PPT高速铁路桥梁工程施工技术讲义（图文并茂）

高速铁路桥梁梁工程1讲座内容一.前言二.高速铁路桥梁梁特点三.主要设计原则则及相关限值值四.国外高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术五.我国高速桥梁梁结构型式与与施工技术2前言3一.前言二.高速桥梁特点点三.主要设计原则则及相关限值值四.国外高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术五.我国高速桥梁梁结构型式与与施工技术1.桥梁是高速铁铁路土建工程程中重要组成成部分，比例例大、高架桥桥及长桥多。。42.高速铁路桥梁梁的主要功能能是为高速列列车提供稳定定、平顺的桥桥上线路。桥上线路与路路基上、隧道道中的线路不不同，由于桥桥梁结构在列列车活载通过过时产生变形形和振动，并并在风力、温温度变化、日日照、制动、、混凝土徐变变等因素作用用下产生各种种变形，桥上上线路平顺性性也随之发生生变化。因此此，每座桥梁梁都是对线路路平顺的干扰扰点。尤其是是大跨度桥梁梁。为了保证高速速列车的行车车安全和乘坐坐舒适，高速速铁路桥梁除除了具备一般般桥梁的功能能外，首先要要为列车高速速通过提供高高平顺、稳定定的桥上线路路。53.高速铁路桥梁梁可分为高架架桥、谷架桥桥和跨越河流流的一般桥梁梁。混凝土和预应应力混凝土结结构具有刚度度大、噪音小小、温度变化化引起结构变变形对线路影影响少、养护护工作量小、、造价低等优优势，在高速速铁路桥梁设设计中广泛采采用。6京津城际铁路路高架桥概貌貌4.全面采用无砟砟轨道是高速速铁路发展趋趋势，桥上无无砟轨道对桥桥梁的变形控控制提出更为为严格的要求求。无砟轨轨道的优点弹性均匀、轨轨道稳定、乘乘坐舒适度进进一步改善养护维修工作作量减少线路平、纵断断面参数限制制放宽，曲线线半径减小，，坡度增大无砟轨轨道基本类型型轨道板工厂预预制、现场铺铺设—日本板式轨道道、德国博格格型无砟轨道道现场就地灌筑筑—德国雷达型无无砟轨道（长长枕埋入式、、双块式）7普通铁路桥梁梁概貌高速铁路桥梁梁概貌85.高速铁路与普普通铁路是两两个时代的产产物，高速铁铁路设计、施施工采用新理理念，其建设设促进了我国国铁路桥梁工工程技术的发发展。高速铁铁路桥桥梁特特点9一.前言二.高速铁铁路桥桥梁特特点三.主要设设计原原则及及相关关限值值四.国外高高速铁铁路桥桥梁结结构型型式与与施工工技术术五.我国高高速铁铁路桥桥梁结结构型型式与与施工工技术术高速铁铁路铁铁路桥桥梁的的主要要特点点：结构动动力效效应大大桥上无无缝线线路与与桥梁梁共同同作用用满足乘乘坐舒舒适度度100年使用用寿命命维修养养护时时间少少101.结构动动力效效应大大桥梁在在列车车通过过时的的受力力要比比列车车静置置时大大，其其比值值（1+μμ）称称为动动力系系数（（冲击击系数数）。。产生生动力力效应应的主主要因因素：：移动荷荷载列列的速速度效效应轨道不不平顺顺造成成车辆辆晃动动α—速度参参数v—车速（（m/s）i—轨道不不平顺顺的影影响（（常数数项））n—结构自自振动动频率率（Hz）k—系数L—跨度（（m）vμ=k·α+i=k+i2n·L11高速铁铁路速速度效效应大大于普普通铁铁路，，桥梁梁的动动力效效应相相应较较大，，对常常用刚刚度的的混凝凝土梁梁、车车速为为130、160、300km/h时，α-L的关系系如下下图：：速度参数α的最大值跨度L（m）高速铁路荷载电车、内燃动车荷载机车荷载12跨度40m以下的的高速速铁路路简支支梁桥桥当α＞0.33、相当当于n＜1.5v/L时，会会出现现大的的动力力效应应，甚甚至发发生共共振。。为此此，应应当选选择合合理的的结构构自振振频率率n，避免免与列列车通通过时时的激激振频频率接接近。。13跨度跨度速度参数α速度参数α冲击系数冲击系数列车高高速通通过时时，桥桥梁竖竖向加加速度度达到到0.7g（f≤20Hz）以上上会使使有碴碴道床床丧失失稳定定，道道碴松松塌，，影响响行车车安全全。14修建高高速铁铁路要要求一一次铺铺设跨跨区间间无缝缝线路路，以以保证证轨道道的平平顺和和稳定定。桥桥上无无缝线线路可可看作作为不不能移移动的的线上上结构构，而而桥梁梁在列列车荷荷载、、列车车制动动作用用下和和温度度变化化时要要产生生位移移。当当梁、、轨体体系产产生相相对位位移时时，桥桥上钢钢轨会会产生生附加加应力力。高速铁铁路桥桥梁必必须考考虑梁梁轨共共同作作用。。尽量量减小小桥梁梁的位位移与与变形形，以以限制制桥上上钢轨轨的附附加应应力，，保证证桥上上无缝缝线路路的稳稳定和和行车车安全全。2.桥上无无缝线线路与与桥梁梁共同同作用用15与普通通铁路路不同同，高高速铁铁路要要求高高速运运行列列车过过桥时时有很很好的的乘坐坐舒适适度，，舒适适度的的评价价指标标为车车厢内内的垂垂直振振动加加速度度。影响乘乘坐舒舒适度度的主主要因因素有有列车车车辆辆的动动力性性能、、车速速、桥桥跨结结构的的自振振频率率和桥桥上轨轨道的的平顺顺性。。桥梁应应具有有较大大的刚刚度、、合适适的自自振频频率，，保证证列车车在设设计速速度范范围内内不产产生较较大振振动。。3.满足乘乘坐舒舒适度度乘坐舒舒适度度评定定标准准乘坐舒适度垂直加速度（m/s2）很好1.0好1.3可接受2.016对高速速铁路路桥梁梁首次次提出出在预预定作作用和和预定定的维维修和和使用用条件件下，，主要要承力力结构构要有有100年使用用年限限的耐耐久性性要求求。设设计者者应据据此进进行耐耐久性性设计计。高速铁铁路采采用全全封闭闭行车车模式式行车密密度大大桥梁比比例大大、数数量多多4.100年使用用寿命命5.