高速铁路桥梁设计关键技术综述
多动力作用下高速铁路轨道桥梁结构体系动力学及关键技术研究——中国铁道学会科学技术奖特等奖(十一)
ｔｘｌ、 列 车 、 桥 梁 之 间 复 杂 气 动 和动 力 环 境 中 的 安 全 干¨可 靠 性 为 ｝｛的 ， 色 托
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高速铁路建设中的路基与桥梁设计优化
高速铁路建设中的路基与桥梁设计优化随着城市化进程的推进，交通运输领域的发展迫切需要高速铁路的建设。
而高速铁路的设计优化对于确保运输系统的安全、高效运行具有至关重要的意义。
其中，路基与桥梁设计是高速铁路建设中的关键环节，需要进行全面且精确的优化。
一、路基设计优化路基是高速铁路的基础结构，直接影响着列车的行驶平稳性、安全性以及维护成本。
在路基设计中，需要考虑以下几个方面的优化：1.地质勘察和土力学分析：通过充分了解地下土质的情况，进行详细的地质勘察和土力学分析，以确定路基的设计参数。
这样可以确保路基在不同地质条件下具有足够的稳定性和承载力。
2.基床设计：在路基设计中，需要合理选择基床类型。
传统的土石填筑基床在施工周期长、施工难度大的情况下，可以考虑采用混凝土模块化路基。
这种路基具有模块化施工、工期短、稳定性好等优点，能够降低施工风险和维护成本。
3.排水设计：路基的排水设计是确保路基长期稳定运行的关键因素之一。
通过合理设计排水系统，可以避免水分对路基和桥梁结构的破坏。
优化排水系统的设计，可以采用透水材料作为路面，以提高路基的排水性能。
4.断面设计：高速铁路的路基断面设计应结合列车的运行速度和荷载特点，合理确定路基的宽度和高度。
断面设计的优化可以降低路基的工程量，并提高路基的纵向和横向稳定性。
在路基设计优化中，必须充分考虑工程的可行性和经济性，合理平衡各项设计指标，确保高速铁路建设的可持续发展。
二、桥梁设计优化高速铁路中桥梁是承载列车荷载的重要结构，直接关系到线路的安全和舒适性。
在桥梁设计中，需要进行如下几个方面的优化：1.材料选择：选择合适的材料对于桥梁的设计和施工具有重要影响。
在高速铁路桥梁设计中，常用的材料包括钢结构、混凝土结构等。
根据桥梁的功能和负荷要求，合理选择材料，以提高桥梁的承载能力和使用寿命。
2.结构形式：根据不同地理条件和桥梁的功能要求，选择合适的桥梁结构形式。
常见的桥梁结构包括梁式桥、拱桥和斜交桥等。
关于高铁桥梁设计要求的论述
关于高铁桥梁设计要求的论述摘要：按照高速铁路的设计要求，在确保铁路桥梁施工的设计要求下，确保施工的安全，最终达到符合标准的铁路桥梁的交付。
这些都需要在实际设计中，满足不同的设计要求，在局部范围内，进行实地测量，加强对铁路桥梁的维护性设计，进行有效安全施工是取得成功的基本。
关键词：列车荷载、速度指标、新型空间结构高速铁路桥梁的总体设计要求1、设计要求线路平面连续梁、钢梁及较大跨度桥梁宜设在直线上困难条件可设在曲线上。
正线线路平面平曲线半径、缓和曲线长度及相邻曲线间的夹直线均应满足线路的要求。
高速铁路桥梁技术标准设计行车速度350 -250、300-/200、250/-200、250-/160，最大半径12000/m，线路平曲线半径表m简支梁以直代曲连续梁桥梁中线为曲线。
线路纵断面区间正线的最大坡度不宜大于20，困难区段也不大于30/，正线最小坡段长度及竖曲线半径应满足线路要求。
设计行车速度350-300km//h，一般条件最小波段长2000m，困难条件最小坡段长900m，最小竖曲线半径25000m。
线路横断面桥梁直线、曲线梁上线间距相同轨道超高由轨道板底座调整桥面根据轨道结构形式设置六面排水或四面排水横坡。
轨道的超高一般为170毫米。
结构耐久性桥梁结构主体结构的设计使用年限为100年，无砟轨道主体结构的设计使用年限应不小于60年。
设计行车速度350-250km//h，最小线间距5.0m、活载模式高速铁路的列车荷载是高速铁路桥梁设计的最重要参数之一直接影响结构的安全度和建造成本。
活载的图式影响参数线路上运行的机车车辆本身的参数如列车类型、轴距、轴重、编组以及车辆将来的发展运输模式单一的客运或客货共运速度指标不同结构体系的加载方式等。
不同规范的核心问题在于活载模式的不同。
2、动力系数京沪高速铁路采用的桥梁设计活载图式，并非单一的轻型高速模式，而是概括了轻型、重型并存，高中速混运的UIC 活载的模式，这是一种概化的活载图式，制定动力系数也必须与之相适应。
