中国大跨度高铁桥梁设计创新

2015.09北京中铁大桥勘测设计院集团有限公司肖海珠中国大跨度高铁桥梁设计创新目录中国大跨高铁桥梁建设概况2南京大胜关长江大桥创新设计郑州黄河公铁两用桥创新设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新沪通铁路长江大桥设计结语13451中国高铁桥梁建设概况中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新我国高速铁路建设虽然起步比较晚，但起点高，发展快，后发优势明显。近十几年以来，高铁建设取得了举世瞩目的成就。作为高速铁路的重要节点和控制性工程，我国高速铁路大跨度桥梁工程数量众多，工程技术人员结合工程实践对结构、材料、建造技术等持续开展研究，取得了一系列重大的技术创新。中国高铁桥梁建设概况序号桥名跨度(m)速度(km/h)桥型功能建成日期1天兴洲长江大桥504250钢桁梁斜拉桥4R6H20092大胜关长江大桥2X336300钢桁拱桥6R20113郑州黄河公铁桥5X168350钢桁梁斜拉桥2R6H20124京沪高铁济南黄河桥3X168350钢桁拱桥4R20115合福铁路铜陵长江大桥630350钢桁梁斜拉桥4R6H20156宁安城际安庆长江大桥580250钢桁梁斜拉桥4R20157黄冈公铁大桥567250钢桁梁斜拉桥2R4H20148郑焦城际铁路黄河大桥11×（2*100）250变高度钢桁梁

4R2015我国部分建成大跨度高铁桥梁主要参数表中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新中国高铁桥梁建设概况5序号桥名跨度(m)速度(km/h)桥型功能建成日期1沪通长江大桥1092250钢桁梁斜拉桥4R6H建设中2五峰山长江大桥1092250钢桁梁悬索桥4R8H设计中3芜湖公铁二桥588250钢桁梁斜拉桥4R6H建设中4新白沙沱长江大桥432250钢桁梁斜拉桥6R建设中5成贵铁路宜宾金沙江桥336250钢箱拱桥4R6H建设中6贵州鸭池河大桥436250钢桁拱桥2R建设中7福建平潭海峡公铁大桥532200钢桁梁斜拉桥4R6H建设中我国部分在建大跨度高铁桥梁主要参数表中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新中国高铁桥梁建设概况6序号桥名跨度(m)速度(km/h)桥型功能建成日期备注1厄勒海峡大桥490200钢桁梁斜拉桥2R4H2000瑞典2南滕巴赫美茵河桥208300钢桁梁桥2R1993德国3格米恩登高速铁路桥

135250预应力混凝土2R1984德国4VEITSHOCHEIM桥162250刚性梁柔性拱2R德国5莫尔那斯桥118.7300系杆拱桥2R2001法国6第二千曲川桥2X135260PC斜拉桥2R1995日本7奥里诺科河二桥300结合梁斜拉桥1R4H2005委内瑞拉国外部分大跨度高铁桥梁主要参数表中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新72南京大胜关长江大桥创新设计中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新南京大胜关长江大桥简介南京大胜关长江大桥为京沪高铁、沪汉蓉铁路、南京地铁共用过江通道。设计时速分别为：300km、250km、80km。中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点一：新材料我国桥梁钢发展历程：武汉长江大桥：A3,屈服强度235Mpa；南京长江大桥：16Mnq,屈服强度345Mpa；九江长江大桥：15MnVNq,屈服强度420Mpa；以上钢材均存在冲击韧性指标和焊接性能不理想，板厚效应明显等问题。南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点一：新材料我国桥梁钢发展历程：芜湖长江大桥：大桥院和武钢联合开发14MnNbq,屈服强度370Mpa；通过降碳和硫、磷等有害元素，增加鈮等合金元素，辅以正火等热处理工艺，使其获得较高强度，较好的冲击韧性和焊接性能。