维修养养护时时间少少17高速铁铁路桥桥梁设设计要要求桥梁应应有足足够的的竖向向、横横向、、纵向向和抗抗扭刚刚度，，使结结构的的各种种变形形很小小跨度40m及以下下的简简支梁梁应选选择合合适的的自振振频率率，避避免列列车过过桥时时出现现共振振或过过大振振动结构符符合耐耐久性性要求求并便便于检检查常用跨跨度桥桥梁应应标准准化并并简化化规格格、品品种长桥桥应应尽尽量量避避免免设设置置钢钢轨轨伸伸缩缩调调节节器器桥梁梁应应与与环环境境相相协协调调（（美美观观、、降降噪噪、、减减振振））主要要设设计计原原则则及及相相关关限限值值18一.前言言二.高速速铁铁路路桥桥梁梁特特点点三.主要要设设计计原原则则及及相相关关限限值值四.国外外高高速速铁铁路路桥桥梁梁结结构构型型式式与与施施工工技技术术五.我国国高高速速铁铁路路桥桥梁梁结结构构型型式式与与施施工工技技术术19设计计活活载载图图式式结构构刚刚度度与与变变形形控控制制限限值值车桥桥动动力力响响应应梁轨轨纵纵向向力力传传递递耐久久性性措措施施桥面面布布置置支座座与与墩墩台台无砟砟轨轨道道桥桥梁梁设设计计设计计原原则则20设计计活活载载图图式式的的大大小小直直接接影影响响桥桥梁梁的的承承载载能能力力和和建建造造费费用用，，是是重重要要的的桥桥梁梁设设计计参参数数。。图图式式的的制制定定应应满满足足运运输输能能力力和和车车辆辆的的发发展展。。我国国普普通通铁铁路路桥桥梁梁采采用用中中-活载载图图式式和和相相应应的的动动力力系系数数。。1.设计计活活载载图图式式中-活载载图图式式跨度m8101620243240481+μ1.3161.3001.2611.2401.2221.1941.1711.154混凝凝土土简简支支梁梁动动力力系系数数21日本本高高速速铁铁路路采采用用非非常常接接近近运运营营列列车车的的N、P和H型活活载载图图式式。。相相应应的的动动力力系系数数与与跨跨度度、、车车速速和和结结构构自自振振频频率率有有关关。。1.设计计活活载载图图式式日本本高高速速铁铁路路活活载载图图式式221.设计计活活载载图图式式日本本高高速速铁铁路路桥桥梁梁的的动动力力系系数数最大速度（km/h）跨度L(m)适用条件51020304050701001102102603000.340.530.530.530.310.470.470.470.270.410.410.410.250.370.370.370.230.350.350.350.210.330.330.330.190.300.300.300.170.270.270.27n≥55L-0.8n≥55L-0.8n≥70L-0.8n≥80L-0.823欧洲洲统统一一采采用用UIC活载载图图式式，，它它涵涵盖盖6种运运营营列列车车，，包包括括高高速速列列车车和和重重载载列列车车，，相相应应的的动动力力系系数数仅仅与与跨跨度度有有关关。。1.设计计活活载载图图式式国际际铁铁路路联联盟盟制制定定的的UIC活载载图图式式24UIC活载载图图式式涵涵盖盖的的6种运运营营列列车车25UIC图式式相相应应的的动动力力系系数数LФm≥3,6145678910111213141516171+Ф1,671,621,531,461,411,371,331,311,281,261,241,231,211,201,19LФm1819202224252830354045505560≥651+Ф1,181,171,161,141,131,111,101,091,071,061,041,031,021,011,00UIC图式要求求的结构构自振频频率范围围26我国高速速铁路采采用ZK活载图式式（0.8UIC）以及与与UIC一致的动动力系数数和结构构自振频频率范围围，我国国新建时时速200公里客货货共线铁铁路仍采采用中-活载及相相应的动动力系数数。1.设计活载载图式我国高速速铁路采采用的ZK活载图式式(0.8UIC)271.设计活载载图式活载图式式静态效效应对比比活载图式式动态效效应对比比中-活载与UIC活载效应应大致相相当，欧欧洲与日日本的活活载图式式相差较较大（一一倍以上上），导导致日本本高速铁铁路桥梁梁的体量量略小。。282.刚度和变变形控制制限值项目混凝土梁，简支钢板梁钢桁梁说明梁式桥跨梁体竖向挠度≤L/800≤L/900L—跨度墩台顶纵、横向弹性水平位移≤5L（mm）L—跨度，单位以米计当L＜24m时，按24m计静定结构墩台均匀沉降量≤20L（mm）静定结构相邻墩台均匀沉降量差≤10L（mm）我国普通通铁路桥桥梁的规规定292.刚度和变变形控制制限值序号项目限值说明1桥面竖向加速度有砟桥面a≤0.35g无砟桥面a≤0.50g用运营列车进行车桥动力分析2上部结构扭转变形当V＞220km/ht≤1.5mm/3m(1+Ф)·UIC荷载作用下3梁端竖向转角变化θ≤3.5‰θ1+θ2≤5‰(1+Ф)·UIC荷载及温度变化作用下4梁端水平转角变化θ1+θ2≤1.5‰(1+Ф)·UIC荷载、风荷载、横向摇摆力、离心力及上部结构温差作用下5上部结构挠跨比L/1600（15m＜L≤30m）L/2100（30m＜L≤50m）L/2400（50m＜L≤90m）(1+Ф)·UIC荷载作用下欧盟高速速铁路桥桥梁标准准的规定定（ENV1991-3:1995）第1~4项为出于于安全要要求（保保证线路路稳定性性、连续续性及轮轮轨接触触）第5项为乘坐坐舒适度度要求30速度V（km/小时）变形（mm/3m）V≤1204.5120＜V≤2003.0V＞2001.52.