(整理)18京沪高速铁路桥梁概况.
精品文档京沪高速铁路桥梁概况高速办 王兴铎
内容摘要:本文从京沪高速铁路桥梁的特点、设计和施工三方面对京沪铁路桥梁的前期研究及现状做简要介绍。
一、京沪高速铁路桥梁的特点
高速铁路具有安全、高速、舒适的巨大优势,这也对基础设施提出了更高的要求,要求线下结构具有良好的平顺性。桥梁作为重要的基础设施和线下结构的重要组成部分,能否满足安全、高速、舒适的要求,对高速铁路全线具有举足轻重的作用。
桥梁结构如何顺应高速铁路的要求,与既有线铁路桥梁相比有那些特点。概括起来说就是:一小、二大、三重、四多。
1、 一小,就是变形小。
为保证高速铁路线路的平顺性,必须要求高速铁路桥梁的变形要小。引起桥梁变形的主要因素有:梁体自重、二期恒载、列车活载、施加预应力及温度应力等。受这些内外部因素的影响桥梁结构势必要产生变形,但我们对这些变形一定要加以限制,具体的要求如下:
(1)梁体的竖向挠度的要求
在ZK活载(ZK活载详见第二节)作用下梁体的竖向挠度应不小于表1所示的限值。
表1 京沪高速铁路梁体竖向挠度限值(L为桥梁跨度)
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L≤24ML/1300 L/1800 多跨24M<L≤40ML/1000L/150040M<LL/1000L/1200
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实际设计为:在设计荷载作用下1/3000----1/4000,在运营荷载作用下1/7000----1/8000。
(2)梁端竖向折角不应大于2‰;水平折角不应大于1‰。 (3)拱桥和刚架桥的竖向挠度,除考虑ZK活载的静力作用外,尚应计入温度变形的影响。此时梁体竖向挠度,按下列情况之不利者取值,并满足本条所列限值的要求。
1)ZK活载静力作用下产生的挠度值与0.5倍温度引起的挠度值之和;
20.63倍ZK活载静力作用下产生的挠度值与全部温度引起的挠度值之和;
(4)在列车摇摆力、离心力、风力和温度的作用下,梁体横向的水平挠度应小于或等于梁体计算跨度的1/4000,为竖向的1/2。
(5)ZK活载作用下,梁体允许最大扭转角应为1‰。 (6)预应力混凝土梁的徐变上拱值应严格控制。线路铺设后,有渣桥面梁的徐变上拱值不宜大于20MM,无渣桥面梁的徐变上拱值不应大于10MM。上拱度的控制方法:a施加预应力的方法, b预应力的设置, c张拉完成后静停2个月。 (7)墩台基础的沉降量应按恒载计算,对于外静定结构,其拱后沉降量不应超过下列容许值:(墩顶位移:纵向5Lmm,横向4Lmm,并且不大于5mm 对于有渣桥面桥梁:墩台均匀沉降量 50mm 相邻墩台沉降量之差 20mm 精品文档
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对于无渣桥面桥梁:墩台均匀沉降量 20mm 相邻墩台沉降量之差 20mm 2、二大,就是刚度大。
为减少梁体变形,提高线路的平顺性,就要增大梁体刚度。解决增大梁体刚度的有效的办法,就是加大梁体高度,表2是国外高速铁路桥梁高度的一般情况(多为1/11L)。
表2 国外高速铁路预应力混凝土桥梁高度概况
国名意大利德国西班牙法国日本韩国台湾省跨度(M)234223405029.234.2254030梁高(M)2.542.42.35.72.652.652.53.53.08高跨比1/9.21/10.41/9.581/10.41/8.771/111/12.11/101/11.41/9.74截面形式箱梁箱梁5片式槽形梁4片式6片式箱梁箱梁箱梁
表3是我国秦沈客运专线大量使用的预应力混凝土简支梁的梁高情况。
表3 我国秦沈线预应力混凝土桥梁高度概况
线别双线单线双线单线双线单线精品文档
跨度(M)323224242020梁高(M)2.62.7221.81.8高跨比1/12.31/11.91/121/121/11.11/11.1截面形式箱梁箱梁箱梁箱梁箱梁箱梁
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表4是我国京沪高速铁路目前考虑的桥梁高度情况(梁高可能进一步提高到1/11L) 表4 我国京沪高速铁路桥梁高度情况结构型式简支梁简支梁连续梁连续梁连续梁跨度(M)2432243240梁高(M)2.42.82.22.43高跨比1/101/11.41/10.91/13.31/13.3截面形式箱梁箱梁箱梁箱梁箱梁
从表2~4可以看出,高速铁路桥梁的高度是比较高的,高跨比一般在1/9~1/12,桥梁高度主要受刚度要求控制。
3、 三重,就是梁体重。
由于京沪高速铁路的线间距是5M,这就要求桥面宽度较既有线和秦沈线要宽,京沪高速铁路桥梁的桥面宽度为13.1M。桥梁高度又比较高,因此,京沪高速铁路桥梁是比较重的,目前设计的桥梁重量是:24M双线箱梁重约570吨;32M双线箱梁重约800吨。
特别提醒注意的是:
1)这些梁重有可能变化,若采用架桥机施工,架桥机能力应有一定的富裕。
2)梁重误差不超过5%。
3)京沪高速的32m梁高将为3m