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高速铁路桥梁工程


桥梁刚度”大”
《规范》预应力混凝土梁部结构,宜选用双线整孔箱形截面梁。需要时可 选用两个并置的单线箱形截面梁。跨度16m及以下桥梁也可根据具体情况选 用整体性好、结构刚度大的其他结构型式。
梁部结构,在ZK活载静力作用下,跨度L>80m的梁端竖向折角 不应大于2‰、水平折角不应大于1‰ 。 梁体的竖向挠度限值
8
目前国内设备研制情况
架桥机(900吨级):
郑州大方(15局、4局委托)正在制造、秦皇
岛通联(建研院)、大桥局、二局和武研院、 石家庄和17局、三局、五局、一局共8家单位 进行研制。
桥梁工程设计的原则

2. 桥梁设计细则 (1)标准跨度 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、 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。

移动模架法施工
移动模架法施工
Rio Major, 葡萄牙
最大跨度: 40 m 桥梁宽度: 15,35 m 上部结构重量:210 kN/m MSS重量: 400 t 施工周期: 7 - 9 天孔
移动模架法施工示意
移动模架法施工
Song La / Pal Kok, 韩国
最大跨度: 桥梁宽度: 上部结构重量: MSS重量: 施工周期: 40 m 14 m 300 - 350 kN/m 625 t 8 - 12 days pr. span
桥梁工程设计的原则
(2)桥跨布置 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。 跨越河堤的桥孔应尽量一孔跨越,堤上及边坡上不 设墩,如确有困难,桥墩应设在背水坡。 斜交过路过河时,采用较大跨度通过,可采用双线 圆形桥墩,可异形墩或带洞式背靠背T台进行调孔。
48
桥台
1000
3000
不设钢轨伸缩调节器
不设钢轨伸缩调节器
(一)高速铁路桥梁
桥梁施工难度“大”
预制 架设 现场浇筑(支架,造桥机,悬臂浇筑)
(一)高速铁路桥梁
桥梁沉降控制“严” 墩台基础的沉降量应按恒载计算,其工后沉降量 不应超过下列容许值:
墩台均匀沉降量: 对于有碴桥面桥梁: 30 mm 对于无碴桥面桥梁: 20 mm 外静定结构相邻墩台沉降量之差: 对于有碴桥面桥梁:Δ=0.5L(mm),并不大于 15 mm 对于无碴桥面桥梁:Δ=0.15L(mm),并不大于 5 mm Δ—相邻墩台沉降量之差,单位mm。 L—相邻墩台间的梁跨长,单位m。
跨度(m) 自振频率限值 (Hz)
16 7.5
20 6
24 5
32 3.75
40 3
48 2.38
56 2.18
(一)高速铁路桥梁

桥梁结构,除进行静力分析应满足 有关规定的要求外,尚应按实际运营客 车通过桥梁的情况进行车桥耦合动力响 应分析。 分析得出的脱轨系数、轮重减载率 及旅客乘坐舒适度指标应满足有关规定 的要求。
目前国内设备情况
秦沈线主要施工设备
序号 施工单位 1 2 3 4 5 6 7 四局 十六局、二 十局 十七局 十三局 二局 五局 十五局 大桥局 设备名称 移动模架 移动支架 JQ600架桥机 NICOLAS运梁车 NICOLA 运架一体机 JQ600下导梁式架桥机 轨道运梁车 DF450架桥机 DF450架桥机 NICOLAS运梁车 SPJ32型拼装式架桥机 9 NICOLAS运梁车 大桥局 郑州大方 郑州大方 法国 石铁院 租用 450 32米单线箱梁 450 24、32单线箱梁 600 450 24双线箱梁 24、32单线箱梁 1650 650 租赁 500 360 制造厂家 吊运能力(T) 施工梁型 造价(万元) 大桥局 桥位现浇 32米双线箱梁 1300 十三局 武研所 法国 意大利 600 550 24双线箱梁 24双线箱梁 节段拼装 32米双线箱梁 400 1100 1375 2500 1200
(一)高速铁路桥梁
ZK标准活载图式
(一)高速铁路桥梁
有碴桥面布置图
高速铁路桥梁

无碴桥面布置图
京沪高速桥梁工程设计的原则



1. 一般原则 为满足高速列车安全运行和旅客乘坐舒适度的要求,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。 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,并施加横向联结形成整体桥面。
架桥机施工缺点 一次性投入的机械设备及辅助设施费用较高; 对路基工程施工工期有要求; 先简支后连续梁湿接缝施工或无渣轨道施工 无法平行作业; 移动模架施工缺点
施工进度相对较慢; 施工时一次性投入的施工设备费用相对较高; 桥位现浇受冬季、雨季天气情况的影响;
支架法桥位现浇缺点 施工进度慢; 桥位现浇受冬季、雨季天气情况的影响; 对地基承载力要求高; 对周围环境的影响较大;
主要施工方法的优缺点
架桥机施工优点 制梁和架梁分开进行,施工速度快; 架梁作业基本不受冬季、雨季天气影响; 施工时对周围环境的影响小; 对地形、地质、桥梁高度等要求不高, 适用范围较广; 移动模架施工优点 施工临时用地少;对路基施工工期基 本无要求 对地形、地质、桥梁高度等条件的要 求不高; 对周围环境影响较小; 支架法桥位现浇优点 施工临时用地少; 材料来源充足,可根据施工需求配置; 材料可回收、周转、重复使用; 可节约大型机械设备的一次性投入费用;
桥梁工程设计的原则