刚度和变变形控制制限值梁体扭转转变形示示意及不不同速度度条件下下限值梁端转角角示意不同跨度度和速度度条件下下梁体挠挠跨比限限值31序号项目限值说明1桥面竖向加速度≤0.35g（0.5g）有砟(无砟)(f≤20Hz)2上部结构扭转变形≤1.5mm/3mZK活载作用下3梁端竖向转角变化≤2‰ZK静活载作用下，跨梁的转角4梁端水平转角变化≤1‰5梁体水平挠度≤L/40006简支梁L≤40m竖向自振频率≥120/L（Hz）7墩台基础工后均匀沉降≤30mm（20mm）有砟（无砟）8相邻墩台基础工后沉降差≤15mm（5mm）有砟（无砟）9铺轨后梁体残余徐变上拱≤20mm（10mm）有砟（无砟）10上部结构挠度L/1800（L≤24m）L/1500（24m＜L≤80m）L/1000（L＞80m）ZK静活载作用下2.刚度和变变形控制制限值我国高速速铁路桥桥梁的规规定(V≥250km/h)323.车线桥耦耦合振动动响应分分析高速铁路路桥梁结结构除进进行静力力分析满满足有关关规定外外，尚应应按实际际运营客客车通过过桥梁的的情况进进行车桥桥耦合动动力响应应分析。。分析得得出的各各项参数数指标应应满足有有关规定定要求。。车桥耦合合动力响响应分析析是利用用有限元元方法建建立车辆辆及线--桥结构动动力模型型、运动动方程。。在满足足轮轨间间几何相相容和作作用力平平衡的条条件下，，求解行行车过程程中车、、线、桥桥相应的的动力参参数指标标，并判判断其是是否符合合行车安安全和乘乘坐舒适适。33参数限值说明1脱轨系数Q/P≤0.8行车安全性要求2轮重竖向减载率△P/P≤0.6（＜350km/h）≤0.8（350~420km/h）行车安全性要求3桥面竖向加速度az有砟≤0.35g无砟≤0.5g行车安全性要求4轮对横向水平力Q′≤0.85（10+Pst/3）（kN）行车安全性要求5车体竖向振动加速度az≤0.13g（半峰值）舒适度要求6车体横向振动加速度ay≤0.10g（半峰值）舒适度要求7平稳性指标W＜2.5（优）2.5~275（良）2.75~3.0（合格）舒适度要求车线桥耦耦合振动动响应分分析各项项动力参参数限值值3.车线桥耦耦合振动动响应分分析34符号说明明：Q——爬轨侧车车轮作用用于钢轨轨上的横横向力P——爬轨侧车车轮作用用于钢轨轨上的垂垂直力△P——轮重减载载量P——平均轮重重Pst——静轴重A——振动加速速度f——振动频率率F（f）——频率修正正系数3.车线桥耦耦合振动动响应分分析35动力响应应分析方方法采用移动动荷载列列以不同同速度通通过桥梁梁，计算算桥梁结结构的动动力特性性采用车、、桥平面面模型计计算车桥桥动力特特性采用车、、桥空间间模型计计算车桥桥动力特特性3.车线桥耦耦合振动动响应分分析跨度32m简支梁动力系数数与列车车运行速速度、梁梁体频率率关系3640m及以下跨跨度的简简支梁，，当自振振频率n0＞1.5v/L时，可避避免出现现共振或或振动过过大。3.车线桥耦耦合振动动响应分分析不同跨度度简支梁梁基频不不同时跨跨度设计计弯矩德国DS804规范规定定374.梁轨纵向向力传递递桥上无缝缝线路钢钢轨受力力与路基基上不同同，由于于桥梁自自身的变变形和位位移会使使桥上钢钢轨承受受额外的的附加应应力。为为了保证证桥上行行车安全全，设计计应考虑虑梁轨共共同作用用引起的的钢轨附附加力，，并采取取措施将将其限制制在安全全范围内内。钢轨轨附加应应力的分分类：制动力列列车制制动使桥桥墩纵向向位移产产生的钢钢轨附加加力伸缩力梁梁体随随气温变变化纵向向伸缩产产生的钢钢轨附加加力挠曲力梁梁体受受荷挠曲曲变形产产生的钢钢轨附加加力38根据轨道道的位移移—阻力关系系建立的的轨道—桥梁共同同受力的的力学计计算算模型可可以分析析墩台纵纵向刚度度、跨度度、跨数数、列车车位置与与钢轨附附加力的的关系。。4.梁轨纵向向力传递递轨道位移移阻力曲曲线梁轨共同同作用计计算模型型39钢轨制动动力分布布钢轨伸缩缩力分布布4.梁轨纵向向力传递递40钢轨挠曲曲力分布布（荷载不不同作用用位置））4.梁轨纵向向力传递递41钢轨最大大附加力力与下部部结构纵向水平平刚度关关系钢轨最大大附加力力与跨数数的关系系4.梁轨纵向向力传递递42钢轨附加力项目附加力值与各参数的关系跨度增大跨数增加下部结构水平刚度减小最大制动力大致按线性增长增大（8跨以上稳定）增大最大伸缩力增大（6跨以上稳定）减小最大挠曲力——减小钢轨附加加力与各各参数的的关系4.梁轨纵向向力传递递434.梁轨纵向向力传递递列车制动动力特征征为了保证证桥上无无缝线路路（有砟砟）稳定定和安全全，要求求：桥上无缝缝线路钢钢轨附加加压应力力不大于于61MPa桥上无缝缝线路钢钢轨附加加拉应力力不大于于81MPa制动时，，梁轨相相对快速速位移不不大于4mm44高速铁路路桥梁刚刚度大、、钢轨挠挠曲力不不大，且且最大值值与制动动力、伸伸缩力不不在同一一位置，，挠曲力力不控制制。最大制动动力出现现在停车车前瞬间间。桥梁梁墩台应应有足够够的纵向向刚度以以限制制制动时钢钢轨出现现较大的的应力。。当不设设钢轨伸伸缩调节节器时，，简支梁梁下部结结构最小小纵向刚刚度应符符合下表表要求。。4.梁轨纵向向力传递递下部结构跨度（m）双线桥下部结构最小纵向刚度（kN/cm）桥墩20243240240300400700桥台3000454.梁轨纵向向力传递递-其它解决决方案当温度跨跨大于120m时，由于于伸缩力力过大，，应设置置钢轨伸伸缩调节节器，释释放钢轨轨附加应应力。对于满足足桥墩纵纵向最小小刚度有有困难的的高墩谷谷架桥，，应采用用结构措措施，限限制钢轨轨附加力力。德国高速速铁路谷谷架桥解解决方案案465.耐久性措措施改善结构构耐久性性是通过过实践中中吸取大大量经验验教训得得来的，，世界各各国总结结的经验验是：结构物使使用寿命命75~100年只有在在设计、、施工以以及使用用中检查查、养护护十分精精心的条条件下才才能实现现。