集中的病害,为彻底整治病害,确保高速列车的安全运行,管理部门投入全部技术力量,利用七年的时间彻底查清病害的原因与整治措施,并对管理体制进行了一次改变。因此,各级管理人员必须克服“重工程、轻维护”,“重治理、轻检查”,“重晚期、轻早期”等传统错误观点,切实加强高速铁路桥梁的管理和养护维修,保证高速桥梁始终处于良好状态,延长高速桥梁的使用寿命,保证行车安全。

5.2 切实完善高速桥梁养修体制

一是认真研究桥梁的维修管理和技术工作如何适应铁路改革和

信息化管理的要求,实现科学管理。

二是组建桥梁专家咨询团。对管理问题、重点设备和重大病害问题提供决策咨询服务。

三是加强各级各类人员的培训。制定定期培训和交流机制,促进专业技术人员和技术工人的专业技术能力。

四是桥梁养护、维修经费要单项到位,专款专用。

五是同步建立桥梁技术档案和定期桥梁巡视检查记录制度,把桥梁养护维修管理工作逐步走上专业化、规范化、经常化、制度化的轨道。

5.3 切实提高高速铁路桥梁养修手段

工欲善其事,必先利其器,加强对桥梁检查检测设备的配备工作。桥梁的检查检测要对桥梁的上部结构、附属构造物进行观察、测量,有许多工作要空中作业,没有专业的设备和仪器是做不好这项工作的。尤其是对定期检查和特殊检查需要的设备、仪器要尽快配备,使检查的手段现代化,才能真正发挥其应有的作用。

要注意国内外高速行车引起的桥梁病害和养护维修经验,不断改进养修手段,保证养修质量。

5.4 完善桥梁动态管理数据库

高速铁路桥梁综述

高速铁路桥梁综述 【摘要】高速铁路桥梁在高铁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。本文全面介绍了高速铁路桥梁的特点,我国高速铁路桥梁的主要设计标准及主要结构型式,提出了在基础理论研究、新技术的应用方面与国外存在的差距及急需解决的问题。 【关键词】高速铁路桥梁;发展;特点;结构形式 前言 高速铁路桥梁可分为高架桥、谷架桥和跨越河流的一般桥梁。其中,高架桥用以穿越既有交通路网、人口稠密地区及地质不良地段,通常墩身不高,跨度较小,桥梁往往长达十余公里;谷架桥用以跨越山谷,跨度较大,墩身较高。由于桥梁建设投资规模大,列车高速运行时对桥上线路的平顺性要求高,特别是采用无渣轨道技术后,对桥梁的变形控制提出了更高的要求,因此高速铁路桥梁是我国高速铁路建设中重点研究的问题之一。 1 高速铁路桥梁的发展现状: 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,京沪高速铁路桥梁总长达1060km,桥梁比重为80%。我国通过借鉴德国、日本等国高速铁路桥梁先进技术和成功建设经验,逐渐完善技术的同时形成自己的特色。 2 高速铁路桥梁的特点 桥梁是高速铁路土建工程的重要组成部分,与普通铁路桥梁相比,在数量、设计理念及方法、耐久性要求、养护维修等诸多方面都存在较大差异。其特点可归纳为以下几个方面: (1)高架桥所占比例大。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。 (2)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。 (3)大跨度桥多。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。

中国高速铁路桥梁建设发展

中国高速铁路桥梁建设的发展 摘要:随着我国经济社会的迅速发展,对各种交通方式的需求的增加,很大程度上刺激了铁路运输的发展。面对激烈的竞争,铁路运输开始转向高速化、重载化和多式运输的综合性方向发展,进而促使中国高速铁路网络的进一步完善。了解中国高速铁路桥梁建设的发展,需要在知道其具体应用的基础上,分析中国高速铁路桥梁建设的技术特点和制约因素,并对其的进一步发展加以展望。abstract: with china’s rapid economic and social development, the demands for the various transport modes are rapidly increasing, so it largely stimulated the development of rail transport. faced with fierce competition, rail transport is developing towards the comprehensive direction of high-speed, heavy and multi-modal transport, thereby promoting the further improvement of china high-speed rail network. to learn the development of china high-speed railway bridge construction, it needs to know the specific application, based on that, analyze its technical characteristics and constraints, and outlook its further development. 关键词:高速铁路;桥梁建设;技术特点;制约因素;发展 key words: high-speed rail;bridge construction;technical characteristics;constraints;development

第四章第一节 京沪高速铁路桥涵简述汇总

京沪高速铁路桥梁概况 内容摘要:本文从京沪高速铁路桥梁的特点、设计和施工三方面对京沪铁路桥梁的前期研究及现状做简要介绍。 一、京沪高速铁路桥梁的特点 高速铁路具有安全、高速、舒适的巨大优势,这也对基础设施提出了更高的要求,要求线下结构具有良好的平顺性。桥梁作为重要的基础设施和线下结构的重要组成部分,能否满足安全、高速、舒适的要求,对高速铁路全线具有举足轻重的作用。 桥梁结构如何顺应高速铁路的要求,与既有线铁路桥梁相比有那些特点。概括起来说就是:一小、二大、三重、四多。 1、一小,就是变形小。 为保证高速铁路线路的平顺性,必须要求高速铁路桥梁的变形要小。引起桥梁变形的主要因素有:梁体自重、二期恒载、列车活载、施加预应力及温度应力等。受这些内外部因素的影响桥梁结构势必要产生变形,但我们对这些变形一定要加以限制,具体的要求如下: (1)梁体的竖向挠度的要求 在ZK活载(ZK活载详见第二节)作用下梁体的竖向挠度应不小于表1所示的限值。 表1 京沪高速铁路梁体竖向挠度限值(L为桥梁跨度)

