高速铁路桥梁的基本类型
高速铁路桥梁的设计与施工
高速铁路桥梁的设计与施工由于高速铁路传送速度快，动载荷大，桥梁的安全性要求极高。
因此，高速铁路桥梁的设计与施工十分重要。
本文将从桥梁的基本参数，承载能力和设计施工流程等方面探讨高速铁路桥梁的设计与施工。
一、桥梁的基本参数1. 跨度：高速铁路的桥梁跨度通常在20~50m之间，如果超过了50m，则需要采用连续梁或箱梁结构。
2. 荷载：高速铁路桥梁要承受高速列车的荷载，荷载分为静荷载和动荷载两种，其中动荷载是高速铁路桥梁所面临的最大考验。
3. 斜度：高速铁路桥梁的斜度通常在1.5%~2.5%之间，所以应该保证桥梁的长足坡和短足坡合理。
二、承载能力1. 桥墩的承载能力：桥墩在高速铁路桥梁中起到重要的承载作用，因此应该保证桥墩的稳定性、刚度以及抗震能力。
2. 桥梁的轴力、弯矩和剪力：桥梁在承受列车荷载时会产生轴力、弯矩和剪力等，因此应该选用适当的材料、截面和结构形式来满足桥梁的承载要求。
3. 桥梁的自重：桥梁的自重对其受力要求也有很大影响，应该在设计时合理控制桥梁的自重，以免造成额外的荷载。
三、设计施工流程1. 方案设计：根据桥梁跨度、荷载等参数，制定桥梁设计方案，包括桥墩数量位置、主梁数量和材料等的确定。
2. 结构设计：根据设计方案，设计桥梁的结构形式和荷载分布计算等，制定桥梁主梁和桥墩的结构设计方案。
3. 细部设计：进行桥梁细节的设计及图纸的绘制。
4. 施工前准备：进行现场勘测、桩基和土方工程施工等。
5. 施工实施：进行桥墩、主梁的浇筑和吊装等工程，完成桥梁的施工。
6. 桥梁验收：对桥梁进行检验和验收，验收合格后即可通车。
总之，高速铁路桥梁的设计和施工是一个十分严谨和复杂的过程，需要设计人员和施工人员密切合作，才能保证桥梁的安全和密度的运行。
同时，随着技术的不断发展，高速铁路桥梁的设计和施工也在进一步提高，为全国高速铁路建设和经济发展做出了重要的贡献。
高速铁路概论课件-第三讲-铁路路基及桥隧构筑物
目录
Contents
学习目标 了解路基断面形式 了解铁路桥梁组成
1
铁路路基
2
3
铁路桥梁
铁路隧道
3
一、铁路路基
铁路路基是轨道的基础，承受并传递轨道的重量及列车的动载荷。
路基的断面形式
1.1路基断面形式
通常，把垂直于线路中心线的路基横截面称为路基横断面，简 称路基断面。按照路基所处的地势情况与横断面的形状，路基断面 可以分为6类：
有路拱路基断面 无路拱路基断面
路基顶面宽度示意图
1.2 路基组成
2）路肩与路基边坡
路肩： 路基顶面两侧无道床覆盖的部分。 路基边坡： 路肩边缘以外的斜坡。
路基路肩与边坡示意图
1.2 路基组成
3）路基附属设施
路基附属设施的作用：保证路基的强度与稳定。
①排水设施 ➢ 地面排水设施→汇集地表雨水，引到路基以外。
例如：排水沟（见图）、截水沟等。
➢ 地下排水设施→截断、疏导地下水，排出路基。
1.2 路基组成
3）路基附属设施
②防护设施 ➢ 路基边坡坡面防护→增强路基边坡的抗风化能力。
例如：植被防护、砌石防护等。
➢ 路基边坡冲刷防护→用于滨河、河滩、水库地段防护。
例如：植被防护、抛石防护等。
路基边坡度冲刷防护
1.2 路基组成
②按结构体系分：梁桥、拱桥、刚架桥、悬索桥和组合体系桥等。
简支梁桥
拱桥
刚架桥
2.2桥梁的分类
②按结构体系分：梁桥、拱桥、刚架桥、悬索桥和组合体系桥等。
悬索桥
斜拉-悬索组合体系
2.2桥梁的分类
③按跨径大小分类
桥梁分类
特大桥 大桥 中பைடு நூலகம் 小桥
德国高速铁路线上的桥梁结构型式
德国咼速铁路线上的桥梁结构型式1. 设计速度250 km/h、全长327 km的德国汉诺威一维尔茨堡和全长104 km的曼海姆一斯图加特两条新干线上，共有桥梁359座，总延长37 km。
在359座桥中，152座跨越公路，139座跨越铁路，其余68座为大型山谷桥和高架桥。
2. 从桥梁总长与线路总长之比来看，德国高速铁路上的桥梁数量远小于日本新干线和我国拟建的京沪高速铁路线。
3. 德国这两条新干线上的桥梁几乎全部是预应力混凝土和钢筋混凝土桥。
其原因一方面是混凝土桥养护维修方便、造价也较低，另一更主要的的原因则是混凝土桥在高速行车条件下的噪音远比钢桥低。
4. 在德国的这两条新干线上，大部分桥为预应力混凝土简支梁和连续梁。
5. 简支梁的墩中心距基本上采用44 m及58 m两种，25 m的只有少数几跨。
墩中心距44 m的梁跨度为42 m，58 m的梁跨度55.75 m。
