铁道桥梁工程论文大全11篇

铁道桥梁工程论文篇（1）

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

钢管拱桥跨铁路支架吊装施工是道路桥梁工程钢管拱桥施工一个重要施工部分，对于钢管拱桥跨铁路支架吊装施工技术的总结分析，不仅对道路桥梁工程钢管拱桥施工技术的提高有着积极的作用，而且对于保证道路桥梁工程钢管拱桥施工质量也有着积极的作用。本文主要结合道路桥梁钢管拱桥施工实例，通过道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工工艺以及施工技术等，对于钢管拱桥跨铁路支架吊装施工技术进行分析论述，以提高道路桥梁钢管拱桥跨铁路支架吊装施工质量，推进道路桥梁工程事业的发展。

1、道路桥梁工程钢管拱桥施工特点

在道路桥梁工程施工中，钢管拱桥施工部分的最突出施工特点就是施工要求高和施工难度大。

首先，道路桥梁工程钢管拱桥施工要求高体现在，随着社会经济的发展以及道路桥梁交通事业的不断进步，道路桥梁工程的承载力以及施工质量要求也越来越高，为了满足社会经济与道路交通事业发展下的道路桥梁交通发展，适应车辆密度越来越大情况下的道路交通结构承载需求，就需要提高道路桥梁工程的施工应用技术与施工工艺、方法，以保证道路桥梁工程的施工质量，满足道路交通工程施工发展的高要求与标准。

其次，在道路桥梁工程中，钢管拱桥施工部分的施工难度也比较大。道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工中，首先钢管拱桥施工中的主桥拱桥部分施工是在铁路桥面上进行的；其次，在钢管拱桥施工部分，对于钢管拱的安装高度以及钢管拱支架吊装高度通常都在20m以上，并且钢管拱桥跨铁路支架吊装部分的施工作业面积也比较狭窄等，为道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工带来了一定的施工困难，这也是道路桥梁工程跨铁路支架吊装施工难度大特点的重要体现。

2、钢管拱桥跨铁路支架吊装施工

针对上述道路桥梁工程钢管拱桥支架吊装施工的特点，在进行道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工中，对于道路桥梁工程钢管拱桥的具体施工方案的确定，应根据道路桥梁工程钢管拱桥具体施工情况，结合相关施工要求标准进行确定。

进行道路桥梁工程钢管拱桥施工中，主要有转体钢管拱桥施工法与吊装钢管拱桥施工法，但是不管是使用转体钢管拱桥施工方法，还是使用吊装钢管拱桥施工方法进行道路桥梁工程钢管拱桥的施工实施，这部分的施工都是在道路桥梁工程的已成系梁上进行的。其中，使用竖直转体钢管拱桥施工方法进行道路桥梁工程的施工进行主要是指在进行钢管拱桥施工时，首先将钢管拱桥中的半幅拱肋进行竖向低位的卧拼，然后通过牵引将拱肋沿竖直平面的旋转调整到位，最后安装合龙形成钢管拱的施工操作方法。

使用吊装钢管拱桥施工方法进行道路桥梁工程钢管拱桥施工实施，是指在道路桥梁工程钢管拱桥施工中，首先按照道路桥梁工程的钢管拱的分段位置进行支架的搭设，然后在使用吊装机械设备进行钢管拱肋的安装，最后形成稳定的钢管拱桥结构并拆除支架的道路桥梁工程钢管拱桥施工方法。

本文主要论述的是吊装法道路桥梁工程钢管拱桥施工方法。某道路桥梁工程钢管拱桥施工中，也是使用吊装法进行钢管拱桥的施工实施。在某道路桥梁工程钢管拱桥施工中，由于道路桥梁工程中的桥墩高度不是太高，因此，在进行道路桥梁工程钢管拱桥部分的施工时，是直接使用吊装机械设备进行施工实施的，这样的施工方法对于整个道路桥梁工程钢管拱桥施工来讲，不仅安全、稳定，外观美观大方，并且安装施工工艺简单、经济适用、应用范围比较广。

3、道路桥梁工程钢管拱桥支架吊装施工技术

对于道路桥梁工程中的钢管拱桥支架吊装施工技术的分析，主要结合某道路桥梁工程钢管拱桥施工实例，从道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工的各个环节，进行钢管拱桥支架吊装施工技术的分析。