高速铁路工程中的桥梁设计与施工技术
高速铁路工程中的桥梁设计与施工技术随着国家铁路建设的不断推进，高速铁路工程的兴起对桥梁设计与施工技术提出了更高的要求。
高速铁路桥梁的设计与施工需要考虑工程质量、安全性和经济性，以确保铁路运行的平稳和顺畅。
本文将重点探讨高速铁路工程中的桥梁设计与施工技术。
一、桥梁设计技术1. 高速铁路桥梁的种类高速铁路桥梁包括斜拉桥、悬索桥、钢桁梁桥、混合结构桥等多种类型。
每种桥梁类型都有其独特的特点和适用范围，在设计过程中需要综合考虑地质条件、交通组织、气候条件等因素，选择最合适的桥梁类型。
2. 桥梁荷载和结构计算高速铁路桥梁的设计需要充分考虑列车荷载、温度荷载、地震荷载等因素，并进行合理的荷载组合和结构计算。
桥梁的承载能力要满足设计要求，并保证结构的稳定性和安全性。
3. 桥梁抗倒桩设计高速铁路桥梁的抗倒桩设计是保证桥梁稳定性的关键因素。
通过对桥墩、桥台等部位的抗倒处理，可以降低地震和风荷载对桥梁的影响，提高桥梁的整体抗倒能力。
4. 桥梁施工图设计在桥梁设计阶段，需要编制详细的施工图纸，包括桥梁各构件的尺寸、材料、连接方式等信息。
施工图的准确性和完整性对于保证高速铁路桥梁的施工质量至关重要。
二、桥梁施工技术1. 桥梁基础施工桥梁基础施工是桥梁构造的基础，需要进行地基处理、基础防水、灌浆和桩基施工等工序。
施工人员需全面了解地基条件，采用合适的施工方法和工艺，确保桥梁基础的稳固和不受地质影响。
2. 桥梁上部结构施工桥梁上部结构施工包括梁体施工、墩身施工、桥台施工等工序。
在施工过程中，需要合理安排施工顺序，保证施工的连贯性和统一性。
同时，施工人员需掌握准确的测量和模板工艺，确保桥梁结构的准确度和稳定性。
3. 桥梁装修和防护高速铁路桥梁施工完成后，还需要进行桥面防水、路面铺装、护栏安装等工序，以增加桥梁的使用寿命和安全性。
在桥梁装修和防护工作中，施工人员需使用优质材料和先进技术，确保施工质量和桥梁的可靠性。
4. 桥梁验收和监测高速铁路桥梁施工结束后，还需要进行工程验收和桥梁监测。
浅谈高速铁路桥梁技术刘忠华
浅谈高速铁路桥梁技术刘忠华发布时间：2022-07-12T10:52:33.595Z 来源：《建筑模拟》2022年第5期作者：刘忠华[导读] 我国高速铁路桥梁的建设发展迅速，高速铁路桥梁在高铁建设中起到了至关重要的作用。
本文全面介绍了高速铁路桥梁的特点，我国高遠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。
中建二局第三建筑工程有限公司摘要：我国高速铁路桥梁的建设发展迅速，高速铁路桥梁在高铁建设中起到了至关重要的作用。
本文全面介绍了高速铁路桥梁的特点，我国高遠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、特点、结构形式1前言桥梁是客运专线土建工程中重要组成部分，比例大、高架桥及长桥多。
客运专线桥梁的主要功能是为高速列车提供稳定、平顺的桥上线路。
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，首先要为列车高速通过提供高平顺、稳定的桥上线路。
2高速铁路桥梁的特点高速铁路上的桥梁，除须满足一般铁路桥梁的要求外，还需满足一些特殊的要求，这是因为在高速列车运行条件下，结构的动力响应加剧，从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料的疲劳、列车运行时的噪声、结构的耐久性等等问题都与普通铁路不同。
所以，桥梁结构必须具有足够的强度和刚度，必须保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态，使高速铁路的桥梁结构能够承受较大的动力作用，具备良好的动力特性。
高速列车的运营要求较高，能用于检查、维修的时间有限。
高速铁路桥梁设计关键技术综述
高 速铁 路 桥 梁 设 计 关 键 技 术 综 述
甘 军 华
摘 要 ： 对 高 速铁 路 桥 梁 这 一 新 的 结 构 ， 合轨 道 结 构 对 桥 梁 的要 求 ， 述 了其设 计 特 有 的 主要 指 标 及 关 键 技 术 ， 对 针 结 论 并
有碴轨道桥 梁和 无碴轨道桥 梁的设计作 了探 讨 ， 高速铁路桥 梁设计有一定的指导意义。 对
１ 桥上 道岔 地段 无缝 线路 及桥 梁结 构设 计