造成结构构病害的的主要原原因是结结构构造造上的缺缺陷，以以往的设设计过分分重视计计算，忽忽视了构构造细节节的处理理。桥梁的养养护重点点是及时时检查。。病害早早发现、、早整治治，不仅仅费用少少，而且且能保证证耐久性性。桥梁的经经济性应应体现为为一次建建造费用用和使用用中养护护维修费费用之和和最低。。47改善耐久久性的原原则采用上承承式结构构和整体体桥面高质量的的桥面防防排水体体系和梁梁端接缝缝防水，，不让桥桥面污水水流经梁梁体结构构造造简洁，，常用跨跨度桥梁梁标准化化、规格格品种少少结构便于于检查，，可方便便地到任任何部位位察看足够的保护护层厚度，，普通钢筋筋最小保护护层厚度≥≥3cm，预应力管管道最小保保护层≥管管道直径截面尺寸拟拟定首先应应保证混凝凝土的灌筑筑质量，应应力不宜用用足采用高品质质混凝土5.耐久性措施施485.耐久性措施施-德国高速铁铁路桥梁构构造措施实实例44m预应力混凝凝土简支梁梁截面人行道示意意495.耐久性措施施-德国高速铁铁路桥梁构构造措施实实例桥面泄水孔孔构造支座示意505.耐久性措施施-德国高速铁铁路桥梁构构造措施实实例箱梁检查通通道515.耐久性措施施-德国高速铁铁路桥梁构构造措施实实例梁体和墩柱柱辅助检查查设施525.耐久性措施施我国高速铁铁路桥梁设设计暂规以以及设计图图纸中比较较充分地考考虑了耐久久性措施：：采用整体、、密闭的桥桥面提高了保护护层厚度预留检查通通道简化常用跨跨度标准梁梁的品种采用高性能能混凝土优化构造细细节536.桥面布置桥面布置优优劣直接影影响结构耐耐久性和桥桥梁使用方方便。特点除线路结构构外，桥面面主要设施施有：防、排水系系统（防水水层、保护护层、泄水水管、伸缩缩缝）电缆槽及盖盖板（检查查通道）遮板、栏杆杆或声屏障障挡砟墙或防防护墙接触网支柱柱长桥桥面每每隔2~3km设置应急出出口546.桥面布置用挡砟墙（（防撞墙））替代护轨轨，便于线线路维修养养护。有砟轨道桥桥梁，挡砟砟墙内侧至至线路中心心线距离2.2m，便于大型型养路机械械养修线路路。直曲线梁的的桥面等宽宽，接触网网支柱设在在桥面，线线路中心至至立柱内侧侧净距不小小于3.0m。桥面总宽按按检查通道道是否行走走桥梁检查查车而定。。时速350km高速铁路桥桥梁（无砟砟）顶宽分分别为13.4m和12.0m。采用优质防防水层和伸伸缩缝，确确保桥面污污水不直接接在梁体上上流淌。556.桥面布置-检查通过行行走桥梁检检查车有砟桥面无砟桥面566.桥面布置-检查通过不不行走桥梁梁检查车时速350km无砟桥梁桥桥面布置576.桥面布置-伸缩缝构造造伸缩缝构造造587.支座与墩台台支座高速铁路桥桥梁对支座座的要求应明确区分分固定和活活动支座，，保证桥上上无缝线路路的安全支座应纵、、横向均能能转动，并并能使结构构在支点处处可横向自自由伸缩支座应便于于更换盆式橡胶支支座能符合合上述要求求，被广泛泛应用于各各国高速铁铁路桥梁每孔简支箱箱梁的四个个支座采用用四种型号号有砟桥梁的的坡道梁支支座应垂直直设置（无无砟桥梁另另作考虑））采用架桥机机架设箱形形梁，要保保证四支点点在同一平平面上采用架桥机机架设箱形形梁，要保保证四支点点在同一平平面上597.支座与墩台台墩台墩台基础的的纵向刚度度应满足纵纵向力安全全传递的要要求，横向向刚度应保保证上部结结构水平折折角在规定定的限值以以内。为保证桥墩墩具有足够够的刚度，，结构合理理、经济，，墩高20m以下宜采用用实体墩，，大于20m宜采用空心心墩，禁止止使用轻型型墩；为便于养护护维修、同同时注重外外观简洁，，取消了墩墩帽、并在在墩顶设有有0.5~1m深的凹槽；；同时墩顶顶预留千斤斤顶顶梁位位置。预制架设简简支梁，墩墩顶支座纵纵向间距由由普通铁路路桥梁70cm放大至120cm；桥位制梁时时，应考虑虑相邻孔梁梁端张拉空空间，墩顶顶支座宜采采用170cm；梁底进人孔孔设置在墩墩顶位置。。607.支座与墩台台简支箱梁支支座布置图图617.支座与墩台台矩形实体墩墩效果图矩形实体墩墩设计图627.支座与墩台台圆端形空心心墩效果图图圆端形空心心墩设计图图637.支座与墩台台桥墩论证方方案648.无砟轨道桥桥梁设计桥上无砟轨轨道建成后后可调整余余量很小，，扣件垫板板在高程上上调整量约约为2cm，为了保证证高速铁路路线路的平平顺和稳定定，必须限限值桥梁的的各种变形形。轨距块轨距挡板弹条螺旋道钉轨下垫板平垫圈预埋套管铁垫板下调高垫板轨下微调垫板铁垫板铁垫板下弹性垫板658.无砟轨道桥桥梁设计秦沈-沙河特大桥桥长枕埋入式式无砟轨道道桥梁24m双线整孔箱箱梁668.无砟轨道桥桥梁设计秦沈-狗河特大桥桥板式无砟轨轨道桥梁24m双线整孔箱箱梁秦沈-双河特大桥桥板式无砟轨轨道桥梁24、32m单线箱梁678.无砟轨道桥桥梁设计德国桥上雷雷达2000无砟轨道688.无砟轨道桥桥梁设计京津-北京环线特特大桥CRTS-II型板式无砟砟轨道桥梁梁双线整孔箱箱梁CRTS-II型板式无砟砟轨道特殊殊构造698.无砟轨道桥桥梁设计影响桥上无无砟轨道平平顺性的主主要因素：：墩台基础工工后沉降预应力混凝凝土梁在运运营期间的的残余徐变变上拱梁端竖向转转角桥面高程施施工误差梁端接缝两两侧钢轨支支点的相对对位移日照引起的的梁体挠曲曲和旁弯相邻不等高高桥墩台顶顶的横向位位移差差708.无砟轨道桥桥梁设计墩台基础工工后沉降应应满足以下下要求（必必要时可采采用调高支支座）：均匀沉降≤≤20mm相邻墩台不均均匀沉降≤5mm梁端竖向转角角会引起钢轨轨的局部隆起起，造成梁端端接缝两侧钢钢轨支点承受受附加拉力和和压力。应限限制转角使附附加拉力小于于扣件的扣压压力、附加压压力不超过垫垫板允许的疲疲劳压应力；；轨道板上抬抬的稳定安全全系数小于1.3。