(4)墩台 高速铁路采用京沪高速专用墩台。分为矩形双柱墩、圆形 双柱墩、圆端形板式墩、圆端形桥墩、单圆柱形桥墩、矩形 空心墩、圆端形空心墩等,根据道路斜交、水流条件和墩高 等不同情况分别选用。 8度地震区的墩台经专门检算后使用。 桥台使用耳台、T台。 不采用柔性桥墩。 水中部分正交或斜交角较小时采用圆端形墩,斜交角较大 时采用独柱圆墩;旱地部分可采用矩形墩、圆端形墩等。
(一)高速铁路桥梁

桥梁下部刚度限值(纵向)
下部结构 跨度(m) 最小水平刚度(KN/cm) 附 注
L≤12
桥墩 16 20 24 32 桥墩 40
120
200 240 300 400 700
不设钢轨伸缩调节器
不设钢轨伸缩调节器 不设钢轨伸缩调节器 不设钢轨伸缩调节器 不设钢轨伸缩调节器 不设钢轨伸缩调节器
架桥机施工
秦沈线
架桥机施工
架桥机施工
架桥机施工
移动模架法施工
施工概况: 移动模架法自从1950年在德国克钦卡汉桥施工 以来自得到广泛应用,现已成为主要的桥梁施工方 法之一。 近年来国内已开始引进这一施工方法。并在公 路桥梁中得到应用。我国修建的“秦沈客运专线” 中在小凌河特大桥中也采用了这中施工方法。 在国外高速铁路施工中对于32米、24米中等跨 度整孔箱梁,尤其在连续梁的施工中一般采用移动 模架连续浇筑法施工。
(一)高速铁路桥梁
桥梁收缩徐变上拱控制“严”;
轨道铺设后,有碴Байду номын сангаас面梁的徐变上拱值 不宜大于梁跨度的1/2500,并不大于20mm; 无碴桥面梁的徐变上拱值不应大于梁跨度的 1/5000,并不大于10mm。
(一)高速铁路桥梁
对桥梁耐久性要求“高”
100年使用寿命 混凝土结构: 抗冻融、抗碳化、抗渗、碱-骨料反应。 支座: 免维修,少更换。

桥梁工程设计的原则



(3)桥跨结构 跨度20m及以上选用双线整孔箱梁。 跨度20、24、32m采用双线简支箱梁或中小跨度连续梁。 跨河桥梁以32m梁为主。 跨度16m及以下用框构、斜交刚构或简支T梁。 对全桥控制工点较多、梁跨形式较多、地质较差、沉降不 易控制的情况,采用简支箱梁。 当特大桥或大桥全桥孔跨较为单一,地质较好沉降容易控 制时,采用中小跨度连续梁布置桥孔。24m跨度以3×24为 主,辅以2×24连续梁。32m跨度以2×32为主,辅以3×32 连续梁。
桥梁工程
一、高速铁路桥梁 二、高速铁路桥梁设计原则 三、桥梁工程施工
(一)高速铁路桥梁
特点:两“大”、两“严”、一“高” 两“大” 桥梁刚度“大”;施工难度“大”; 两“严”: 桥梁沉降控制“严”;桥梁收缩徐变上拱控 制“严”; 一“高”: 对桥梁耐久性要求“高”
(一)高速铁路桥梁

桥梁工程施工






主要施工特点: 桥梁上部结构施工是全线桥梁工程施工的关键。 常用跨度(24、32)双线整孔箱梁,施工方法可采取集中预制架桥机 架设、桥位现浇、节段预制拼装、顶推法或多种施工方法并举的方式进 行。 采取支架法现浇或集中预制对地基承载力的要求均比普速铁路梁对地 基承载力的要求高,一般地基的容许承载能力难以满足要求,需根据现 场的地质情况作相应的加固处理。 制梁所需的辅助生产设施投入大。(混凝土生产设备、制存梁场地、 提升设备等) 预制箱梁(重达800吨)运输较困难,运梁通道修筑标准高。 现有国内设备不能满足运架梁的要求,运架梁设备需研制开发或从国 外引进。

(一)高速铁路桥梁

另外:增加了动力响应计算
L≤80m简支梁竖向自振频率不应低于下列限值: L≤40m 时 no=120/L 40<L≤80 m时 no=23.58L-0.592 式中 no ————简支梁竖向自振频率限值(HZ); L ———— 简支梁跨度(m)。 常用简支梁竖向自振频率限值
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