线路和桥梁联系的 中断会造成钢轨 的破裂 和线路 变形 ， 因此
线 路 和桥 梁 的 相 互 作 用 已 成 为 铁 路 桥 梁 设 计 和 维 护 的 核 心 。 两 者 间 相 互 作 用 引起 的 钢 轨 位 移 和 外 加 应 力 需 要 进 行 计 算 和 限 制 ， 正 常 使用 。 １ 道 岔 的相 对 允许 位 移 量 。 道 岔 的 相 对 允 许 位 移 量 见 表 １ ） 。
虑锁 定 轨 温 。
表 １ 道 岔 的 相 对 允 许 位 移 量
类 型 般 情 况
尖轨
力 引起 的钢轨力的 ２ ％左 右。桥面及轨道的位移必须规定 限值 ， ０
ｍ ｍ
轨枕 １５ ．
１５ ．
以防止道碴过 度 分散 。一 般 而言 ， 该 避免 采用 钢 轨伸 缩 调节 应
满足道岔要求 的布置取决 于道 岔要 求是什 么。主要 的道 岔要求
是 限制在 道 岔关键 部件 上 出现 的钢轨 和桥 面之 间 的相对 位移 。
最 这 样 才 能 确保 对 桥 梁 和 线 路 影 响 的 控 制 以及 确 保 桥 梁 和 线 路 的 在 此 情 况 下 ， 关 键 的部 件 是 辙叉 。
高速铁路桥梁综述
顺序
38 39 40 41 42 43 44 45 ຫໍສະໝຸດ 6 47 48 49项目名称
兰新铁路第二双线甘青段 兰新铁路第二双线新疆段
沈丹客专 成都至重庆铁路客专 吉林至珲春客运专线 郑州至焦作城际铁路 郑州至开封城际铁路 长沙至株洲、湘潭城际铁路
青荣城际铁路 成都至都江堰铁路彭州支线
佛肇城际铁路 东莞至惠州城际铁路
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，首先要为列车高速通过提供高 平顺、稳定的桥上线路，桥梁是线路的基础，车—线—桥共 同作用是其突出特点。
3）无砟轨道在高速铁路中广泛应用
桥上轨道结构分有砟和无砟轨道，其中无砟轨道对桥梁变形要求更加 严格。
无砟轨道的优点
弹性均匀、轨道稳定，养护维修工作量减少，线路平、纵断面参数限 制放宽，曲线半径减小，坡度增大。
通车年份 运营速度
1992，300km/h 1991，250km/h 1991，250km/h 1998，280km/h 2002，300km/h 1992，250km/h
/ 1983，300km/h 1990，300km/h 1993，300km/h 1994，300km/h 1996，300km/h 2001，300km/h 2007，320km/h 1964，270km/h 1975，300km/h 1982，260km/h 2002，275km/h 1997，260km/h 2004，300km/h 2007，300km/h
桥梁比例% 10.42 87.7 32.2 20.6 16.7 18.2 25.8 24.1 32.4 48.1 62.1 64.5 71.8 34.9 87 33.4 31.5 94.2 80.6
高速铁路桥梁工程施工技术
墩身内部为空腔，截面形式可为矩形、圆形或多边形，自重轻，节省材料，适用于地质条件较好且荷载较小的情况。
框架墩
由横梁和立柱组成框架结构，具有较大的横向刚度，适用于宽桥或曲线桥。
根据墩台身结构形式，选择合适的模板类型，如组合钢模板、大模板、滑动模板等。
模板类型
安装顺序
加固措施
按照先底模、再侧模、后顶模的顺序进行安装，确保模板间连接紧密、平整。
节段悬臂浇筑
在边跨合拢段设置支架或吊篮，浇筑合拢段混凝土，并完成预应力筋张拉。
边跨合拢段施工
02
01
03
04
05
连续梁悬臂浇筑法施工流程
05
桥面系及附属设施施工技术
1
2
3
清理桥面，确保桥面平整、干燥、无杂物；检查桥面预埋件位置及数量，确保符合设计要求。
桥面铺装层施工前准备
根据设计要求和工程条件，选择合适的铺装材料，如沥青混凝土、水泥混凝土等；按照规定的配合比进行材料制备。
02
伸缩缝安装
按照设计要求，在预留槽内安装伸缩缝装置，确保伸缩缝与桥梁中心线垂直，且安装牢固。
伸缩缝安装和调整技巧
高速铁路桥梁防排水系统主要包括桥面排水系统、泄水管、防水层等部分。
防排水系统构成
在桥面铺装层施工前，按照设计要求设置防水层，确保防水效果；同时合理布置泄水管和桥面排水设施，确保桥面排水顺畅。
采用高性能混凝土进行浇筑，严格控制浇筑质量和养护条件，确保梁体强度和耐久性。
根据桥梁跨度和施工条件选择合适的架桥机型号。
架桥机选型