6. 为这两条新干线，德国联邦铁路管理中心组织力量制定了一套标准设计图（参考设计），标准设计均为单室单箱形截面预应力混凝土梁，桥面的横断面按《铁路新干线上桥梁的特殊规程》的56条办理，规定的横断面如图432所示。
432时速超过200.M线路上的铁路桥桥而横斷面（德国）（单位：in）7. 在标准设计中，箱梁底板宽 5.0 m，桥面板宽14.3 （道床部分9.1 m）。
跨度42 m 的梁高4.0 m，55.75 m的梁高5.0 m ;腹板与铅垂方向成15 0.6 m,支座处0.7m；底板的一般厚度为0.35 m，支座处0.6m;梁端还设有0.8 m厚的横隔板，横隔板设有可供维修人员及小车通行的洞。
迪陽舟it山圾桥（6）祭转勒Jt斯爭塔尔山谷桥图433痔国高速铁路桥梁的上部结构典型橫截面图（单位:cm）確国高速铁路桥彖时典型善敷表43.5法国高速铁路线上的高架桥1•运行TGV列车的法国大西洋高速铁路时速为300 km/h，总长263 km。
总共修建了10座双线高架桥，总长 3 523 m，单线高架桥3座，总长455 m，其数量相对说来非常少，这些高架桥的基本资料列于表436中蛙国夭西漁宫速鉄路肓架桥^U6从表436所反映的情况可见，绝大部分桥都采用预应力混凝土箱梁。
高速铁路桥梁桥式方案的确定思路
高速铁路桥梁桥式方案的确定思路
高速铁路桥梁桥式方案的确定思路分为以下几个步骤：
一、需求分析
在确定高速铁路桥梁的桥式方案之前，需要深入了解地形地貌、自然环境等情况，以及该区域所需的铁路线路及车速要求、安全等级、运行条件等需求，确定建设目标和所需技术标准。
二、桥梁类型选择
根据需求分析，选取适合的桥梁类型和结构形式。
主要包括：
梁式桥、拱桥、索拉桥、斜拉桥等类型。
选取适合的桥梁类型不仅
要考虑技术上的可行性，还要考虑经济性、适应性等方面。
三、评估方案可行性
对选定的桥梁方案进行技术评估、经济评估、环境评估等方面
的测试和评估，确保方案的可行性和安全性，同时考虑成本和效益
等方面。
四、制定详细设计
在确定可行方案后，进行详细的设计方案制定。
具体包括设计
施工图、选型、计算及校核强度、实验验证等方面。
采用科学的设
计和现代化施工方法，确保高速铁路桥梁的建设安全和质量。
五、成本效益分析
对设计方案进行成本效益分析，评估建设成本、运营成本和社
会效益等方面的问题。
确保设计方案既能满足技术标准和安全标准，又能实现经济效益和社会效益的最优化。
综上所述，高速铁路桥梁桥式方案的确定需要从需求分析到设
计方案制定，再到成本效益分析等多个方面进行综合考虑，确保高
速铁路桥梁建设的安全和质量，同时满足经济效益和社会效益的要求。
高速铁路线路PPT课件
隧道施工方法
高速铁路隧道施工方法主要有矿山法、 盾构法、TBM法等，其中矿山法适用于 各种地质条件，盾构法和TBM法适用于 特定地质条件下的快速施工。
隧道施工技术
高速铁路隧道施工技术包括超前地质 预报、开挖与支护、防水与排水、二 次衬砌等，确保隧道施工的安全和质 量。
桥梁隧道连接处设计要点
连接方式
施工图设计
完成施工图纸设计，明确各项工程细节。
典型案例分析：京沪高铁线路设计
线路概况
连接北京和上海，全长1262公里， 设计时速350公里/小时。
选址原则
选择平原地区，避开山区和水网地区， 减少工程难度和成本。
设计特点
采用无砟轨道、高速道岔等先进技术， 确保列车运行平稳、安全。
经济效益
缩短旅行时间，提高运输效率，促进 沿线地区经济发展。
道岔、曲线等关键部位设计
道岔设计
高速铁路道岔采用大号码、可动心轨结构，具有高通过速度 、高稳定性、高安全性的特点。设计时需考虑道岔的几何尺 寸、结构强度、刚度及稳定性等因素。
曲线设计
高速铁路曲线设计需考虑曲线半径、超高设置、缓和曲线长 度等因素，以保证列车在曲线上的运行安全性和舒适性。同 时，还需考虑曲线地段的养护维修条件及经济性等因素。
应急处置、应急资源保障等方面。
提高运营效率和服务质量的途径
要点一
提高运营效率
要点二
提高服务质量
通过优化列车运行图、提高列车运行速度、缩短停站时间 等措施，提高高速铁路的运营效率。
加强员工培训，提高服务意识和技能水平；完善车站和列 车服务设施，提供更加便捷、舒适的服务环境。同时，加 强与其他交通方式的衔接和协调，提高旅客出行效率。
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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