实际设计为:在设计荷载作用下1/3000----1/4000,在运营荷载作用下1/7000----1/8000。 (2)梁端竖向折角不应大于2‰;水平折角不应大于1‰。 (3)拱桥和刚架桥的竖向挠度,除考虑ZK活载的静力作用外,尚应计入温度变形的影响。此时梁体竖向挠度,按下列情况之不利者取值,并满足本条所列限值的要求。 1)ZK活载静力作用下产生的挠度值与0.5倍温度引起的挠度值之和; 2)0.63倍ZK活载静力作用下产生的挠度值与全部温度引起的挠度值之和; (4)在列车摇摆力、离心力、风力和温度的作用下,梁体横向的水平挠度应小于或等于梁体计算跨度的1/4000,为竖向的1/2。 (5)ZK活载作用下,梁体允许最大扭转角应为1‰。 (6)预应力混凝土梁的徐变上拱值应严格控制。线路铺设后,有渣桥面梁的徐变上拱值不宜大于20MM,无渣桥面梁的徐变上拱值不应大于10MM。上拱度的控制方法:a施加预应力的方法, b预应力的设置, c张拉完成后静停2个月。 (7)墩台基础的沉降量应按恒载计算,对于外静定结构,其拱后沉降量不应超过下列容许值:(墩顶位移:纵向5L1/2mm,横向4L1/2mm,并且不大于5mm) 对于有渣桥面桥梁:墩台均匀沉降量 50mm 相邻墩台沉降量之差 20mm

高速铁路客运专线常用跨度桥梁设计

1 绪论 1.1 概述 自1964年世界上第一条高速铁路—日本东海道新干线建成以来,日本、法国、德国、西班牙、比利时、英国、韩国等国已经建成并投入使用的时速250km高速铁路已达6350多km。可以说铁路客运专线是一个国家经济社会发展到一定程度是适应交通运输要求的必然产物。按照国务院审议通过的?中长期铁路网规划?,到2020年,我国铁路运营里程将达到10万km,其中客运专线1.2万km。目前已经开工建设的京津、武广、郑西等高标准的铁路客运专线规模已达3200多km。铁路客运专线建设是一个庞大的系统工程,在基础工后沉降、无碴轨道技术、系统集成等方面环节多,技术难度大,虽然有秦沈客运专线建设的经验,但尚没有采用无碴轨道客运专线系统成熟的经验。在客运专线铁路建设中尚有一些问题需要统筹考虑以保证我国未来铁路客运网的安全、先进和合理。 1.2 客运专线的线路选线 铁路客运专线建设应充分体现“以人为本、服务运输、强本简末、着眼发展”的铁路建设新理念,由于其铁路建设标准,线路选线的控制因素多,难度大,但线路选线的优化与合理性直接关系铁路和地方经济社会的发展,所以,是客运专线建设重视的首要问题。 在客运专线引入特大、大城市区段的铁路,建议加强客运专线移入地下的设计方案研究。我国城市扩容的潜力很大,这是经济社会发展的需要,也是我国人口多的国情实际,铁路作为百年大计应充分考虑今后城市发展需要,不对其造成过多的制约。从国外高速铁路的经验看,轨道交通在进入大城市的主城区时,引入地下对城市的发展制约相对要小,比如日本东京、法国巴黎等国际都市的地铁和城郊铁路大多采用这种方式。由此带来的问题是铁路建设投资成本的增加,到这部分投资的增加主要受益者是城市本身,应调动相关地方政府的积极性,研究确定铁路与地方政府合理的投资比例加以解决。 1.3 京津城际轨道交通工程概况 京津城际轨道交通是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分,也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。线路由北京南站东段引出,沿京津高速公路第二通道至杨村,后沿京山铁路至天津站,正线全长113.544km。2005年7月4日正式开工建设,将于2008年奥运会前正式通车运营,是我国开工建设并将最早建成的第一条高速客运专线铁路,即一流的工程质量、一流的装备水平、一流的运营管理。采用国际上最先进的无碴轨道技术,确保列车高速平稳舒适运行,使京津两地间实现30分钟到达。 京津城际轨道交通全线桥梁总长度100.171km。其中最长的桥梁为杨村特大桥,全桥长36.5km;该桥最大跨度大128m. 1.4 京津城际轨道交通桥梁工程特点 ①技术标准高 全线采用无杂轨道技术,桥梁必须满足高速客运专线无杂轨道铁路技术标准要求,桥梁的动力性能、刚度指标、变形控制等均达到目前国内铁路桥梁技术标准最高水平; ②桥梁长度占线路长度的比例高 桥梁总长度占线路长度比例达88.22%,其中以32、24m等常用跨度桥梁均占全线桥梁总长度的90%以上; ③自然条件复杂,桥梁工程难度大 沿线处于华北冲积平原,大部分地段分布有广泛的软土和松软土,地基承载力不高,