3.1 钢管拱桥的支架拼装施工技术

在路桥梁工程钢管拱桥施工中，对于钢管拱桥施工中支架拼装施工，主要是使用门式框架组合的支架结构，将道路桥梁工程中的桥墩部分作为支架，在两个桥墩之间使用万能杆件桁架分别进行纵横向的联结。在进行道路桥梁工程钢管拱桥施工中的支架部分施工时，对于作为支架的桥墩下端部分应与钢管拱桥的系梁部分进行锚固防护，而道路桥梁工程钢管拱桥的桥墩上端应注意设置一些调整拱肋的节段，以保证道路桥梁工程钢管拱桥的支架部分施工符合要求，保证整个道路桥梁工程钢管拱桥施工质量。

3.2 钢管拱桥的钢管拱肋施工技术

在进行道路桥梁工程钢管拱桥施工中，钢管拱肋施工部分是道路桥梁工程钢管拱桥施工中的重要施工部分，钢管拱肋施工部分的施工质量对于整个道路桥梁工程钢管拱桥施工质量有着很大的影响。一般情况下，道路桥梁工程钢管拱桥施工中的钢管拱肋施工部分，施工内容主要包括钢管拱肋的分段施工、钢管拱肋的装卸存放施工、钢管拱肋节段吊装以及定位调整施工等。钢管拱肋施工中，不同的施工环节，施工方法以及施工工艺也不相同。

首先，在钢管拱肋的拱肋分段施工环节，主要就是对于钢管拱肋进行分段施工。一般情况下，对于钢管拱肋的分段中，单榀钢管拱肋纵向可以划分为9个节段，而且对于钢管拱肋分段中的最大节段以及其它钢管拱肋节段的拱背外弧线长度以及吊装重量都有不同的要求和标准。其次，在进行钢管拱肋的装卸以及存放施工阶段，对于钢管拱肋节段的装卸、运输以及存放应严格按照相关施工标准，结合具体施工情况进行装卸、存放。通常情况下，在进行钢管拱肋节段装卸以及存放过程中，对于钢管拱肋节段的装卸吊装起重钢绳和钢管拱肋节段之间应注意使用捆绑式进行联结，以保证钢管拱肋节段装卸、存放安全。再次，在钢管拱肋的节段吊装施工中，对于钢管拱肋的节段吊装施工主要包括将钢管拱肋节段从存放场地向系梁桥面的吊装施工和将钢管拱肋节段向拼装位置的吊装施工两个阶段。其中，钢管拱肋节段从存放位置向系梁桥面的吊装施工过程中如下图1所示。

图1 钢管拱肋节段吊装到桥面施工图

在进行钢管拱肋节段向拼装位置的吊装施工中，可以使用吊装机械设备首先将钢管拱肋吊装到拼装位置，在进行钢管拱肋节段向拼装位置吊装过程中，应注意对支架位置钢管拱肋节段进行捆绑，如下图2所示。最后就是对于钢管拱肋的定位以及调整施工。在进行钢管拱肋的定位以及调整施工中，主要就是对于钢管拱肋节段吊装施工的位置移动以及调整过程，主要包括对于钢管拱肋的拱脚预埋段以及钢管拱肋的中间节段、钢管拱肋合龙段的定位以及调整过程。在进行钢管拱肋的定位以及调整过程中，应注意根据钢管拱肋定位以及调整要求进行定位调整，保证钢管拱肋施工质量。

图2 钢管拱肋节段支架位捆绑图

3.3 钢管拱桥的吊装以及吊杆安装施工技术

在进行道路桥梁工程的钢管拱桥吊装施工中，对于钢管拱桥的吊装施工主要是采用一字风撑吊装施工方法进行吊装施工的。在进行道路桥梁工程的一字风撑吊装施工中，首先应对于桥梁两榀左右的拱肋吊装以及定位，然后在对于道路桥梁工程钢管拱肋各吊杆测量点的三维坐标值进行测量。除此之外，在钢管拱肋一字风撑吊装施工中，应注意对于道路桥梁工程的钢管拱肋进行焊接施工质量。对于钢管拱肋吊杆的安装与张拉施工，应注意按照相关施工要求进行施工操作。

4、结束语

总之，在进行道路桥梁工程钢管拱桥跨铁路支架吊装施工中，应注意结合道路桥梁工程的具体施工情况，选择合适的施工方法以及施工技术进行施工实施，以保证道路桥梁工程钢管拱桥施工质量。

参考文献

[1]刘崇亮.宜万铁路宜昌长江大桥钢管拱拼装和竖转施工技术[J].铁道标准设计.2010（8）.