当梁端悬出出长度过大时时，宜采用平平衡板构造措措施。718.无砟轨道桥梁梁设计平衡板示意及及国外施工照照片梁端竖向转角角的影响728.无砟轨道桥梁梁设计无砟轨道铺设设后，预应力力混凝土梁残残余徐变上拱拱应不大于1cm，大跨度桥梁梁应不大于2cm。控制徐变上上拱的措施有有：增大梁高优化预应力筋筋布置采用部分预应应力结构延长预施应力力至铺设无砟砟轨道的时间间间隔，一般般不少于60天桥面高程施工工误差应控制制在+0/-30mm。以保证有足足够的无砟轨轨道建筑高度度。施工应根根据梁高偏差差、架梁时支支座与垫石间间灌浆层厚度度确定支承垫垫石顶面的高高程。738.无砟轨道桥梁梁设计梁端接缝两侧侧钢轨支点在在活载及横向向力作用下的的竖向和横向向相对位移不不大于1mm。应考虑支座座弹性压缩变变形、梁端转转角、坡道梁梁伸缩、支座座横向间隙等等影响。日照引起梁体体挠曲或桥墩墩横向位移应应与其它因素素组合满足竖竖向与水平折折角的要求，，必要时需进进行动力检算算。74高速铁路桥梁梁设计关键控控制指标序号项目内容规定说明1设计使用寿命100年指主要承重结构2设计活载图式ZK（0.8UIC）3线间距5.0m（4.6m）时速350km（250km）4线路中心线至挡砟墙内侧2.2m有砟轨道5轨下枕底道砟厚度≥35cm有砟轨道6涵洞顶至轨底填土厚≥1.5m7涵洞地基工后沉降≤50mm有砟轨道8墩台基础工后均匀沉降≤30mm（20mm）有砟（无砟）轨道9相邻墩台基础工后沉降差≤15mm（5mm）有砟（无砟）轨道10铺轨后梁跨徐变上拱≤20mm（10mm）有砟（无砟）轨道75（续上表）序号项目内容规定说明11箱梁内最小净空高1.6m12最外层普通钢筋保护层厚度≥30mm13预应力管道保护层厚度≥管道直径≥50mm结构顶面，侧面14桥面竖向加速度0.35g（0.5g）f≤20Hz有砟（无砟）15梁端竖向转角≤2‰指一跨梁的转角16梁端水平折角≤1‰17梁体水平挠跨比≤L/400018结构扭转变形≤0.3‰（每延米）相当于t≤1.5mm/3m19简支梁L≤40m竖向自振频率≥120/L国外高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术76一.前言二.高速铁路桥梁梁特点三.主要设计原则则及相关限值值四.国外高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术五.我国高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术77世界第一条高高速铁路—日本东海道新干线线（东京—大阪，515.4km），1959年4月20日开工，1964年10月1日投入运营，，最高运行速速度210km/h。法国第一条高高速铁路—TGV东南线（巴黎黎—里昂，全长417km），1976年10月开工，1983年9月全线通车，，最高运行速速度270km/h。德国第一条高高速新线汉诺诺威—维尔茨堡（327km），1971年开工，1991年6月2日开通运营，，最高运行速速度250km/h。78意大利“罗马马－佛罗伦萨萨线”桥梁西班牙“马德德里－塞维利利亚线”桥梁梁日本“北陆、、九州新干线线”桥梁德国“汉诺威威-维茨堡、斯图图加特-曼海姆、科隆隆-莱茵/美因”线桥梁梁法国“地中海海线”桥梁韩国和台湾地地区高速铁路路桥梁世界各地已建建高速铁路桥桥梁实例791.意大利“罗马马－佛罗伦萨萨线”桥梁实实例常用桥梁跨度度为25m，结构型式采采用双线整孔孔预应力混凝凝土箱梁。先先张法预制、、架桥机架设设，施工速度度快。特殊桥梁采用用跨度不超过过70m的预应力混凝凝土连续箱梁梁，悬臂灌筑筑法施工。801.意大利“罗马马－佛罗伦萨萨线”桥梁实实例意大利桥梁结结构型式811.意大利“罗马马－佛罗伦萨萨线”桥梁实实例双线整孔箱梁梁预制821.意大利“罗马马－佛罗伦萨萨线”桥梁实实例箱梁移运831.意大利“罗马马－佛罗伦萨萨线”桥梁实实例箱梁架设842.西班牙“马德德里－塞维利利亚线”桥梁梁实例常用桥梁跨度度26m，结构型式由由五片式预应应力混凝土简简支T梁组成。T梁采用后张法法预制，运至至现场吊装，，并在现场灌灌注两个厚达达1m的端横梁和整整体桥面，以以保证桥梁的的整体性。特殊桥梁均为为多跨预应力力混凝土连续续箱梁，跨度度约70m。施工方法有有顶推法、悬悬臂灌筑法和和预制节段悬悬臂拼装法等等。852.西班牙“马德德里－塞维利利亚线”桥梁梁实例西班牙桥梁结结构型式863.日本“北陆、、九州新干线线”桥梁实例例自第一条高速速铁路东海道道新干线建成成后，逐步推推广采用无砟砟轨道桥梁。。高架桥约占桥桥梁总长的70%以上，为标准准的小跨度钢钢筋混凝土连连续刚架结构构，跨度系列列为8、10、12m，桥位灌筑。。日本认为，，刚架桥适用用多地震地区区，且可节省省土地。跨度40m及以下的桥梁梁以四片预应应力混凝土T梁组成的整孔孔简支梁为主主。采用T梁预制、轮胎胎吊架设、现现场灌筑混凝凝土联成整体体。特殊跨桥梁有有连续梁、刚刚架、斜拉桥桥、组合结构构及少量钢桥桥等，最大跨跨度达134m（第二千曲川川桥）。873.日本“北陆、、九州新干线线”桥梁实例例日本钢筋筋混凝土连续续刚架高架桥桥883.日本“北陆、、九州新干线线”桥梁实例例建成后的连续续刚架桥893.日本“北陆、、九州新干线线”桥梁实例例施工中的连续续刚架桥903.日本“北陆、、九州新干线线”桥梁实例例四片式预应力力混凝土简支支T梁913.日本“北陆、、九州新干线线”桥梁实例例日本上由由旁路跨线桥桥54m预应力混凝土土简支槽形梁梁923.