高速铁路桥梁高墩专项施工方案

目录 1.编制依据和原则.................................................................. - 1 - 1.1.编制依据.................................................................. - 1 - 1.2.编制原则.................................................................. - 1 - 2.工程概况........................................................................ - 1 - 2.1.工程概况.................................................................. - 1 - 2.2.气象特征.................................................................. - 2 - 2.3.水文地质.................................................................. - 2 - 3.人员及机械部署.................................................................. - 2 - 4.施工进度计划.................................................................... - 3 - 5.高墩施工方案.................................................................... - 4 - 5.1.圆端形实体高墩施工........................................................ - 4 - 5.2.圆端形空心高墩施工....................................................... - 10 - 6.安全保证措施................................................................... - 16 - 6.1制度保证措施.............................................................. - 16 - 6.2机械安全保证措施.......................................................... - 18 - 6.3高空作业安全保证措施...................................................... - 18 - 6.4桥梁施工安全基本要求...................................................... - 20 - 7.质量保证措施................................................................... - 20 - 7.1质量保证体系.............................................................. - 20 - 7.2 质量保证措施............................................................. - 23 - 7.3 冬季施工措施............................................................. - 28 - 7.4 夏季施工措施............................................................. - 31 - 8.环境保护措施................................................................... - 34 - 8.1 临时工程环保措施......................................................... - 34 - 8.2 废水、废渣处理措施....................................................... - 35 - 8.3防止空气污染和扬尘措施.................................................... - 35 - 8.4施工噪音控制措施.......................................................... - 35 - 8.5施工水土保持措施.......................................................... - 36 - 9.文明施工措施................................................................... - 36 - 9.1文明施工管理措施.......................................................... - 36 - 9.2文明施工措施.............................................................. - 37 -

高速铁路桥梁结构型式

高速铁路桥梁结构型式 高速铁路上的桥梁,应能在列车达到最高设计速度的条件下,满足行车安全和旅客乘坐的舒适度。因而桥梁结构必须具有足够的强度、稳定性、刚度和耐久,并且保持桥上线路的平顺状态。 (一)桥梁结构体系 1.小跨度刚架桥的截面形式以现浇板梁为宜;简支梁与连续梁桥的截面以单箱单室箱梁为宜;板梁的截面推荐用日本高架桥的截面形状,箱梁截面推荐采用德国新干线标准设计截面。钢桁架桥的桥面系以采用正交异性板为宜;组合梁桥也以箱形截面形状为宜。 2. 混凝土简支梁结构构造简单、技术成熟、架设快捷、更换方便,是我国既有铁路桥梁的主要型式,总数90%以上。近年来,拼装式移动支架造桥机研制成功,使混凝土简支梁的跨度达56。这就更 加扩大了铁路混凝土简支梁的使用范围。在特殊条件下,其它型式的混凝土简支梁,如槽形梁等,也可采用。 3. 混凝土连续梁70年代以来,在我国新线铁路上修建了大量混凝土连续梁,以扩大混凝土梁桥的使用范跨度多在40~80m之间,最大达 84m,成为中等跨度铁路混凝土梁桥的主要型式。作为一个实例,在小跨度范围内应用不多,钱塘江二桥的引桥,采用了7 ~9孔1联,共6孔跨度32 联47孔跨度32m等高度箱形截面双线铁路连续梁桥,是目前我国跨度最小的铁路预应力混凝土连续梁桥。 4. 混凝土刚架桥是一种空间超静定结构,整体性好,具有较好的刚度和抗震性能。在日本高速铁路高架桥中占有十分重要的地位。

刚架桥多为3 ~ 5 孔一联,跨度 6 ~ 8 m 左右,联间以简支挂 孔相连。填土高度7~12 m,基础多采用打入桩和扩大基础型式。与我国京沪高速铁路沪宁段的线路和地质情况相近,具有较好的参考价值。 (二)上部结构型式 1. 分离式结构与整体式结构的比较。在双线并列的情况下,梁部结构可采用两单线桥的分离式结构,也可采用双线桥整体式结构,对于中等跨度混凝土连续梁结构,考虑到一般采用悬臂灌注法施工。尤其重要的是,双线单箱整体式结构,虽不能有效降低桥梁的动力系数,但从车辆运动平稳性考虑,由于结构自重增大,旅客乘坐舒适度有进一步改善,是值得重视的。 2.箱形截面和T形截面的比较。箱形截面整体性强,抗扭刚度大是当代混凝土桥,特别是大跨度桥的主要形式。它用于高速行车的桥梁上动力性能更显得优越。这种截面形式混凝土梁的主要缺点是,在架设过程中需在桥位上进行梁片间的连结工作。特别是对于高速铁路桥梁,当需进行工地横向预应力钢筋的张拉工作,费工费时,影响架桥进度。分片式简支T梁是梁式桥构造简单,最易设计为各种标准跨径的装配式结构,施工工序少,架设程序固定,在多孔简支梁桥中,由于各跨构造和尺寸简化了施工管理工作,降低了施工费用,也便于养护和维修。整孔简支箱梁在国外高速铁路中小跨度桥梁中常被采用,整孔简支箱梁具有受力简单、明确、型式简洁、外形美观、抗扭刚度

(整理)18京沪高速铁路桥梁概况.

京沪高速铁路桥梁概况 高速办王兴铎 内容摘要:本文从京沪高速铁路桥梁的特点、设计和施工三方面对京沪铁路桥梁的前期研究及现状做简要介绍。 一、京沪高速铁路桥梁的特点 高速铁路具有安全、高速、舒适的巨大优势,这也对基础设施提出了更高的要求,要求线下结构具有良好的平顺性。桥梁作为重要的基础设施和线下结构的重要组成部分,能否满足安全、高速、舒适的要求,对高速铁路全线具有举足轻重的作用。 桥梁结构如何顺应高速铁路的要求,与既有线铁路桥梁相比有那些特点。概括起来说就是:一小、二大、三重、四多。 1、一小,就是变形小。 为保证高速铁路线路的平顺性,必须要求高速铁路桥梁的变形要小。引起桥梁变形的主要因素有:梁体自重、二期恒载、列车活载、施加预应力及温度应力等。受这些内外部因素的影响桥梁结构势必要产生变形,但我们对这些变形一定要加以限制,具体的要求如下: (1)梁体的竖向挠度的要求 在ZK活载(ZK活载详见第二节)作用下梁体的竖向挠度应不小于表1所示的限值。 表1 京沪高速铁路梁体竖向挠度限值(L为桥梁跨度)