是目前我国桥梁使用的主要钢种。南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点一：新材料南京大胜关长江大桥的特点为：跨度大、荷载重、行车速度高。大桥杆件最大轴力近100000KN，需研制更高强度级别、更好的冲击韧性和焊接性能的新钢种。南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点一：新材料大桥院和武钢集团联合攻关，采用TMCP工艺研制一种新的Q420qE钢种，该钢种为超低碳贝氏体组织，具有良好冲击韧性和焊接性能，板厚效应不明显。表3.2－1Q420q(WNQ570)钢主要化学成分(熔炼分析,%)牌号CSiMnPSCuMoNbBQ420q(WNQ570)≤0.06≤0.50≤1.65≤0.020≤0.010≤0.50≤0.300.015～0.050≤0.0030Q420qE钢主要化学成分(熔炼分析,%)指标金相组织南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点一：新材料表3.2－1Q420q(WNQ570)钢主要化学成分(熔炼分析,%)

拱上弦、下弦部分杆件内力超过40MN的杆件及节点板采用Q420qE高强钢材，重量约11000吨。南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点二：新结构之三桁结构表3.2－1Q420q(WNQ570)钢主要化学成分(熔炼分析,%)南京地铁南京地铁沪汉蓉

铁路京沪高速铁路5.8m采用三片主桁的空间桁架结构，减小了桥面横向跨度，增加了桥面刚度，利于高速行车；减小了杆件规模，降低了制造、安装难度。南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点二：新结构之正交异形板铁路桥面5.8m传统明桥面由纵横梁和平面连接系组成，刚度和整体性较差，伸缩纵梁易于损坏。传统明桥面构造南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点二：新结构之正交异形板铁路桥面5.8m刚度大、整体性好，与主桁组合参与受力，提高承载能力。正交异性板铁路桥面南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点二：新结构之多边形吊杆5.8m传统刚性吊杆多用工字形截面，打孔增加通透性。传统刚性吊杆南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点二：新结构之多边形吊杆5.8m存在问题：传统吊杆刚度较小，气动外形较差，易于风致振动引起疲劳破坏。南京大胜关长江大桥中铁大桥勘测设计院集团有限公司中国大跨度高铁桥梁设计创新主要创新点二：新结构之多边形吊杆5.8m创新设计：箱形切角断面，增加刚度、改善气动外形，外加新型阻尼器。南京大胜关长江大桥中铁大填桥勘测梁设计院茄集团有栽限公司中国大哭跨度高泰铁桥梁俘设计创誉新主要创塑新点三食：新工仗法5.火8m施工拌面临膜困难贼：合敢拢口肾多，疏三桁咐结构狱，反俘力大颜、起泊顶困估难。南京夏大胜舍关长虎江大茧桥中铁胶大桥际勘测哥设计新院集棵团有扒限公鸣司中国大幼跨度高荷铁桥梁添设计创奴新主要创教新点三吧：新工典法工法舅创新讲：边费主墩芒采用哪塔架+三层辣拉索虏、中肿主墩她采用母三层义平索改辅助丙施工牲。南京大炕胜关长谅江大桥中铁大爽桥勘测尸设计院些集团有驼限公司中国懒大跨洪度高灵铁桥坟梁设窝计创选新主要终创新兵点三觉：新财工法工法焰创新然：拉纯索索厕力主脉动调滔整控土制合峡龙口蔑竖向支位移糕和转费角，希纵移虹调整鸽合龙笋口水此平位弱移，喜实现砖精确桂合龙期。南京旺大胜录关长倡江大教桥3郑州黄心河公铁持两用桥胸创新设钩计中铁大脉桥勘测杂设计院蛛集团有致限公司中国控大跨脉度高该铁桥扫梁设你计创侍新中铁大扩桥勘测页设计院狮集团有合限公司中国抢大跨拒度高惧铁桥呼梁设尺计创油新郑州相黄河千公铁谢两用凯桥简介郑州黄注河公铁假两用桥夜是京广昏铁路客晶运专线效和郑州如至新乡干一级公绿路跨越逃黄河的轮共用桥会梁，跨面度布置泽为：12末0+叠5x骑16翻8+原12杜0m。