日本“北陆、、九州新干线线”桥梁实例例乌川桥4×54.5m预应力混凝土土连续箱梁，，顶推施工934.德国高速铁路路桥梁实例德国高速铁路路谷架桥标准准跨早先为56m、44m预应力混凝土土简支箱梁和和等跨连续箱箱梁。在发现现56m简支梁梁轨相相对位移较大大后，近年已已改为44m一种。采用移移动模架、顶顶推或膺架法法施工。特殊桥梁有混混凝土拱桥、、连续梁、V形连续刚架和和钢混组合桁桁架桥。自汉诺维－维维茨堡、斯图图加特－曼海海姆新线建成成后，新建或或改建的高速速铁路桥梁开开始推广无砟砟轨道。944.德国高速铁路路桥梁实例阿乌谷架桥24×44m简支梁955.法国“地中海海线”桥梁实实例法国“地中海海线”高速铁铁路桥梁数量量不多，仅占占线路总长的的5%以内。除小跨跨度桥采用标标准设计的刚刚架桥外，其其余桥梁均为为特殊设计，，风格各异，，造型美观。。施工方法多多样，如悬臂臂浇筑、转体体合拢、浮运运架设、节段段式体外预应应力束悬臂拼拼装等。965.法国“地中海海线”桥梁实实例法国地中海线线Grenette（格莱奈特））预应力混凝凝土连续箱梁梁桥全长947m，最大墩高58m，顶推法施工工桥跨布置：（（2×41m+47m+6×53m）+53m+（6×53m+47m+2×41m）桥台设固定支支座，桥中53m简支梁跨设伸伸缩调节器空空心桥墩墩975.法国“地中海海线”桥梁实实例法国地中海线线Garde-Adhemar（阿德玛）钢钢系杆拱桥（（提篮式双拱拱）桥梁全长324.6m，拱跨115.4m桥位拼装施工工986.韩国和台湾地地区高速铁路路桥梁实例韩国京釜高速速铁路全长412km，桥梁148座，延长112km，占线路的27%，大部分桥梁梁采用3×25m和2×40m先简支后连续续箱梁。台湾省高速铁铁路由台北至至高雄，全长长345km，高架桥250km，占线路总长长的76%，主要以30m、35m简支箱梁为主主。韩国和我国台台湾省高速铁铁路采用的桥桥梁结构型式式与德国箱型型梁桥结构基基本一致。996.韩国和台湾地地区高速铁路路桥梁实例先简支后连续续箱梁桥（跨跨度3×25m）高架车站刚架架桥1006.韩国和台湾地地区高速铁路路桥梁实例先简支后连续续（跨度3×30m）跨度35m简支箱梁101序号结构型式孔跨布置（m）桥名123456预应力混凝土连续梁40+77+130+7755.2+30+126+30+55.255.4+110+55.450+10×100+5067+100+67104.9+3×105.0+104.9德国美因河桥（无砟轨道）日本赤谷川桥日本太田川桥法国阿维尼翁桥法国旺他勃朗桥日本第二阿武隈川桥78910预应力混凝土V型连续刚构预应力混凝土T型刚构预应力混凝土斜腿刚构82+135+8276+76109.5+109.526.3+51+26.3德国格明登美因河桥日本第一千曲川桥（无砟轨道）日本吾妻川桥日本雾积川桥（无砟轨道）1112预应力混凝土斜拉桥预应力混凝土低塔斜拉桥133.9+133.965+105+105+6555+90+55日本第二千曲川桥（无砟轨道）日本屋代北桥（无砟轨道）日本屋代南桥（无砟轨道）国外大跨度桥桥梁汇总102序号结构型式孔跨布置（m）桥名131415混凝土上承拱桥1624×127.5116德国伐茨霍希汉姆美因河桥德国瓦尔泽巴赫桥德国拉恩特尔桥（无砟轨道）161718钢系杆拱桥124121.4115.4+115.4法国阿维尼翁桥法国莫纳斯桥法国阿德玛桥19钢混结合连续桁梁桥76+96+96+80+67.5德国范拉桥20下承式连续钢桁梁桥3×82.3+3×103.0日本第三千曲川桥（续上表）103高速铁路桥梁梁一般均选择择刚度大的结结构，如：简简支梁、连续续梁、刚架、、拱结构等，，截面型式多多为双线整孔孔箱形截面。。较小跨度的的桥梁也可采采用多片T梁及板梁等。。桥梁结构以预预应力混凝土土梁为主，钢钢-混结合梁及小小跨度钢筋混混凝土结构也也常有使用。。为保证桥上线线路平顺性，，各国在选用用大跨度桥梁梁时均十分慎慎重，已建的的跨度超过100m的桥梁数量有有限。等跨布置的简简支梁和连续续梁均能适应应高速铁路运运营要求，两两种结构型式式的选择应根根据工期、地地质情况、施施工方法及温温度伸缩调节节器数量等因因素综合确定定。小结104我国高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术一.前言二.高速铁路桥梁梁特点三.主要设计原则则及相关限值值四.国外高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术五.我国高速铁路路桥梁结构型型式与施工技技术1051.我国高速铁路路规划和建设设概况我国对高速铁铁路技术系统统的研究始于于上世纪80年代，国家“八五”、“九五”有关高速铁路路成套技术研研究取得了大大量科研成果果，为我国高高速铁路大规规模建设提供供了技术保障障。秦沈高速铁路路1062020年规划目标：：以北京、上海海、广州、武武汉为中心，，连接所有省省会城市和城城市人口在50万及其以上的的大城市；繁繁忙干线修建建高速铁路，，实现客货分分线；中心城城市与所有大大城市间1000公里范围内朝朝发夕归，2000公里范围内夕夕发朝至，4000公里范围内一一日到达（5h、12h、24h）。城市密集集地区发展城城际轨道交通通。形成由高高速铁路高速速网为核心，，客货混跑快快速铁路为基基础、城际轨轨道交通为补补充的高效的的快速铁路运运输网络。1.我国高速铁路路规划和建设设概况1071.我国高速铁路路规划和建设设概况2020年高速铁路布布局高速铁路网除除增加长沙—昆明和京哈、、沈大联络线线外，基本维维持原《中长期铁路网网规划》“四纵四横”格格局。