实际设计为:在设计荷载作用下1/3000----1/4000,在运营荷载作用下1/7000----1/8000。 (2)梁端竖向折角不应大于2‰;水平折角不应大于1‰。 (3)拱桥和刚架桥的竖向挠度,除考虑ZK活载的静力作用外,尚应计入温度变形的影响。此时梁体竖向挠度,按下列情况之不利者取值,并满足本条所列限值的要求。 1)ZK活载静力作用下产生的挠度值与0.5倍温度引起的挠度值之和; 2)0.63倍ZK活载静力作用下产生的挠度值与全部温度引起的挠度值之和; (4)在列车摇摆力、离心力、风力和温度的作用下,梁体横向的水平挠度应小于或等于梁体计算跨度的1/4000,为竖向的1/2。 (5)ZK活载作用下,梁体允许最大扭转角应为1‰。 (6)预应力混凝土梁的徐变上拱值应严格控制。线路铺设后,有渣桥面梁的徐变上拱值不宜大于20MM,无渣桥面梁的徐变上拱值不应大于10MM。上拱度的控制方法:a施加预应力的方法, b预应力的设置, c张拉完成后静停2个月。 (7)墩台基础的沉降量应按恒载计算,对于外静定结构,其拱后沉降量不应超过下列容许值:(墩顶位移:纵向5L1/2mm,横向4L1/2mm,并且不大于5mm) 对于有渣桥面桥梁:墩台均匀沉降量 50mm 相邻墩台沉降量之差 20mm

高速铁路桥梁主要设计原则

高速铁路桥梁主要设计原则 1. 一般原则 为了满足高速列车安全运行和旅客乘坐舒适度的要求,高速铁路桥梁结构应具有安全舒适,造型简洁,设计标准化,便于施工架设和养护维修的特点,并须具有足够的耐久性和良好的动力性能。正是基于上述基本要求,桥梁上部结构一般采用预应力混凝土结构,下部结构一般采用混凝土或钢筋混凝土结构。跨度大于或等于20m的梁部结构,采用双线整孔箱形截面梁,必要时,也可采用两个错孔布置的单线箱形截面梁。跨度小于20m的梁部结构,一般采用钢筋混凝土刚构、框构和多片式T梁,多片式T梁需施加横向联结形成整体桥面。简支梁桥的上部结构一般采用架桥机架梁,中小跨度连续梁桥一般采用架桥机架设后连续张拉的施工方法,有条件的地方,也可采用满布支架现浇施工。大跨度预应力混凝土梁采用悬臂灌注施工。 高速铁路桥梁设计主要依据《京沪高速铁路设计暂行规定》(以下简称《暂规》)、《铁路桥涵基本设计规范》、《铁路桥涵钢结构设计规范》、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》、《铁路桥涵地基和基础设计规范》、《铁路工程抗震设计规范》、《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》等规程或规范。根据上述规范,高速铁路桥梁的主要设计原则主要体现在以下几个方面: (1)设计活载采用ZK活载,动力系数、离心力、制动力、横向摇摆力、脱轨荷载等均按《暂规》计算,并考虑由于桥上铺设超长无缝线路而产生的长钢轨纵向力。 (2)为了保证桥上轨道的平顺性和结构具有良好的动力性能,对结构刚度和基频进行严格控制。 (3)为了保证桥上无缝线路保持正常的使用状态,增加了墩台最小纵向水平线刚度限值的要求。 (4)对基础工后沉降及不均匀沉降严格限制。 (5)提高桥梁结构的整体性。 (6)桥面构造更为合理,满足各种桥面设施的安装要求,采取了提高结构耐久性、减振降噪等措施,满足养护维修的要求。 2. 桥涵设计细则 (1)梁跨结构及标准跨度 1)高速正线V≥200Km/h时,标准梁跨采用京沪高速铁路标准梁;200Km/h>V≥160Km/h 时可采用秦沈线标准梁。 采用的标准梁跨有: 多片式简支T梁:L=12、16m。 简支箱梁:L=20、24、32、40m。 中小跨度连续梁:3×20、2×24、3×24、2×32、3×32、4×32、2×40。 连续箱梁:32+48+32m、40+64+40m、48+80+48m。 连续结合梁:32+40+32、40+50+40、40+56+40m。 2)高速动车段走行线、高中速联络线V≤160Km/h时,可采用采用普通梁。 (2)桥跨布置 1)除受控制点影响外,尽量按等跨布置,等跨布置以32m、24m梁跨为主。一座桥尽量采用同一梁跨类型。 2)跨越河堤的桥孔应尽量一孔跨越,堤上及边坡上不宜设墩,如确有困难,桥墩应设在背水坡。特殊困难时,另行研究。 3)斜交过路过河时,尽量采用较大跨度通过,可采用双线圆形桥墩,可采用异形墩或带洞式背靠背T台进行调孔。

