高速铁路概论.ppt

高速铁路桥梁 主讲 魏风 高速铁路桥梁的概念 高速铁路桥梁是铁路线路跨越河流 低地 深谷 公路及另一条铁路时而修建的建筑物 高速桥梁的基本特点 刚度 定义1作用在弹性元件上的力或力矩的增量与相应的位移或角位移的增量之比 定义2结构或构件抵抗弹性变形的能力 用产生单位应变所需的力或力矩来量度 高速桥梁的基本特点 一 桥梁所占比例大 高架长桥多 导致 高速桥梁的基本特点 二 以中小跨度为主 由于高速铁路对线路 桥梁 隧道等土建工程的刚度要求严格 因此 高速铁路桥梁跨度不宜过大 应以中小跨度为主 例子 1 京泸高速铁路线上桥梁绝大多数以中小跨度 常用桥式为等跨布置的双线整孔简支梁 跨度有24m 32m 40m几种 以32m梁居多 其中20m以下跨度的桥梁由4 5片T梁组成 2 秦沈客运专线通常采用的简支梁是20m 24m双线整孔箱梁及32m单双线整孔箱梁 桥梁实物图 北盘江大桥1999年5月动工 2001年8月建成 全长486 2米 主拱跨度236米 单铰转体重量10400吨 桥面与江面高差为280米 是我国首次将钢管混凝土拱用于铁路的桥梁 也是目前世界上最大跨度 最大单铰转体重量的铁路钢管混凝土拱桥 南昆铁路清水河大桥位于贵州省兴义境内 地处云贵高原峰丛山区 跨越南盘江上游支流清水河峡谷 山高谷深 地形陡峭 河谷深切呈现V形 两岸相距百余米 岸坡坡度约为80 桥址地质复杂 除存在岩溶 岩堆 危石等不良地质现象外 尚存在桥址河谷岸坡建桥后的稳定问题 我院在设计招标中中标并实行设计为主体的工程总承包 本桥桥型为2 32米预应力混凝土简支梁 72 128 72 米预应力混凝土连续刚构桥 桥全长360 6米 清水河大桥集深基 高墩 大跨于一体 是西南山区铁路桥梁的典型代表 桥面至谷底高达183米 是当前我国最高的铁路桥梁 也是当今世界上最高的预应力混凝土连续刚构铁路桥梁 4号主墩墩身高100米及主跨128米 居当前同类型铁路桥梁前列 主桥连续刚构的梁体采用单箱单室变高度 变截面箱体 刚构两主墩采用300号钢筋混凝土矩形空心单柱墩 顶部与梁体采用两箱体正交连接 其基础均采用埋置较深的嵌岩基础 其中昆明侧主墩基础从原地面开挖深达49米 本桥于1995年8月完成设计 1995年2月16日主体工程开工 于1996年6月6日全桥合拢 96年8月26日建成通车 该桥施工中创造了一系列新技术新工艺 被南昆指挥部评为样板工程 清水河大桥的建成使我国预应力砼铁路桥梁上了一个新台阶 为我国铁路发展谱写出新篇章 该桥科研项目 铁路百米高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥建造技术 于1998年3月5日通过铁道部鉴定 本成果设计及施工整体技术达到国际先进水平 其中铁路百米高墩技术达到国际领先水平 该成果获1998年中国铁路工程总公司科技进步一等奖 获1998年度中国铁路工程总公司优秀工程设计一等奖 获2000年国家建筑工程鲁班奖 获2001年贵州省科技进步一等奖 南昆铁路清水河大桥 南昆铁路清水河大桥 高速桥梁的基本特点 3 刚度大 整体性好 足够大的刚度和良好的整体性可以防止桥梁出现较大挠度和振幅 限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形可以保证轨道的高平顺性 结构构件的轴线或中面由于弯曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移 高速桥梁的基本特点 4 纵向刚度大 高速铁路要求依次铺设跨区间无缝路线 而桥上无缝线路钢轨的受力状态不同于路基 结构的温度变化 列车制动 桥梁挠曲会使桥梁的纵向产生一定的位移 引起桥上钢轨产生附加应力 过大的附加应力会造成桥上无缝线路失稳 影响行车安全 因此 墩台基础要有足够的纵向刚度 以尽量减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移 高速桥梁的基本特点 5 重视改善结构耐久性 便于检查 维修 高速桥梁的基本特点 6 强调结构与环境的协调 高速铁路对桥梁的要求 桥梁建筑材料 桥梁结构体系 下部结构形式 施工工艺 养护维修 桥梁支座 上部结构形式 七点要求 各种梁体截面示意图 双线单箱分离式截面 各种梁体截面示意图 双线T形截面 高速铁路桥梁的维护与管理 经常维修保养工作范围 明桥面整平各种连接铁件 螺栓涂油或者更换护轨整修钢梁清扫和补充拧紧高强螺栓 油漆涂装支座清扫 涂油 整修排水坡 整平支座涵洞清淤 修补管节勾缝添补防火设备内的水 砂 高速铁路桥梁的维护与管理 经常维修保养工作范围 各种标志的刷新和补充补充人行道 吊篮等步板 整修危及人身安全的安全检测设备修补圬工梁及墩台勾缝 清除梁端石砟 疏通排水管清除桥下淤泥 修理砌体圬工及时消除可能危及行车安全的病害 高速铁路桥梁的维护与管理 综合维修 明桥面上线路整平 增设或更改防磨脚垫 冻结钢轨街头各种螺栓 联接铁件的涂油 修理 补充和更换钢结构维护性涂装 铆钉 螺栓或联结系杆件的更换 杆件裂纹 损伤和弯曲等就地修理 结构不良的小型改善 增设防爬角钢圬工梁拱裂纹整治 圬工勾缝 抹面 喷浆和压浆 局部翻修和加固修理及局部增设防水层 排水设备的修理和部分增设 高速铁路桥梁的维护与管理 综合维修 5 支座整平 修正 涂油和捣垫砂浆 小跨度梁支座更换和增设座板 更换和补充锚螺栓 支座防尘罩及各种标志的修理 更换和零星增设