铁道桥梁工程论文篇（2）

中图分类号： TU997 文献标识码： A

1 工程概况

拟建南湖立交桥场地原为地势较平坦的农田，地形自南向北、自西向东分别以1.02％和0.5％的坡率倾斜。西环路-南湖路区段，填方厚度1.8-5.5m不等，地面高程1432.14-1438.54m；西环路-西滨城路区段，原始地形变化不大，地面高程1432.45-1433.56m。

2 主要技术标准及桥面设计

2.1 技术标准

（1）荷载等级

汽车：城市—A级

（2）净空高度

主线：≥5.0m

匝道：≥5.0m

车行地面辅道：≥4.5m

人行及非机动车道：≥2.5m

（3）抗震设计

地震基本烈度八度，桥梁采用八度抗震设计，动峰值加速度取值0.2g。

2.2 桥面宽度

（1）M线标准宽度

双向四车道：0.50m（防撞栏杆）+7.75m（机动车道）+0.5m（防撞栏杆）+7.75m（机动车道）+0.50m（防撞栏杆）=17m

双向四车道：0.50m（防撞栏杆）+11.25m（机动车道）+0.5m（防撞栏杆）+11.25m（机动车道）+0.50m（防撞栏杆）=24m

（2）Z主线标准宽度

双向两车道：0.5 m（防撞栏杆）+8.5 m（机动车道）+0.5m（防撞栏杆）=9.5 m

（3）匝道标准宽度

单向两车道：0.50m（防撞栏杆）+7~7.75m（机动车道）+0.50 m（防撞栏杆）=8~8.75 m

3 桥梁设计方案分析

3.1 主线及匝道主梁结构形式

立交常用的上部结构分为预制吊装及现场浇筑两大类，预制吊装的主要有空心板梁、小箱梁、预应力混凝土T梁、钢箱梁及叠合梁等五种。现场浇筑的主要有钢筋混凝土连续梁及预应力混凝土连续梁等形式。合理选用主梁的结构型式对工程投资及工期进度等有着比较大的影响。现从工程造价、工期、施工安排、施工期间交通组织、工厂化结构构件的生产能力以及美观等方面。经综合比选，本工程位于该地区对外的交通出口，景观效果要求较高，宜优先选用景观较好的箱梁现浇施工。从南湖立交平面线型看，80％为曲线段及变宽度分叉口梁，综合以上因素，选用基本跨径20-22m的钢筋混凝土连续梁为基本结构。

3.2 跨铁路处主梁结构形式

南湖立交上跨电厂输煤运输线及城市铁路线。

根据现有线路标高来看，跨越铁路的路口部分也有采用贝雷架进行现浇施工的条件，但施工周期长。电厂输煤运输线交通繁忙，每天的施工开窗期不足半小时，采用现浇施工法不太合适，因此只能在预制梁中作比较。而采用预制吊装方案，上跨城市铁路段采用预制吊装的钢盖梁，叠合梁和钢箱梁可不做钢盖梁，在端横梁处设大横梁，和纵梁焊接，施工难度比钢盖梁稍大。采用预制吊装梁可最大限度地减少在铁路上方现浇混凝土数量，缩短施工周期，减小对铁路的影响，跨铁路处桥梁结构型式比较后认为，小箱梁景观效果较好，造价较低，施工速度较快，对铁路影响较小，因此跨铁路处采用预制钢盖梁加小箱梁。

3.3 桥墩结构型式

（1）群桩柱墩

本工程在上部结构为连续梁处选用此种形式桥墩，根据桥宽在匝道上采用独柱墩，在主线处采用双柱墩。

（2）盖梁柱桥墩

上部结构采用小箱梁时，下部结构采用盖梁。该桥墩为横向双柱或独柱，柱底设置钢筋混凝土承台，群桩基础，柱顶设置盖梁，盖梁为预应力混凝土或钢筋混凝土结构，主要在匝道上部结构采用小箱梁，同时桥墩处于铁路界限外时采用。