浅谈我国高速铁路桥梁的特点

浅谈我国高速铁路桥梁的特点 发表时间:2019-01-18T10:41:56.390Z 来源:《防护工程》2018年第31期作者:刘忠华[导读] 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。 中建二局第三建筑工程有限公司北京 100070 摘要:近年来,随着我国经济快速发展,高速铁路的建设得到不断地提升。高速铁路桥梁在高铁建设中起到了至关重要的作用,我国在建造高速铁路桥梁的技术相比以前有了非常快速度的发展。高速的铁路建设技术需求也越来越高,这也是现代关键技术重要的一部分。本文以我国高速铁路桥梁建设中的设计和施工为论点,简要论述我国高速铁路桥梁的特点。 关键词:高速铁路桥梁;发展;特点 1.高速铁路桥梁发展现状 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。在人口稠密地区和地质不良地段,为了跨越既有交通网,节省农田,避免高路基的不均匀沉降等,我国各地区高速铁路建设中大量采用高架线路。近些年我国通过借鉴德国、日本等国高速铁路桥梁先进技术和成功建设经验,逐渐完善技术的同时形成自己的特色。 2.我国高速铁路桥梁的特点 2.1 桥梁占比大,高架多、大跨度桥梁多 高速铁路在建设中通常为控制地基的沉淀,避免大量占用农田以及保护环境、利于保养等宗旨来综合考虑。在经过桥梁和路基工程技术的比较之后,我国高速铁路在平原、地质不良地段以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。例如广珠城际铁路桥梁所占线路比例为94.2%,京津城际铁路桥梁所占线路比例为87.7%,京沪铁路桥梁所占线路比例为80.5%,哈大客专铁路桥梁所占线路比例为73.7%。 其中京津城际铁路,全线桥梁共计100.3km,约占正线全长的87%。其中特大桥5座,长99.56km。大量采用双线整孔箱梁结构,以32m简支箱梁为主,跨越主要河流、道路采用连续梁,最大跨度为跨北京四环(60+128+60m)加劲拱连续梁、五环桥跨(80+128+80m)连续梁。 由于我国国情影响,高速铁路需要跨越大江大河,例如长江、黄河所以我国大跨度铁路桥梁多。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504m。 2.2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,确定我国常用跨度桥梁以等跨布置的32m双线整孔预应力混凝土简支箱梁为主型结构,少量配跨采用24m简支箱梁。施工方法主要采用沿线设置预制梁厂进行箱梁预制,运梁车、架桥机运输架设。部分采用移动模架、膺架法桥位灌筑。我国新建高速铁路桥梁中90%以上为32m预应力混凝土简支箱梁结构。跨越公路、站场、河流等跨度较大的桥梁主要采用预应力混凝土连续箱梁,根据结构跨度布置、类型和工期要求,多采用悬臂、膺架法施工。 2.3桥梁刚度大,整体性好 桥上线路与路基上、隧道中的线路不同,由于桥梁结构在列车活载通过时产生变形和振动,并在风力、温度变化、日照、制动、混凝土徐变等因素作用下产生各种变形,桥上线路平顺性也随之发生变化。因此,每座桥梁都是对线路平顺的干扰点。尤其是大跨度桥梁。 为了保证高速列车的行车安全和乘坐舒适,高速铁路桥梁除了具备一般桥梁的功能外,还必须具有足够大的竖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,以保证轨道的高平顺性。 2.4无砟轨道桥梁建设 无砟轨道的高速铁路桥梁多数具有弹性均匀、轨道稳定、乘坐舒适度进一步改善。线路平、纵断面参数限制放宽,曲线半径减小,坡度增大。在施工架设方面以及养护维修的环节都有方便之处。无砟轨道基本类型有,轨道板工厂预制、现场铺设——日本板式轨道、德国博格型无砟轨道,现场就地灌筑——德国雷达型无砟轨道(长枕埋入式、双块式)。我国目前对高速铁路桥梁的无砟道桥梁的建设设计研究已然娴熟。 2.5桥上无缝线路与桥梁共同作用 修建客运专线要求一次铺设跨区间无缝线路,以保证轨道的平顺和稳定。桥上无缝线路可看作为不能移动的线上结构,而桥梁在列车荷载、列车制动作用下和温度变化时要产生位移。当梁、轨体系产生相对位移时,桥上钢轨会产生附加应力。客运专线桥梁必须考虑梁轨共同作用。尽量减小桥梁的位移与变形,以限制桥上钢轨的附加应力,保证桥上无缝线路的稳定和行车安全。我国采用“无缝线路”轨道作用的标准规程,根据一系列的模型分析实验,论证了理论的可实行性,规定了相对的技术范围。 2.6高性能混凝土技术 自2001年我国修建青藏铁路以来,高性能混凝土逐渐在我国高速铁路的施工中得到了广泛的运用。根据我国的自然环境特点,以及材料工艺水平和装备度来看,在建造高速铁路桥梁的过程中采用了高性能的混凝土这种优质的原材料。高性能混凝土具有以下优点:抗冻性,我国地域辽阔,不同地区的环境和气候差异较大,因而其寒冷程度不同,对高速铁路中混凝土结构的抗冻性要求也就不同。不同的高速铁路工程应仔细分析其施工环境,并以此来确定对高性能混凝土抗冻性的要求。 抗裂性,综合对各方面性质的考量,高性能混凝土地收缩量较普通混凝土来说是比较小的,因而其抗裂性也就相对较高。高速铁路对混凝土的抗裂性要求往往较高,因而高速铁路中大量使用高性能混凝土。 抗渗性,由于高性能混凝土中往往添加了高效减水剂和硅粉等,这不但有效提高了高性能混凝土内部的密度,也使其抗渗性能大大提升。而抗渗性又是反映高性能混凝土强度和使用寿命的一个重要指标,因而作为一种抗渗性能优越的混凝土材料,高性能混凝土更适用于对使用寿命要求较高的高速铁路的混凝土结构的施工。