在桥头或桥墩上安装架桥机，并进行调试和试运行，确保设备状态良好。
架桥机安装与调试
将预制好的梁体运输到施工现场，并使用架桥机进行吊装和定位。
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高速铁路桥梁设计关键技术综述
发表时间：2017-10-11T12:14:21.900Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：张涛
[导读] 摘要：近年来，随着我国高速铁路的飞速发展，高速铁路的技术体系也在不断的完善，主要包括：工程建造技术、高速列车技术、列车控制技术、系统集成技术和运营维护技术。
其中，由于我国自身地理环境的复杂性和多变性，对高速铁路的工程建造中桥梁建设的发展提出了越来越严格的要求。
铁科院（北京）工程咨询有限公司陕西西安 710100
摘要：近年来，随着我国高速铁路的飞速发展，高速铁路的技术体系也在不断的完善，主要包括：工程建造技术、高速列车技术、列车控制技术、系统集成技术和运营维护技术。
其中，由于我国自身地理环境的复杂性和多变性，对高速铁路的工程建造中桥梁建设的发展提出了越来越严格的要求。
所以，本文对高速铁路桥梁设计关键技术进行探讨。
关键词：高速铁路；桥梁建设；设计特点；关键技术
一、铁路桥梁的分类
1、拱式桥
拱式桥由拱上建筑、拱圈和墩台组成。
在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力，拱桥的支座既要承受竖向力，又要承受水平力，因此拱式桥对基础与地基的要求比梁式桥要高。
拱式桥按桥面位置可分为上承式拱桥、中承式拱桥和下承式拱桥。
2、悬索桥
悬索桥，是桥面支承在悬索（也称大缆）上的桥，又称吊桥。
它是以悬索跨过塔顶的鞍形支座锚固在两岸的锚锭中，作为主要承重结构。
在缆索上悬挂吊杆，桥面悬挂在吊杆上。
由于这种桥可充分利用悬索钢缆的高抗拉强度，具有用料省、自重轻的特点，是现在各种体系桥梁中能达到最大跨度的一种桥型。
3、斜拉桥
斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥。
它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成。
斜拉桥是—种自锚式体系，斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外，还支承在由塔柱引出的斜拉索上。
按梁所用的材料不同可分为钢斜拉桥、结合梁斜拉桥和混凝土梁斜拉桥。
4、刚构桥
刚构桥是指桥跨结构与桥墩式桥台连为一体的桥。
刚构桥根据外形可分为门形刚构桥，斜腿刚构桥和箱形桥。
箱形桥的梁跨、腿部和底板联成整体，刚性好，适用于地基不良的情况和既有线下采用顶推法施工。
二、我国高速铁路桥梁建设的设计特点
1、高架桥所占比例大
高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例较大，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。
京津城际铁路桥梁累计长度占全线正线总长的比例为86.6％，京沪高速铁路为80.5％，广珠城际铁路为94.0％，武广客运专线为48.5％，哈大客运专线为74.3％。
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。
预应力体系有先张法和后张法两种。
少部分采用12m，16m跨度的T形梁，预制吊装。
3、大跨度桥多
受国情路况的制约，我国客运专线中，跨度达100m及以上的大跨度桥梁很多。
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。
4、桥梁刚度大，整体性好
为了保证列车高速、舒适、安全行驶，高速铁路桥梁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。
5、限制纵向力作用下结构产生的位移
避免桥上无缝线路出现过大的附加力。
由于桥梁结构的温度变化、列车制动、桥梁挠曲会使桥梁在纵向产生一定的位移，引起桥上无缝线路钢轨产生附加应力，过大的附加应力会导致桥上无缝线路失稳，影响行车安全。
因此，要求桥梁墩、台具有足够的纵向刚度，以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。