（3）混凝土立柱钢盖梁组合门架墩

跨铁路处，为减小在铁路上方现浇混凝土对铁路带来的不利影响，加快施工进度，采用混凝土现浇立柱，预制吊装钢盖梁的组合门架墩。立柱及承台均在铁路限界外，不影响铁路的运行，钢盖梁预制吊装，施工速度快，在夜间等铁路非繁忙时段吊装，对铁路影响小。钢盖梁和混凝土立柱间做刚性接头，可承受轴力和弯距。在跨铁路处采用。

3.4 桥梁基础型式

桥梁桩基一般采用打入桩和钻孔灌注桩两种桩型，根据工程实践，从比较中可以看到，两种桩型各有优势。根据该地区以往公路工程建设情况看，桥梁工程普遍采用钻孔灌注桩作为桥梁基础，桥梁在各类复杂地质状况下进行钻孔桩施工已积累了大量的经验。

桥梁桩基较多采用直径1200mm或以上的钻孔灌注桩。考虑本工程所处地区为8度地震区，经计算分析，最终确定在本工程推荐采用钻孔灌注桩作为桥梁桩基。桩径采用1200mm、1500mm、1600mm三种。

3.5 桥梁的结构设计

（1）上部结构设计

1）主线上现浇混凝土连续梁采用单箱多室截面，梁高2.2m，横向控制。顶板厚25cm，底板厚20-40cm，腹板厚40-55cm，采用斜腹板。中横梁宽2.4cm，端横梁宽1.2m。

2）匝道上现浇混凝土连续梁采用单箱单室截面，梁高1.7m。顶板厚25cm，底板厚20-40cm，腹板厚40-60 cm，采用斜腹板。中横梁宽2cm，端横梁宽1.2m。

3）小箱梁预制梁宽2.4m，跨径36 m时梁高1.8m，跨径25 m时梁高1.5m，采用和大箱梁相对应的斜腹板。顶板厚18cm，底板厚18-25cm，腹板厚18-25cm。跨中及梁端设横梁。

（2）下部结构设计

整个立交包括M主线、Z主线、A匝道、B匝道、C匝道及D匝道。M主线与A匝道、B匝道及C匝道衔接，跨越电厂输煤运输线及城市铁路线，桥面宽度17-35m不等。

1）M主线下部结构多数采用双柱墩，双柱横向中心间距根据桥面宽度、地面道路及邻近匝道的限制决定，宽度为10-17m。桥墩尺寸：单柱横桥向1.8m，顺桥向底部2m，顶部2.1m。墩柱采用C40混凝土。承台采用分离式 。

2）M主线桥面宽度17m段下部结构采用H型桥墩。H型桥墩尺寸：单柱横桥向底部1.3m，顶部1.8m。H型桥墩双柱横桥向底部净距3.6m，底部外边距6.2m，顶部净距3.9m，顶部外边距7.5m，支座中心距5.7m。双柱顶部系梁连接。H型桥墩顺桥向底部1.8m，顶部2.1m。墩柱采用C40混凝土。

3）M主线跨越铁路部分下部结构多数采用双柱墩加钢盖梁的结构型式，双柱横向中心间距根据桥面宽度、地面道路及跨越铁路的限制决定，宽度为12.5m-25m。桥墩尺寸：单柱横桥向×顺桥向为2.5m×2.5m，顶部1.5m为钢柱，截面2.0m×2.0m，钢盖梁宽2.0m，高3.0m。承台采用分离式。

4）Z主线、A匝道、B匝道、C匝道及D匝道中墩基础横桥向设1个承台及墩柱。桥墩采用Y型独柱墩。Y型独柱墩桥墩尺寸：横桥向底部1.6m，顺桥向底部1.3m。墩柱采用C40混凝土。

5）Z主线、A匝道、B匝道、C匝道及D匝道边墩基础横桥向设1个承台及墩柱。桥墩采用Y型独柱墩。Y型独柱墩桥墩尺寸：横桥向底部2.0m，顺桥向底部1.3m。墩柱采用C40混凝土。