上层切六车道轨公路，督下层两蛙线客专西。设计赢时速分赶别为：100路km和35义0k各m。中铁大春桥勘测偶设计院乱集团有锡限公司中国姜大跨怪度高临铁桥甜梁设榆计创估新主要鲁创新犹点一洒：多千塔长爆联的政总体传布置主桥撇分两扫联布悬置，食第一滤联为坡（120杀+5×栗168五+12肢0）m六塔酬单索禁面连杂续钢渗桁结魂合梁杠斜拉纪桥；狭第二末联为5×1毛20m连续钢跃桁结合寸梁桥；爆其中第慨一联基各本覆盖迁了现状共河道，绑第二联宝覆盖了翁可能变总迁的范小围。桥毒式布置父满足了白防洪及扩高速列裂车所需遭要的桥牙梁刚度泊要求。郑州筒黄河云公铁沟两用支桥中铁牺大桥箩勘测麻设计百院集泼团有她限公伟司中国大吨跨度高国铁桥梁是设计创耐新主要创榆新点二咽：新结枕构斜主屋桁构造罚和平行假四边形挥主桁截缝面首创谋中桁胁垂直资、边击桁倾暴斜的有三主落桁构赌造，损主桁茫杆件婶采用典平行伴四边映形截害面。车解决报了上饥层六杆线公螺路、慨下层侦两线卖铁路杰断面兴上宽按下窄溉的技辛术难伴题，菊具有记较好仔的经梯济效贱益。郑州黄蛮河公铁群两用桥中铁大蚕桥勘测篮设计院躁集团有永限公司中国大坝跨度高切铁桥梁拨设计创吴新主要印创新愤点二年：新淹结构融之新昆型双薯重板步桁组涨合结漆构首创势新型广双重弊板桁清组合妹结构颤，公绍路桥绣面采盐用预怠应力令混凝产土预腔制桥挨面板包，不污设置馅纵横宰梁及谷平面勇联结防系；志铁路伸采用筹正交辣异性砖钢桥练面，膀两种难桥面劲都与烧三片卖主桁欠结合俩，形杠成不嫩同材银质的旋多重狮板桁牵组合收结构弊。提麻高了阿主梁皮的竖王向刚辅度和描公路绘桥面谁耐久逃性。主梁顿横截略面公路预贷制桥面赛板架设具中铁路振钢正锤交异自性板非桥面郑州黄恢河公铁览两用桥中铁混大桥娱勘测兆设计坊院集孙团有建限公怨司中国糊大跨沙度高货铁桥罢梁设恋计创摄新主要创淋新点二床：新结亚构之新买型主塔舅和索梁桑锚固构怖造主塔排采用彼刚度败较大逝的“性人”证字形俭钢箱孕结构俊，坦设置振于中甲央分铃隔带箭上，煮塔柱跨根部垃与上详弦两理个节初点相速连。鞋斜拉基索锚西固在湖上弦爱杆内皮的内狱置钢茅錨箱壮内。边两种虾构造所均不雀挤占铲结构缝空间服、传绝力直缠接。郑州前黄河威公铁畏两用猪桥中铁搏大桥摧勘测皂设计味院集追团有涝限公肠司中国滴大跨歌度高蝴铁桥稿梁设竟计创跳新主要创揭新点三葡：新工监法之斜织主桁制籍造、拼沸装技术研发黑了平苗行四榨边形恶截面猜杆件非加工拖及焊款接工眠艺，旨解决赶了加骆工精探度不赛易控胜制的岔难题年。研据发了卸一种差拼装材空间愿斜腹丢杆的扛导向泊装置制及定忽位施员工工抵艺，瓶解决器了外疗倾斜离腹杆牛拼装仆的难线题。郑州境黄河颈公铁邪两用代桥中铁大滨桥勘测停设计院胃集团有腾限公司中国慌大跨辆度高乔铁桥椅梁设多计创叼新主要绑创新速点三叫：新鞠工法伞之大纽奉跨长双联钢涌桁梁篇多点抓同步染连续贫顶推勾技术通过昏计算丛机进芒行多坏点动碰态平狠衡控外制和流中线杜偏差况自动区纠正权，实嫩现了财长联腊多点序同步库顶推货。郑州谢黄河们公铁复两用宾桥4沪通猜铁路独长江岗大桥徒创新乖设计中铁离大桥蛛勘测填设计去院集蚊团有漂限公居司中国大双跨度高垫铁桥梁颠设计创主新沪通长江大桥苏通长江大桥江阴长江大桥上海南通张家港沪通堤铁路芦长江崭大桥秧距下雷游江抱阴长聚江大屈桥45颂km，距抬上游仗苏通卧长江敞大桥40k扒m。北羊岸为符南通涌市，鲁南岸径为苏挤州张聚家港森市。苏通始长江读大桥沪通烫铁路聪长江题大桥中铁大惜桥勘测价设计院谋集团有勾限公司中国伐大跨旺度高侦铁桥诵梁设火计创贝新33大桥暑按沪签通铁浮路、哪通苏穷嘉城械际铁殊路、魂锡通纸高速令公路住共通席道建渔设。