高速铁路桥桥梁工程毕业设计

高速铁路桥桥梁工程毕业设计 1 绪论 1.1 概述 自1964年世界上第一条高速铁路—日本东海道新干线建成以来,日本、法国、德国、西班牙、比利时、英国、韩国等国已经建成并投入使用的时速250km 高速铁路已达6350多km。可以说铁路客运专线是一个国家经济社会发展到一定程度是适应交通运输要求的必然产物。按照国务院审议通过的?中长期铁路网规划?,到2020年,我国铁路运营里程将达到10万km,其中客运专线1.2万km。目前已经开工建设的京津、武广、郑西等高标准的铁路客运专线规模已达3200多km。铁路客运专线建设是一个庞大的系统工程,在基础工后沉降、无碴轨道技术、系统集成等方面环节多,技术难度大,虽然有秦沈客运专线建设的经验,但尚没有采用无碴轨道客运专线系统成熟的经验。在客运专线铁路建设中尚有一些问题需要统筹考虑以保证我国未来铁路客运网的安全、先进和合理。 1.2 客运专线的线路选线 铁路客运专线建设应充分体现“以人为本、服务运输、强本简末、着眼发展”的铁路建设新理念,由于其铁路建设标准,线路选线的控制因素多,难度大,但线路选线的优化与合理性直接关系铁路和地方经济社会的发展,所以,是客运专线建设重视的首要问题。 在客运专线引入特大、大城市区段的铁路,建议加强客运专线移入地下的设计方案研究。我国城市扩容的潜力很大,这是经济社会发展的需要,也是我国人口多的国情实际,铁路作为百年大计应充分考虑今后城市发展需要,不对其造成过多的制约。从国外高速铁路的经验看,轨道交通在进入大城市的主城区时,引入地下对城市的发展制约相对要小,比如日本东京、法国巴黎等国际都市的地铁和城郊铁路大多采用这种方式。由此带来的问题是铁路建设投资成本的增加,到这部分投资的增加主要受益者是城市本身,应调动相关地方政府的积极性,研究确定铁路与地方政府合理的投资比例加以解决。 1.3 京津城际轨道交通工程概况 京津城际轨道交通是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分,也是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道。线路由北京南站东段引出,沿京津高速公路第二通道至杨村,后沿京山铁路至天津站,正线全长113.544km。2005年7月4日正式开工建设,将于2008年奥运会前正式通车运营,是我国开工建设并将最早建成的第一条高速客运专线铁路,即一流的工程质量、一流的装备水平、一流的运营管理。采用国际上最先进的无碴轨道技术,确保列车高速平稳舒适运行,使京津两地间实现30分钟到达。 京津城际轨道交通全线桥梁总长度100.171km。其中最长的桥梁为杨村特大桥,全桥长36.5km;该桥最大跨度大128m. 1.4 京津城际轨道交通桥梁工程特点 ①技术标准高 全线采用无杂轨道技术,桥梁必须满足高速客运专线无杂轨道铁路技术标准要求,桥梁的动力性能、刚度指标、变形控制等均达到目前国内铁路桥梁技术标准最高水平; ②桥梁长度占线路长度的比例高

高速铁路桥涵工程施工质量验收标准

根据最新下发的施工质量验收标准,我部将简支梁架设规范摘录出来,便于各部门学习: 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010 第一章架桥机架设预应力混凝土简支箱梁 1、架梁 8.4.1梁体规格和质量应符合设计要求。(P63) 8.4.2梁体存放和运输支点位置应符合设计要求。且支点应位于同一平面上,箱梁同一端支点相对高差不得大于2mm。架设时吊点位置应符合设计要求。(P64) 8.4.2预制箱梁架设落梁应采用支点反力控制,支承垫石顶面与支座底面间隙灌浆硬化前,每个支点反力与四个支点反力的平均值之差不得超过±5%。支座砂浆强度达到20MPa,千斤顶撤出后方可通过运架设备。(P64) 8.4.4预制箱梁架设后的相邻梁跨梁端桥面之间、梁端桥面与相邻桥台胸墙顶面之间的相对高差不得大于10mm。预制箱梁桥面高程不得高于设计高程,也不得低于设计高程20mm。(P64) 8.4.5 预制箱梁支承垫石顶面与支座底面间的砂浆厚度不得小于20mm,也不得大于30mm。(P64) 8.4.6梁体架设后应梁体稳固,梁缝均匀,梁体无损伤。(P64) 2、支座 15.1.1支座安装前应检查桥梁跨度、支承垫石尺寸和高程、预 留锚栓孔位置和尺寸等。支承垫石和锚栓孔应清理干净,做到无

泥土、无浮沙、无积水、无冰雪和油污等杂物,并对支承垫石顶 面进行凿毛处理。(P158) 15.1.2预制箱梁架设完成后应保证每个支座反力与四个支座反力的平均值相差不超过±5%。(P158) 15.1.3支座防尘罩应及时安装,并应做到严实、牢固、栓钉齐全,防尘罩开启不应与防落梁装置或梁端限位装置相抵触。(P158) 15.2 支座安装 15.2.1支座品种、规格、质量和调商量等应符合设计要求和相关标准的规定。(P158) 15.2.2支座的安装位置及方向应符合设计要求。同一座桥梁上固定支座和纵向活动支座应安装在梁的同一侧,横向活动支座与 多向活动支座应安装在梁的另一侧。(P158) 15.2.3固定支座上下座板应互相对正,活动支座上下座板横向应对正,纵向预偏量应根据支座安装施工温度与设计安装温度之 差和梁体混凝土未完成收缩、徐变量及弹性压缩量计算确定,并 在各施工阶段进行调整,当体系转换全部完成时梁体支座中心应 符合设计要求。(P159) 15.2.4支座锚栓应拧紧,其埋置深度和外露长度应符合设计 要求。(P159) 15.2.5支座砂浆的类别和质量应符合设计要求,其施工及检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)第9.9.6条~第9.9.13条的规定。(P159)