三、高速铁路桥梁建设的关键技术
1、大跨度桥梁设计建造技术
高速铁路桥梁通常宜采用小跨。
但由于跨越大江、大河和深谷的需要，高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免，而我国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致，这也增加了大跨度桥梁的设计建造难度。
主要设计建造技术包括：采用更高强度等级钢材、应用新型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置、采用深水基础施工新工艺等。
2、无缝线路桥梁设计建造技术
桥上无缝线路钢轨受力与路基上钢轨受力不同，桥梁自身变形和位移将使桥上钢轨承受额外的附加应力。
为了保证桥上行车安全，设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附加力，并采取措施将其限制在安全范围内。
钢轨附加应力包括制动力、伸缩力和挠曲力。
经过多年的专题研究，目前我国系统建立了无缝线路梁一轨作用的力学模型，通过相应的模型试验和实桥测试验证了分析模型和理论的可靠性，制定了相应的技术控制指标。
3、“车—线—桥”动力响应仿真技术
为保证列车高速、舒适、安全行驶，高速铁路桥梁必具有足够大的刚度和良好的整体性，以防止桥梁出现较大挠度和振幅。
我国从20世纪80年代初就开始进行“车一线一桥”动力相互作用理论和应用研究，建立和发展了多种分析模型，制定了相应的评定标准。
在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中，试验车创造了300km/h以上的速度纪录，验证了我国“车一线一桥”动力仿真分析方法的有效性和评定标准的
可信性。
通过多年科研攻关和工程实践，基本掌握了高速铁路“车一线一桥”动力响应作用机理。
4、无砟轨道桥梁设计建造技术
在无砟轨道桥梁设计中追求构造简洁、美观.力求标准化、便于施工架设和养护维修，确保其足够的耐久性和良好的动力性能，关键在于解决梁体的刚度和变形控制技术。
通过对梁体的竖向挠度、水平挠度、扭转角、竖向自振频率等主要技术参数的研究，以及对预应力混凝土梁徐变上拱的控制研究，使桥梁结构能够满足无砟轨道铺设条件。
目前我国已基本掌握了高速铁路无砟轨道桥梁的设计建造技术。
5、车站桥梁设计建造技术
集铁路、地铁、地面交通为一体的大型综合交通客站从桥梁角度来说有两种类型，为房内设桥和桥上设房。
北京南站、上海虹桥站采用房内设桥方式要综合考虑各种因素，重点解决温度应力缝设置、结构综合受力分析以及合理控制工程量等问题；新武汉站、新广州站采用桥上设房方式，桥梁承载了巨大的站房荷载，且多以集中荷载的方式作用于桥上，桥梁结构设计极其复杂，其关键是要上下结合巧妙布置，使站房的力尽快传于桥墩上，并合理控制桥梁桥墩变形对站房结构的影响。
6、高架长桥快速施工技术
正在建设的高速铁路桥梁长度占线路长度的比例远远大于普通铁路，并出现了一些长度大于10km、甚至达到上百千米的特长高架桥。
标准跨度简支梁一般采用在沿线现场预制梁厂集中预制，并以配套运架设备逐孔架设的施工方法，特殊跨度的连续梁采用原位浇筑的施工方法。
通过工程实践，形成了一系列成熟的标准梁制、运、架工艺及相应装备，高质量、高速度地实现了特长桥梁的建造。
7、桥梁基础沉降控制技术
在地层为软土、松软土地段，沉降是桥梁基础设计的主控因素，对工程投资影响巨大。
通过对大量实测数据进行沉降曲线与沉降趋势的分析比较，提出桥梁群桩基础沉降计算采用“剪切变形传递法”及“分层总合法”；桥梁明挖基础及涵洞基底不处理基础沉降计算采用“规范法”（分层总和法）；基底为换填或旋喷桩处理的涵洞基础沉降计算则采用“复合模量法”（EC法）与“分层总和法”相结合的方法。
目前，我国基本掌握了高速铁路桥梁基础沉降控制技术。
结束语
通过我国高速铁路的发展、设计、研究，不断完善了我国高速铁路桥梁设计技术，大部分关键技术已经得到良好的运用。
本文所述仅触及桥梁建设的初步问题。
随着高速铁路的大规模建设，我们必须进行技术创新才能满足高速铁路建设的需求。
参考文献：
[1]尚顺邦，陈丰兰.中国高速铁路桥梁建设的发展[J].价值工程.2013（19）
[2]陈强.浅谈我国高速铁路桥梁建设的设计特点[J].黑龙江科技信息.2011（10）。