高速铁路网规规模1.2万公里以上。。1081.我国高速铁路路规划和建设设概况2020年快速网络布布局在建设高速铁铁路、城际轨轨道交通的同同时，结合相相关新线建设设和既有线改改造，形成快快速客运网络络，规模5万公里。1091.我国高速铁路路规划和建设设概况2020年城际轨道布布局依据城际轨道道交通建设条条件，结合相相关城镇群发发展，布局城城际轨道交通通规模7000公里。京津冀城城际长三角城城际珠三角城城际1101.我国高速速铁路规规划和建建设概况况根据上述述布局，，至2020年，我国国高速铁铁路网布布局规模模为12000公里以上上，城际际轨道交交通7000公里左右右。铁路网总总布局规规模为147000公里以上上。1112.我国高速速铁路桥桥梁特点点高速铁路路采用全全封闭的的行车模模式，线线路平纵纵面参数数限制严严格以及及要求轨轨道高平平顺性，，导致桥桥梁在线线路中所所占比例例明显增增大。尤尤其是在在人口稠稠密地区区和地质质不良地地段，为为了跨越越既有交交通网，，节省农农田，避避免高路路基的不不均匀沉沉降等，，亚洲各国国家和地地区高速铁路路建设中中大量采采用高架架线路。。112国家或地区线路名称线路起止点线路里程（km）桥梁里程（km）桥梁所占线路比例西班牙马德里-塞维利亚马德里-塞维利亚471153.2%意大利罗马-佛罗伦萨罗马-佛罗伦萨2543212.6%罗马-那不勒斯罗马-那不勒斯19437.919.5%德国汉诺威-维尔茨堡汉诺威-维尔茨堡3274112.5%贝海姆-斯图加特贝海姆-斯图加特9966.1%科隆-法兰克福科隆-法兰克福1774.82.7%法国TGV东南线巴黎-里昂417256.0%TGV大西洋线巴黎-勒芒/图尔2823612.8%TGV北方线北部省-欧洲3307021.8%东南延伸线里昂-瓦朗斯1213932.2%环巴黎联络线环巴黎1282015.6%TGV地中海线瓦朗斯-马赛295144.7%TGV东方线-4505.91.3%日本东海道新干线东京-大阪51517333.6%山阳新干线大阪-博多55421138.1%上越新干线-27016661.5%东北新干线东京-八户593344.458.1%北陆新干线高崎-长野1173933.3%中国台湾省台北-高雄台北-高雄34525774.5%韩国首尔-釜山首尔-釜山412111.827.1%各国高速速铁路桥桥梁占线线路比例例统计表表113新建线路名称正线长度（km）桥梁总延长（km）桥梁所占线路比例石太客专189.9339.220.6京津城际115.2100.287.7合宁铁路187.0731.2516.7郑西客专486.9283.558.0武广客专968.2465.2448.1京沪高速13181060.980.5甬台温铁路282.491.432.4温福铁路298.477.125.8合武客专359.4115.932.2福厦铁路274.984.830.8广深港104.459.256.7广珠城际142.3134.194.2厦深客专502.4204.1640.6胶济四线169.9130.9340.6哈大客专903.9663.373.7海南东环308.11102.9533.4长吉城际96.2630.331.5昌九城际91.5831.9634.9合计6801360753.0我国高速速铁路桥桥梁占线线路比例例统计表表1142.我国高速速铁路桥桥梁特点点我国高速速铁路桥桥梁具有有以下特特点：桥梁比例例大，高高架*、长桥、、大跨度度桥梁多多；设计时速速300km、350km的高速铁铁路及城城际铁路路全部采采用无砟砟轨道；；桥梁必须须预制架架设，以以实现一一次铺设设无缝线线路；传传统的铺铺轨、架架梁施工工方法与与施工组组织不再再适用；；国情要求求建设速速度快。。*我国既有有普通铁铁路线路路总长约约74000km，桥梁总总延长约约为2500km，占线路路总长的的3.4%。1153.高速铁路路桥梁结结构型式式与施工工方法的的选择常用跨度度桥梁选选择的考考虑因素素：刚度大、、变形小小，能够够满足各各种使用用要求；；标准化，，品种、、规格简简洁；便于快速速施工和和质量保保证；力求经济济与美观观的统一一。1163.高速铁路路桥梁结结构型式式与施工工方法的的选择预应力混混凝土简简支箱梁梁桥：常用跨度度桥梁以以等跨布布置的32m双线整孔孔预应力力混凝土土简支箱箱梁*为主型结结构，少少量配跨跨采用24m简支箱梁梁。施工工方法主主要采用用沿线设设置预制制梁厂进进行箱梁梁预制，，运梁车车、架桥桥机运输输架设。。部分采采用移动动模架、、膺架法法桥位灌灌筑。*我国新建建高速铁铁路桥梁梁中90%以上为32m预应力混混凝土简简支箱梁梁结构。。1173.高速铁路路桥梁结结构型式式与施工工方法的的选择预应力混混凝土连连续箱梁梁桥跨越公路路、站场场、河流流等跨度度较大的的桥梁主主要采用用预应力力混凝土土连续箱箱梁，根根据结构构跨度布布置、类类型和工工期要求求，多采采用悬臂臂、膺架架法施工工。预应力混凝土连续箱梁32+48+3240+56+4040+60+4040+64+4048+80+4860+100+6080+128+801.多采用现场灌筑，部分造桥机2.等跨连续梁部分采用先简支后连续或造桥机施工预应力混混凝土连连续箱梁梁类型1183.高速铁路路桥梁结结构型式式与施工工方法的的选择其它大跨跨度及特特殊桥梁梁结构：：预应力混混凝土连连续刚构构、各种种拱结构构、斜拉拉桥及梁梁-拱组合结结构等。。为保证证列车的的安全和和乘坐舒舒适，对对大跨度度桥梁的的竖向刚刚度提出出了严格格的限制制。京沪高速速铁路南京大胜胜关长江江大桥武广高速速铁路武汉天兴兴洲长江江大桥1194.