《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB 10752-2018更改

3基本规定 一般规定 1.新增 高速铁路桥涵工程施工应加强现场标准化管理和过程控制。 工程施工质量保证资料应齐全、真实、系统、完整,并应包括: 所用原材料、构配件、半成品和成品质量检验结果。 材料配合比、拌合过程检验和实验数据。 隐蔽工程检查记录。 各项质量控制指标的实验记录和质量检验汇总资料。 施工过程中遇到的非正常情况记录以及对工程质量影响分析。 施工过程中发生质量缺陷,经处理和,满足质量要求的技术资料。 工程施工质量验收合格应符合工程设计文件要求、本标准和相关验收标准的规定。 符合下列条件之一的,可调整抽样检验、实验数量、调整后的抽样检验、实验方案应由施工单位编制、并报监理单位、建设单位审核确认。 同一项目中由相同的施工单位施工的多个单位工程,使用同一生产厂家的同品种、同规格、同批次的材料、构配件、半成品、设备。 同一施工单位在现场加工的产品、半成品、构配件用于同一项目的多个单位工程。 在同一项目中,针对同一抽样对象已有检验成果可以重复利用。 获得产品认证的产品来源稳定且连续三批次均一次检验合格的产品。 对于梁拱等组合结构可按相关章节内容进行验收。 本标准对高速铁路桥涵工程中的验收项目未做出相应规定的,应有建设单位组织设计、监理、施工等单位制定专项验收方案。涉及安全、环境保护等项目的专项方案应由建设单位组织专家论证。 验收单元划分 新增 分项工程应按工种、工序、材料、施工工艺等划分。 检验批可根据施工及质量控制和验收需要,按施工段、施工部位或工程量的划分。检验批的划分以同一分项工程内部便于一次验收的工程内容为一个检验批。 桥梁、涵洞工程的分布工程、分项工程、检验批划分可按本标准附录B采用。 原材料、构配件、半成品、设备等应按进场批次进行检验。属于同一工程项目且同期施工的多个单位工程,对同一厂家生产的同批次的原材料、构配件、半成品、设备等可同一进行验收。 施工前,应由施工单位结合工程特点制定分项工程和检验批的划分方案,并由监理单位审批,建设单位备案。 本标准未涵盖的分布、分项工程和检验批,可由建设单位组织监理、施工单位协商确定。 验收内容和要求 检验批合格质量应符合下列规定新增5外观质量验收应符合要求6施工作业责任人员登记情况真实、全面。 当工程施工质量不符合规定时,因按下列规定进行处理新增了原经返修或加固处理的分项工程,满足安全和使用功能时,可按技术处理方案的要求验收。 新增 工程质量控制资料应齐全完整,当部分资料缺失时,应委托由资质的检测机构按有关标准进行相应的实体检验或抽样实验。 新增

高速铁路桥梁维修养护

高速铁路桥梁维修养护 刘广欣 郑州铁路局 摘要:桥梁是高速轨道的重要组成部分,保持桥梁的良好状态对确保高速铁路安全运行具有重要意义。通过介绍国内外高速条件下桥梁养护经验,对下步我国高速铁路桥梁维修养护提出建议。 关键词:高速铁路桥梁养护管理 高速铁路最早出现于二十世纪,是世界交通运输的重大成果,也是铁路现代化的重要标志。自1964年日本东海道新干线开通以来,目前,世界上投入运营的高速铁路总长约达6300公里,主要分布在德国、日本、法国、西班牙等国家。正在修建高速铁路的有10个国家和地区,累计约为2660公里;同时,国外铁路既有线通过改造达到时速200公里及以上的营业里程有2万余公里。 我国于1994年12月将广深线改建成时速160km/h的准高速铁路。1997年至2007年间,铁道部在京广、京沪等主要干线先后进行了六次大提速,基本掌握了200km/h等级线路的修建技术和既有线改造技术。2006年,《铁路“十一五”规划》开始实施,京津、武广、郑西等多条客运专线开工建设,按照规划要求,到2010年,中国铁路的营业里程将达到九万公里以上,新建客运专线10条,快速客运网将达到两万公里以上。中国高速铁路发展的春天已经到来。 高速铁路桥梁作为高速铁路基础设施的重要组成部分,高速行车条件下桥梁的维修养护是一个必须面对的课题。本文从高速行车对桥梁的要求、国外高速铁路和我国既有线提速桥梁的经验教训、国外高速铁路桥梁维修养护经验等方面探讨我国高速行车条件下桥梁的维修养护问题,但由于资料收集不全及本人工作经验所限,日本高铁的问题收集的是80年代资料,欧洲只收集到法国的情况。不当之处请批评指正。 1 高速铁路桥梁主要特点 铁道部何华武总工程师在《高速技术体系》讲座中指出,高速铁路桥梁主要承重结构要满足100年使用寿命的要求;桥梁上部结构优先采用预应力混凝土结构;在适宜的条件下,优先采用连续结构。 尽管高速铁路桥梁实际承受的活载小于普通铁路,但高速铁路具有高速度、高舒适性、高安全性、高密度连续运营等特点,至使桥梁结构所受到的动力作用远大于普通铁路桥梁,实际应用的高速铁路桥梁,在梁高、梁重上,均超过普速铁路桥梁。 高速铁路桥梁设计主要由刚度控制。对于桥梁的挠度、预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形、梁端转角、扭转变形、横向变形、结构自振频率和车辆竖向加速度等必须严格限制,以保证桥上轨道的平顺性,避免结构物承受很大的冲击力,造成旅客舒适性和列车运行安全性受到影响。 无缝线路钢轨在桥上的受力状态与在路基上不同。桥梁结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲等,使桥梁在纵向产生一定的位移,引起桥上钢轨产生附加应力。过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳,影响行车安全。因此,墩台基础要有足够的纵向刚度,以尽量减小钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。 机车车辆高速过桥时,由于振动的影响,上部结构会产生更大的应力及挠度,同时会使桥上轨道的几何形状发生变化,从而影响行车安全和乘坐舒适的要求。因此,高速铁路要求桥梁结构具有足够的强度、抗挠和抗扭刚度,并要求桥上轨道几何形状保持良好状态。近30 年来,德国、法国、西班牙及日本等国家结合发展高速铁路的需要,对高速行车条件下桥梁的动力响应采用模型、模拟、现场等各种试验,进行理论分析和计算工作,总结分析后应用于高速铁路桥梁设计中,并在实践中改进。现将国内外有关高速铁路桥梁的主要技术标准、结构类型及其它有关研究成果简介如下,以便有针对性地开展维修养护工作。 (1) 桥梁数量多、所占比例大。所以高速铁路中桥梁总延米在线路总长中所占比例比普通铁路大。德