长江大堡桥锡通恋高速沪通辨铁路张家港南宵通沪通铁猜路锡通攀高速南通西寄站中铁淡大桥卷勘测套设计放院集非团有惠限公你司中国大疑跨度高棋铁桥梁铜设计创吊新34沪通铁舟路（1）I级铁路识：双线（2）活攻载：中-活载（3）客热车设计斑速度：20恢0k为m/粪h城际铁缴路（1）客藏运专线味：双线（2）谱活载养：ZK活载（3）客乡丰车设计画速度：25箩0k册m/浓h公路百主要牛技术押标准（1）等光级：高恐速公路（2）留设计留车速组：10文0k病m/萄h（3）铃车道惕数：港双向6车道4线铁挑路+6车道高哪速公路中铁识大桥慈勘测哗设计冒院集州团有震限公超司中国责大跨腐度高冰铁桥虚梁设耻计创平新沪通铁剧路长江雅大桥35主航云道桥14院2+眯46民2+桑10奋92款+4蛮62年+1挤42箭=2州30喇0m斜拉恭桥；天生港躺航道桥14罗0+尼33邀6+闯14蛾0=揭61妹6m主跨336米钢底拱桥备；横港沙明联络桥21孔跨陈度112督m钢桁梁菊；大桥总长11早.0惯76融km，正桥谷钢梁5.8复31k廉m，公损铁合娱建段缴桥梁晒长6.9士92k呢m.中铁大课桥勘测英设计院域集团有叉限公司中国大据跨度高馒铁桥梁独设计创乱新沪通铁品路长江哑大桥36中铁洪大桥性勘测奏设计私院集泥团有台限公齐司中国大蠢跨度高娘铁桥梁亭设计创孕新沪通霸铁路设长江蜘大桥37钢桁梁电：三片惧桁，节辛段全焊浙。桥面酷结构伶：公吃路面-钢正交临异性板铁路面-钢箱。桁宽泰：35m传,桁高16于m中铁大刷桥勘测沿设计院穴集团有最限公司中国大雕跨度高岂铁桥梁初设计创治新沪通贝铁路弟长江布大桥38主桁林采用Q3挤70掩qE、Q42亩0qE与Q5扛00壳qE三种规陶格的钢楚材。合计：30个节证间采晚用Q50纵0qE钢材22个节略间采伍用Q42熄0qE钢材112个节间矿采用Q37坐0qE钢材。Q50球0qE图例：Q42标0qE,Q37宏0qE中铁明大桥亚勘测炕设计仙院集锁团有插限公弹司中国大伶跨度高鱼铁桥梁马设计创副新沪通售铁路图长江驾大桥39主塔采告用钢筋轻混凝土怖结构，唐塔身采位用C6拦0混凝土凯，塔座犹采用C5最0混凝土罗，主塔疾承台以铃上高度325捕m。中铁构大桥逢勘测敞设计椅院集渐团有笛限公况司中国脖大跨悦度高狸铁桥权梁设耀计创新新沪通岔铁路垄长江浑大桥40中铁大身桥勘测辨设计院拒集团有貌限公司2.鸭2主航属道桥中国圆大跨嚼度高辩铁桥赚梁设找计创奇新沪通苗铁路租长江巨大桥4#～36超#斜拉肝索采使用钢源锚梁氏作为盘斜拉滤索锚搜固结愚构。钢锚梁疗长11m，高1.察2m，牛腿涉高1.2歉m，单节爬段重约60讯t。41中铁大敲桥勘测敏设计院唯集团有辛限公司中国抗大跨潮度高惰铁桥搭梁设怀计创辉新沪通避铁路柔长江模大桥通过唯合理辱配置呢混凝跟土塔啄壁和羡钢锚泪梁的孕刚度超，实辜现了红锚固惧区混辣凝土挂塔壁锤无预发应力瓦的设命计。42拉索类衔型：平板行钢该丝斜扬拉索扇，钢膜丝强旗度20陕00承MP短a，直拼径7m父m。拉索条布置：配坟合主狼梁三卵桁结煤构，拘拉索抗采用到三索果面布暖置；掘共432根。拉索规辩格：7-2顷23～45携1共10种。最大弱长度：单根踏最大长庆度为576碑.2m。最大畜索重：单根魂最大索抚重83居.5天t。最大缴索力：130垫0t。中铁钥大桥色勘测求设计笑院集结团有固限公罢司中国大退跨度高畅铁桥梁宋设计创陕新沪通铁敢路长江尝大桥43矩形沉咐井，平研面尺寸塞：86脖.9债m×晴58洁.7昨m沉井平启面布置物为24个13m想×13望m井孔沉井产高度湿：29号墩11货5m，28号墩105汁m。组合但结构始：下抖部为龄钢，踢上部策为钢士筋混仙凝土愿。主墩广基础中铁霞大桥称勘测茎设计霸院集田团有努限公蓄司中国盛大跨道度高看铁桥爪梁设攻计创楚新沪通铁搅路长江迹大桥44采用其矩形铜沉井励基础院。沉朋井平绸面尺寸为39神.2逗m×批26钥.8段m，沉井西顶标高+8竭.0饿m。沉井贿高度敞：26、27号墩为80陷m，30、31号墩刷为84微m。均为南钢-混凝泽土组遮合结膊构。中铁峡大桥丽勘测袍设计愧院集绕团有汇限公比司中国劳大跨脖度高辈铁桥穴梁设组计创忍新沪通爪铁路对长江度大桥边墩桃、辅含助墩被基础45沉井屋：钢虽沉井杏在船得坞整服体制销造，光浮运李，定堪位下山沉，撤接高太。中铁饶大桥虫勘测葬设计耳院集经团有来限公磨司中国大蚀跨度高议铁桥梁段设计创做新沪通睁铁路唱长江陡大桥46中铁霜大桥矛勘测是设计假院集强团有妄限公历司中国大材跨度高扁铁桥梁豆设计创珍新沪通拦铁路