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连续梁悬臂浇筑法施工流程
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桥面系及附属设施施工技术
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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。
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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。
高速铁路桥梁技术标准(基础沉降、埋置深度、斜交、过渡段、填土厚度)
武汉高速铁路 职业技能训练段
（一）工后沉降
墩台基础工后均匀沉降量和相邻墩台沉降量差应满足
下表限值要求；对超静定结构除满足下表限值要求外，
且还应根据沉降差对结构产生的附加应力的影响确定。
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五、基 础 沉 降
武汉高速铁路 职业技能训练段
墩台基础工后沉降量限值
沉降类型 墩台基础均匀沉降 相邻墩台基础沉降量差
2、两桥相邻台尾边线之间的长度不应小于150m；两 框构涵相邻边墙之间、桥梁台尾线与相邻框构涵边墙 之间的长度不应小于30m；相邻两座隧道洞口距离小 于30m时，洞口间宜采用明洞连接。
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七、 斜交、过渡、填土厚度
武汉高速铁路 职业技能训练段
3、涵洞顶至轨底的填土厚度不宜小于1.5m，框构涵 不应设在轨枕或无砟轨道板下方，轨下涵节长度不宜 小于5m。
武汉高速铁路职业技能训练段2020226武汉高速铁路职业技能训练段2020226一墩台明挖基础和沉井基础基底埋置深度的要求二墩台桩基础和承台的埋置深度的要求三涵洞基础埋置深度的要求武汉高速铁路职业技能训练段2020226武汉高速铁路职业技能训练段202022610二墩台桩基础和承台的埋置深度应符合下列条件武汉高速铁路职业技能训练段202022611三涵洞基础埋置深度应符合下列条件
六、基 础 埋 深
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武汉高速铁路 职业技能训练段
六、基 础 埋 深
（一）墩台明挖基础和沉井基础基底埋置深度的要求（ 二）墩台桩基础和承台的埋置深度的要求
（三）涵洞基础埋置深度的要求
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五、基 础 埋 深
武汉高速铁路 职业技能训练段
桥梁的结构与分类
桥梁的结构及分类涵洞 L<8 L0<5按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。
按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥（斜拉桥、悬索桥）。
按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。
按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。
梁【bridge 】指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。
1、桥梁一般讲由上部结构、下部结构和附属构造物组成，上部指主要承重结构和桥面系；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
2、桥梁的分类：按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。
按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。