6）Z主线、A匝道、B匝道、C匝道及D匝道跨越铁路处边墩基础横桥向设1个承台及墩柱加混凝土倒T形盖梁。

7）承台厚度一般为2.3-2.5m，钢筋混凝土结构。桥台采用重力式桥台，台后设置搭板，钢筋混凝土结构。

铁道桥梁工程论文篇（3）

1、概况

宝兰线客专为一次双线，武威路中桥位于R=2000的圆曲线上，线路高度受站场布置控制。跨越甘肃省兰州市武威路，跨越角度为87°42′14″，武威路为城市道路，沥青路面，现状宽度为12.0m，较为繁忙。

2.主跨结构及设计资料

2.1桥梁跨度LP=80.0m，矢跨比1/5，拱轴线方程。吊杆间距6 m，采用双吊杆。系梁混凝土采用C55， 桥面宽，拱脚处16.60m，跨中15.00m。

拱脚处梁高3.1m，跨中梁高2.5m，截面形式采用单箱三室。拱肋采用外径为1.0m 、壁厚为20mm钢管形成拱肋，缀板厚度20mm，缀板外间距70cm，钢管外间距2.8m，拱肋矢高16.0m，钢管的钢材采用Q345D，拱肋内灌注微膨胀C55混凝土。

2.2二期恒载 包括线路设备重，人行道栏杆及扶手，电缆槽、挡碴墙、竖墙、防水层及保护层。取200kN/m计算。

2.3温度力 按整体升温25℃，降温25℃计算。

2.4限界计算： 表1

3.系杆拱计算分析

3.1拱肋计算

3.1.1拱肋截面换算

拱肋采用钢管混凝土哑铃形截面，两侧各设置1道“K”撑和“一”撑。

图2 拱肋截面图

考虑缀板，拱肋及拱肋内混凝土的换算容重：

=23.8kN/m3

考虑钢管内其余杆件：23.8×1.3=30.94 kN/m3

3.1.2拱肋的稳定检算

平面内稳定参照《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）第5.2.13条计算。

计算得平面内稳定系数为33.8

平面外稳定采用MIDAD Civil2012软件计算，计算得平面外稳定系数为7.5

3.2系梁计算

3.2.1系梁纵向计算

采用桥梁结构分析系统BSAS软件对系梁部分进行计算分析，主要控制条件及计算结果：

表2

3.2.2系梁横向环框计算

1、单元划分及加载图示，纵向采用1m长

4.结语

本桥受制于城市道路及铁路线路高程控制，结构高度严重受限。采用一跨跨越的系杆拱结构，造型美观，结构简单，施工环节较少，施工方便，工期短、成桥快。文中详细设计过程，计算分析了结构、截面、稳定性等，对站场附近同类桥梁起到很好的借鉴参考作用。

参考文献

[1]李亚东.桥梁工程概论[M].成都：西南交通大学出版社，2001.

[2]范立础.桥梁工程（下）[M].北京：人民交通出版社，1987.

[3] 马胜双. 京沪高速铁路跨济兖公路钢箱系杆拱桥主桥方案设计 [J].铁道标准设计，客运专线铁路桥梁设计论文专辑.

铁道桥梁工程论文篇（4）

中图分类号： K928 文献标识码： A

一、前言

在高速铁路的施工建设过程中，桥梁设计和建设是最为关键的技术，也是施工难度最大的技术。因此，在施工中要重点对桥梁设计施工高度重视，严格规范施工操作技术。

二、制约我国高速铁路桥梁建设的因素

1、复杂的地理位置

中国疆域广阔，地理环境也是复杂多变的。中国要想编制自己的高速公路网，进行高铁桥梁的建设，需要根据实际的地理位置上的变化，采取不同的技术手段来克服种种恶劣的环境条件。

2、相对落后的基础设施建设

我国的高速铁路建设起步晚，且基础设施建设不够完善。于是在实际的建设过程中，缺乏行之有效的技术手段和及时配套的基础设施，甚至是专业的人员搭配都无法到位，这些都会对桥梁的建设制造很大的难题。

3、安全性和舒适性要求

由于速度上的提高，高速铁路桥梁的建设就要重新定义安全性和舒适性。不同于普通列车的是，在飞速行驶中会带来轰鸣声、耳膜共振等现象，导致这些的可能是桥梁本身的动力响应、结构的非弹性变形以及稳定频率状况，路桥刚度过渡，大跨度桥梁低频振动、桥面构造以及高速铁路线型要求等方面。

