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卢春房《中国高速铁路桥梁》

来源: 沪通长江大桥 发布时间:2019-04-28 字体:[ ]

编者按:2019年4月13日、14日,中国高速铁路桥梁工程创新技术论坛在南通召开,与会院士、专家的发言得到了管理、科研、设计、施工等单位广大桥梁科技工作者的热烈关注。

为满足同仁的期待,在征得与会院士、专家同意后,我们特推出“中国高速铁路桥梁工程创新技术”系列,将精彩报告与大家分享,共同了解、学习中国高速铁路桥梁工程建造技术的最新研究成果。今天为大家带来的是中国铁道学会理事长、中国工程院院士卢春房的主旨报告《中国高速铁路桥梁》。

概述

中国铁路桥梁工程的建设规模

桥梁是构建铁路本体的重要基本工程结构单元,是连通铁路网络的重要环节,更是铁路项目建设的控制性工程。

截至2018年底,全国铁路投入运营的桥梁23277公里,在建和规划的桥梁工程规模亦十分可观,当代中国已经成为世界铁路桥梁运营里程最长,在建规模最大的国度。

贯彻节省用地原则,也受线位、既有路网水网的限制,桥梁在线路的比例越来越高。

近十年来,铁路桥梁建设兼顾航运发展和多种交通融合,建成和在建的跨度超过200m的大跨度高铁桥梁约60余座,主要跨越长江、黄河、珠江水系和西南部山区。

构造形式多样,满足多种交通的融合及与环境的协调, 在跨度、设计速度、承载能力等主要技术指标上均达国际领先水平。

铁路桥梁主要技术发展

(一)中国高速铁路桥梁的主要技术成就

1 形成了常用跨度梁设计、制造、运输、架设的成套技术:系统掌握了常用跨度梁动力性能、徐变精细控制、大型装备(提梁机、运梁车、架桥机)等成套技术,大规模实现了900吨级箱梁的梁场预制、现场整孔架设。目前已完成40米整孔箱梁、1000吨级提运架设备研制,相关技术处于世界领先水平。

2 大跨度混凝土桥的徐变控制技术:徐变控制一直是国际混凝土桥设计的难题,我国采用了限制梁体恒载应力差、设置拱、钢桁、拉索等加劲结构,从减小弹性变形的途径有效实现了徐变变形的控制。如京沪高铁180米跨的京杭运河桥、广珠城际小榄水道230米跨的混凝土桥,徐变控制在设计范围内,运营状态良好。

3 混合梁斜拉桥的设计关键技术:我国对铁路斜拉桥的行车动力性能、合理构造、钢-混结合段的疲劳等方面进行了系统研究,使桥梁各构件体系同时参与结构受力,从而大幅节约工程投资,该技术已成功应用于宁波枢纽北环线甬江桥等多座大跨度桥梁。

4 大跨度公铁合建桥梁设计施工成套技术:我国在三桁三索面的空间受力特征研究、刚度控制、疲劳设计、高强度桥梁钢应用、大位移梁端伸缩装置和轨道调节器、深水基础施工、大型施工装备研发方面形成了成套技术。

5 跨海桥梁建设的成套技术:复杂海况(无覆盖层、岩面倾斜、风浪影响大)跨海桥梁的结构选型、合理构造、抗风研究成果先进。

6 施工技术大幅提升: 大跨度混凝土梁施工采用移动模架、悬臂拼装、节段预制拼装、大节段吊装技术,其移动模架跨度已达50m,悬拼主跨达230m,节段预制64m;整孔制运架钢结构大节段钢箱梁或钢板梁,其跨度已达115m;钢桁梁全焊整孔吊装(公铁两用),跨度已达150m(Padma 桥)。

(二)江苏高铁桥梁在全国占据突出地位

最壮观的大桥——南京大胜关长江大桥

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥,采用主跨336米的连续钢桁拱桥。桥上承载京沪高速铁路、沪汉蓉铁路和双线地铁。具有“高速、大跨、重载”的特点。

世界最长大桥——京沪高铁丹阳-昆山特大桥

京沪高铁丹阳-昆山特大桥,全长164.8km,为世界上最长的高速铁路桥梁。采用32米双线整孔箱梁,自开通以来其各项性能满足时速350公里运行要求。

最大跨度大桥:沪通长江大桥和五峰山长江大桥

沪通长江大桥

沪通长江大桥位于长江下游,是沪通铁路的控制工程,江阴长江大桥下游45km,苏通长江大桥上游40km。北岸为南通市,南岸为张家港市。

大桥总长11.076km;钢梁5.831km;公铁合建段桥梁长6.993km。项目投资150亿元。

五峰山长江大桥

中国第一座公路铁路两用悬索桥,世界首座高速铁路悬索桥,主跨1092米;本桥是连接连淮扬镇铁路和京沪高速公路南延的关键控制性工程。

我国之前已有多座大跨度公路悬索桥建成通车,但没有公铁两用悬索桥及铁路悬索桥;世界上(主要是日本)已建成通车了几座铁路(公铁两用)悬索桥,但其最高运营速度只有160~180km/h。

智能化

通过智能建造,新技术、新材料、新设备的采用,实现基础设施的智能化。

绿色化

包括生态保护,污染防治,节能、节材、节地,绿化和降噪减排等等。

一体化

一是公路、铁路和其他的市政工程、电力工程、通信工程要一体化设计、一体化建设;二是在技术研究攻关方面,要打破行业的阻隔,实现一体化的研究,成果一体化的应用。

装配化

一是桥梁、隧道等结构在装配化方面有标准,有工艺的控制标准、设计标准和验收标准;二是有装配化的大型设备;三是要有工厂化的、标准的生产设备、工艺以及可复制的工厂的建设。

精细化

包括精心设计、精心施工和精细化管理。

高铁建设方兴未艾,高铁桥梁独占鳌头。请各位领导、专家继续关心支持高铁桥梁建设和发展,为交通强国建设做出贡献。