高速铁路路常用跨跨度桥梁梁研究情情况根据预应应力混凝凝土双线线整孔简简支箱梁梁用量巨巨大的情情况，铁铁道部从从1990年开始，，针对高高速铁路路桥梁特特点、设设计原则则、设计计暂规制制定以及及京沪高高速铁路路、秦沈沈高速铁铁路等新新建高速速铁路桥桥梁，系系统地设设立了系系列科研研项目，，通过1∶2模型试验验、秦沈沈线实体体箱梁静静载及综综合试验验、预应应力混凝凝土箱梁梁设计优优化研究究、时速速250km/h箱梁试验验研究（（合宁线线）、时时速350km/h箱梁试验验研究（（郑西线线）、常常用跨度度桥梁动动力仿真真分析、、混凝土土桥面合合理布置置研究等等系统研研究等，，对常用用跨度预预应力混混凝土箱箱梁的设设计、施施工、受受力及使使用性能能、长期期变形等等方面进进行了全全面分析析和试验验验证。。1204.高速铁路路常用跨跨度桥梁梁研究情情况秦沈高速速铁路24m双线整孔孔箱梁试试验研究究1214.高速铁路路常用跨跨度桥梁梁研究情情况合宁高速速铁路（（250km/h）首孔设计计时速250km后张箱梁梁试验首孔设计计速度250km先张箱梁梁试验1224.高速铁路路常用跨跨度桥梁梁研究情情况郑西高速速铁路（（350km/h）首孔设计计时速350km后张箱梁梁试验1234.高速铁路路常用跨跨度桥梁梁研究情情况石太高速速铁路（（250km/h）设计时速速250km后张箱梁梁破坏试试验4.高速铁路路常用跨跨度桥梁梁研究情情况破坏试验验裂缝扩扩展情况况1255.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1265.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1275.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1285.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1295.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1305.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1315.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1325.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1335.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1345.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1355.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1365.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1375.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1385.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1395.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1405.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1415.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1425.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1435.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1445.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(后张)1455.高速铁路路桥梁实实例-合宁线预预制箱梁梁(先张)1465.高速铁铁路桥桥梁实实例-合宁线线预制制箱梁梁(先张)1475.高速铁铁路桥桥梁实实例-合宁线线预制制箱梁梁(先张)1485.高速铁铁路桥桥梁实实例-合宁线线预制制箱梁梁(先张)1495.高速铁铁路桥桥梁实实例-京津城城际铁铁路桥梁数数量多多、比比例大大，全全线桥桥梁共共计100.3km，约占占正线线全长长的87%。其中中特大大桥5座，长长99.56km。大量采采用双双线整整孔箱箱梁结结构，，以32m简支箱箱梁为为主，，跨越越主要要河流流、道道路采采用连连续梁梁，最最大跨跨度为为跨北北京四四环（（60+128+60m）加劲劲拱连连续梁梁、五五环桥桥跨（（80+128+80m）连续续梁。。基础采采用桩桩基，，桩径径1m，桩长长50m左右，，大跨跨桥桩桩径1.5m，桩长长70m。建设周周期短短，22个月完完成101km桥梁工工程。。1505.高速铁铁路桥桥梁实实例-京津城城际铁铁路简支箱箱梁施施工预制、、架设设施工工移动模模架施施工1515.高速铁铁路桥桥梁实实例-京津城城际铁铁路膺架法法施工工1525.高速铁铁路桥桥梁实实例-京津城城际铁铁路连续箱箱梁施施工悬臂浇浇筑法法施工工（冬冬季））1535.高速铁铁路桥桥梁实实例-京津城城际铁铁路悬臂施施工过过程1545.高速铁铁路桥桥梁