三、高速铁路对桥梁工程的具体要求

1、桥梁结构动力性能的要求

高速铁路列车的高速运行使得桥梁结构承受的动力作用增大，由此产生的冲击和振动比较强烈，非常有可能因为车桥共振而造成灾害的发生。高速铁路对桥梁结构的强度要求比较高。在桥梁设计上要考虑静力计算，最终达到桥梁结构动力性能的实现。

2、轨道平顺性的要求

轨道的结构对预应力混凝土梁部结构的徐变上拱度和桥梁基础的工后沉降提出了更加严格的要求，这样才能有效的保证高速铁路桥上高速列车的安全性、平稳性和旅客乘坐的舒适性。

3、桥梁施工的要求

由于铁路客运专线桥梁的标准比较高，体量也比较大，使得桥梁结构的型式与一般铁路干线的桥梁有所不同，这就对桥梁工程施工的制架技术、施工组织和施工工艺都提出了新的要求。

四、高速铁路桥梁建设的技术特点

1、高比例

在我国高速铁路的建设施工中，不难发现众多的高架桥梁正在修建或者已经投入使用，如此高密度的桥梁的使用主要是为了节约土地资源和方便周围人们的出行。据不完全的统计，正在使用的高速铁路中有接近60%左右的铁路桥梁建设，其中，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％。

2、简支箱梁结构形式

在对我国高速铁路建设实际情况、工期要求和技术特点综合的分析之后，规定了如下标准：以32m简支箱梁作为标准跨度，整孔预制架设施工。

3、大跨度

在我国，从基本国情出发，客运专线中有很多跨度在100m及以上的大跨度桥梁。相关数字表明，正在施工和已完成的客运专线中，大约有两百多座100m以上跨度的高速铁路桥梁。值得一提的是，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

要保证高速铁路桥梁在横向和竖向上都有足够大的刚度和良好的整体性，并最大限度的控制因为混泥土的原因而产生的徐变上拱和不均匀温差现象。只有这样，才能避免施工过程中桥梁出现较大挠度和振幅，进而以保证轨道的高平顺性和乘客的舒适性。

6、良好的耐久性

耐久性是在设计高速铁路时一个非常重要的原则。作为频繁使用的交通工具，应当做到最少的维修和维护，保证持久的工作运行状态。那么，在设计的时候就需要考虑到结构布局和构造细节的合理性，并在施工中加以严格把关。

五、我国高速铁路桥梁建设的关键技术

1、车桥线动力响应仿真技术

为保证列车高速、舒适、安全行驶,高速铁路桥梁必须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-线-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300 km/h以上的速度纪录,验证了我国车-线-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-线-桥动力响应作用机理。

2、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，如图1所示。

图1京广客运专线武汉天兴洲长江大桥效果图,

3、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-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。

4、无砟轨道桥梁设计建造技术

一般而言,钢筋混凝土轨道板系统更适用于高架铁路桥。高架铁路桥桥面本身具备坚实的支承面,如果辅以适当设计的板式轨道结构,则能比传统的有碴轨道更好地控制桥面位移。板式轨道结构的最大优势在于它能较大地提高轨道的稳定性。它不会由于高架桥面纵向移动而导致钢轨受力过大而发生轨道扭曲;其垂直端悬臂位移的影响可以采用合适的设计方案予以控制。过大的桥梁变形由于其不可接受的错位、过大的轨道应力及振动将会危及行车安全。这些问题将会导致养护工作的增加,并降低乘客的舒适度。有必要对以下位移限值进行校验:在德国规范中,梁端扭转角的限制值仅用于有碴轨道桥梁。桥面横向变形应通过活载值乘以桥面宽度范围内冲击系数、风荷载、振动力、离心力以及温度梯度来计算。

轨道安装之后出现的徐变和收缩所造成的变形不得超过L/5 000,其中,L代表桥跨的长度,以m计。两连续桥面的伸缩缝的最大允许相对位移值不得超过1 mm。

5、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l0km、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。

6、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(见图2)、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。

图2新武汉客站站桥剖视图

六、结束语

随着我国高速铁路不断的发展，目前仍具有很大的提升空间，只要我们能够充分发挥自身优势，做好高速铁路桥梁施工建设，在施工过程中要严格遵照相关规定进行，严把质量关，并不断应用新的科技水平，就一定能够实现铁路发展的现代化。