桥梁分类多孔跨径总长L（米）单孔跨径L0（米）特大桥L≥500L0≥100大桥L≥100L0≥40中桥30<L<100< FONT>20≤L0<40小桥8≤L≤3005< L0<20涵洞L<8L0<5桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成 ,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构 ,是桥梁结构安全的保证 .包括 (1) 桥跨结构 (或称桥孔结构 .上部结构)、(2) 支座系统、 (3) 桥墩、 (4) 桥台、 (5) 墩台基础 .五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件 ,过去称为桥面构造 . 包括 (1) 桥面铺装、 (2) 防排水系统、 (3) 栏杆、 (4) 伸缩缝、 (5) 灯光照明 .一、桥梁的分类：按用途分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥。
按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。
按结构分为梁式桥 ,拱桥 ,钢架桥 ,缆索承重桥 (斜拉桥和悬索桥 )四中基本体系 ,此外还有组合体系桥按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥桥梁分类多孔跨径总长L（米）单孔跨径L0（米）特大桥L≥500 L0 ≥100大桥L≥100 L0 ≥40中桥30<L<100 20≤L0<40小桥8≤L≤30 5<L0<20涵洞L<8 L0<5二、各类桥梁的基本特点:梁式桥包括简支板梁桥,悬臂梁桥8-20m. 连续梁桥国内最大跨径在, 连续梁桥 .其中简支板梁桥跨越能力最小200m 以下 ,国外已达 240m.,一般一跨在拱桥在竖向荷载作用下,两端支承处产生竖向反力和水平推力,正是水平推力大大减小了跨中弯矩 ,使跨越能力增大 .理论推算 ,混凝土拱极限跨度在 500m 左右 , 钢拱可达 1200m. 亦正是这个推力 ,修建拱桥时需要良好的地质条件 .刚架桥有T形刚架桥和连续刚构桥,T 形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多,不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝 , 行车平顺 .施工时无体系转换 .跨径我国最大已达 270m( 虎门大桥辅航道桥 )缆索承重桥 (斜拉桥和悬索桥) 是建造跨度非常大的桥梁最好的设计吊在半空，缆索悬挂在桥塔之间。
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高速铁路桥梁的基本类型
单线桥梁
单线桥梁仅容纳一条铁路线路，其特点是结构简单、造价相对较低。
这种类型的桥梁适用于铁路交通量较小的线路，如支线或偏远地区。
双线桥梁
双线桥梁可容纳两条铁路线路，满足更繁忙的交通需求。
双线桥梁的结构通常比单线桥梁更复杂，造价也更高。
多线桥梁
多线桥梁可容纳三条或更多铁路线路，适用于高密度铁路交通走廊。
这种类型的桥梁结构复杂，造价昂贵，但可以满足极高的通行能力要求。
钢筋混凝土桥梁
钢筋混凝土桥梁利用钢筋和混凝土的结合来提供结构强度。
这种类型的桥梁具有较高的抗压和抗弯强度，适用于各种跨度和荷载条件。
预应力混凝土桥梁
预应力混凝土桥梁通过在浇筑混凝土之前对钢筋施加预应力来提高抗拉强度。
这种类型的桥梁重量轻、跨度大，适用于长跨度桥梁。
钢桥梁
钢桥梁由钢材建造，具有高强度和重量轻的特点。
这种类型的桥梁适用于各种跨度，但需要特殊的防腐措施。
桥墩和桥台
桥墩是支撑桥梁上部结构的垂直支撑。
桥台是连接桥梁两端的支撑结构，承受桥梁荷载并将其传递到地基。
上部结构
上部结构包括梁、桁架或拱，负责承载荷载并将其传递到桥墩和桥台。
轨道
轨道安装在上部结构上，提供列车运行的表面。
伸缩缝
伸缩缝位于桥梁上部结构的连接处，允许桥梁在温度变化和荷载作用下自由伸缩。
桥梁建设技术
架设法
架设法将预制的桥梁构件逐一运至现场并组装起来。
这种方法适用于跨度较小的桥梁或现有桥梁的翻新。
悬臂法
悬臂法从桥墩开始向两侧悬臂延伸，直至桥梁合拢。
这种方法
适用于跨度较大的桥梁，但施工难度较高。
推拉法
推拉法将桥梁从一个桥墩推至另一个桥墩，直至桥梁合拢。
这种方法适用于跨度较长的桥梁，但需要专门的设备。
预制法
预制法将桥梁构件在工厂预制，然后运至现场拼装。
这种方法有利于质量控制，但运输和安装成本较高。