高速铁路桥梁设计与施工特点

高速铁路桥梁设计与施工特点 廖义健 上海铁路局 摘要:由最近发生的一些桥梁事故引发对高速铁路桥梁的思考,探讨高速铁路桥梁设计、施工的特点。 关键词:高速铁路桥梁设计施工特点 1 绪论 2007年国内接连而三地发生塌桥事故: 6月15日凌晨,位于广东省西江干流下游325国道上的九江大桥,被一艘2000吨级的运沙船鲁莽地撞断桥墩,酿成了一宗导致200米桥面垮塌、4车坠河9人失踪、交通动脉中断的惨祸。8月13日下午,湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路堤溪段大桥突然垮塌,湖南省凤凰县堤溪段沱江大桥垮塌事故已确认造成超过36人死亡、22人受伤,还有部分人员失踪。8月29日,12时45分左右,在江苏省昆山市大洋桥水域,一艘货船因避让船只,撞上大洋桥桥墩,致使大桥部分桥面发生坍塌,船上一男子腿部被砸伤,另有两人落水失踪。面对这一幕幕的惨剧,我们不得不思考为何发生如此严重的桥梁事故! 桥梁在施工和运营中所发生的事故,包括结构损坏、人员伤亡和机具倾覆等。事故的发生既有天灾,也有人祸。总的来说桥梁事故有以下几种:一,桥梁施工事故;二,尚未认识的技术问题所造成的事故;三,工作失误造成的事故;四,能够不再重演的事故;五,能够减少或减轻损失的事故;六,难于完全避免的事故。除了以上六种桥梁事故以外,还有一种就是桥梁运营事故。因其常造成旅客意外伤亡,交通中断,使社会受到影响而特别受到注意。特别是在铁路系统中,桥梁事故是灾难性的。由于铁路是国民经济的大动脉,铁路运行关联性极强,牵一发而动全身,确保其日夜不间断安全、正点地运行,密切关系到国家的政治、经济、军事、救灾和人民生产生活等诸多大事,如果在一座小桥上中断行车一天,将使数以百计的客货列车停运,影响可波及数省,责任极其重大,故铁路桥梁设计、施工更偏稳重。 对于事关行车安全的路桥设施的管理、检查、养护维修、大修加固、技术检定等方面,早在半个世纪以前,我国铁路系统就施行了一整套严格的制度。铁道部工务局、铁路局工务处、各工务段、桥梁领工区和工区,长期以来实行了桥梁档案管理、经常检查、定期检查(每年春、秋季,两次)、特别检查和计划预防性维修制度,配合桥梁检定、桥梁试验、洪水冲刷观测、桥梁大修和防洪工程,维护了桥梁的正常完好状态,从而大大地延长了桥梁的使用寿命,为国家承担着日益繁重的运输任务,创造了极大的经济效益和社会效益。 在新的世纪,铁道部提出了要实现铁路建设的跨跃式发展,进一步提高列车的运行速度和旅客乘车舒适度。除实行大提速以外,正在紧锣密鼓地进行高速铁路的建设。由于速度的提高,高速铁路的参数严格限制,桥梁在高速铁路中占有相当大的比例。因而桥梁的使用性能能否满足高速行车的要求已成为高速铁路的成败关键。 2 高速铁路桥梁的设计特点 高速铁路运行速度快,技术标准要求高,站间距离长,且要与周围的环境协调,要求尽量减小噪音污染。为了保证高速铁路列车行车安全、平稳,对高速铁路客运专线的桥梁结构提出了一些不同于以往普通铁路的特殊要求,可以归纳为以下四个方面: (1)为满足一次性铺设跨区间无缝线路的要求,考虑到桥上线路的安全,为了使轨道受力不超过规定值,桥梁下部结构的纵向刚度要满足一定的限值; (2)为了保证列车运行的平稳性和旅客的舒适度,桥垮结构的纵横向刚度要比以往的普通铁路桥梁有很大的提高; (3)对桥梁的结构形式、路桥过渡段的刚度、桥梁结构的工后沉降、预应力混凝土的徐变上拱等提出了更加严格的要求; (4)注重桥梁结构的耐久性,做到少维修,免维修。 由于速度大幅度提高,高速列车对桥梁结构的动力作用远大于普通铁路桥梁。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道的平顺性,造成结构物承受很大的冲击力,旅客舒适度受到严重影响,轨道状态不能保持稳定,甚至影响列车的运行安全。此外,为保证轨道的平顺性还必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构的变形,这些的对高速铁路桥梁结构的刚度和整体性提出了严格的要求,在桥梁挠度、梁

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