参考文献

[1]胡玉芹.高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺[J].黑龙江交通科技，2011

[2]朱明.浅谈高速铁路桥梁预应力混凝土的连续施工[J].科技资讯，2011

铁道桥梁工程论文篇（5）

中图分类号：U24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（b）-0072-02

国内外高速铁路桥梁主要采用简支梁结构，其中预应力混凝土简支梁具有受力明确、构造简单、耐久性好、施工便捷等优点，是高速铁路桥梁的主要结构形式。

1 高速铁路桥梁概况

截止2014年底，我国高速铁路运营里程超过16 000 km，“四纵”干线基本成型，约占世界高速铁路运营里程的50%，已拥有全世界规模最大、运营速度最高的高速铁路网。

我国高速铁路多采取“以桥代路”策略，各条高速铁路桥梁所占比例均较高，其中以跨度32 m预应力混凝土简支箱梁桥为主，部分采用跨度24 m简支箱梁，少量采用跨度40、44、56 m简支箱梁。跨度32 m及以下箱梁主要采用沿线设制梁场集中预制、架桥机架设的方法施工，跨度32 m以上简支箱梁主要采用现场浇筑或节段拼装的方法施工。

我国高速铁路桥梁里程占线路里程的比例最高达82%，其中常用跨度混凝土简支箱梁桥占桥梁总里程的比例基本在80%以上，最高达96%。桥梁技术的发展和进步成为我国高速铁路建设工程中的重大技术突破，并形成了我国自有的技术标准体系。随着高速铁路建设的发展，桥梁设计理论和建设技术也在逐步完善和发展，其中基于预制架设施工模式的大跨度预应力混凝土简支箱梁就是其中重要发展方向之一。

我国高速铁路建设规模大，桥梁数量多，设计、施工技术成熟，并依托联调联试工作积累了丰富的试验数据，对于高速铁路桥梁的建设和发展也积累了充足的技术储备。根据近年来高速铁路常用跨度预应力混凝土简支梁的设计和试验研究成果，我们对简支梁的设计理论有了更为深刻的认R，为高速铁路（时速250 km及以上）大跨度预应力混凝土简支梁的进一步发展打下了基础。

高速铁路跨越河流、沟谷的高墩桥梁以及软基沉陷地区的深基础桥梁，下部结构造价在桥梁建设费用中的比重较大，大量使用跨度32 m简支梁时经济性较差；跨度>32 m时若只能采用原位浇筑的简支梁桥或者连续梁、连续刚构桥，经济性也较差，且质量不易控制。发展跨度40 m及以上预应力混凝土简支梁，并采用集中预制、运梁车移运、架桥机架设的施工模式，将显著提高桥梁的经济性。我国高速铁路发展跨度40 m及以上、采用预制架设施工模式的预应力混凝土简支梁技术，不但能够提高简支梁桥的跨越能力，还能够扩大简支梁桥的适用范围，并具有一定的技术、经济优势。

2 既有高速铁路简支梁设计与使用情况

2.1 设计参数及控制指标

对于我国高速铁路用量最大的跨度32 m预应力混凝土简支箱梁，高速铁路运营活载静态效应（动车组）约为设计活载静效应的35%～40%，桥梁结构设计控制指标已由强度变为刚度。桥梁结构的变形和变位限值主要是为保证桥上轨道结构受力安全性和稳定性，同时满足列车高速运行条件下行车安全及乘车舒适的要求。根据现行规范，高速铁路桥梁刚度设计参数应满足如下要求。

2.1.1 梁端转角

对于采用无砟轨道的桥梁，由于梁端竖向转角使得梁缝两侧的钢轨支点分别产生钢轨的上拔和下压现象。当上拔力大于钢轨扣件的扣压力时将导致钢轨与下垫板脱开，当垫板所受下压力过大时可能导致垫板产生破坏，对于采用有砟轨道的桥梁，还要保证桥梁接缝部位有砟道床的稳定性。

2.1.2 竖向自振频率限值

研究表明梁体固有频率过低将导致高速列车通过时产生较大振动或共振，频率过高时桥上轨道不平顺引起的车辆动力响应明显增加，因此，对简支梁竖向自振频率提出限值。对于运行车长 24～26 m的动车组、L≤32 m混凝土及预应力混凝土双线简支箱梁，给出了不需要进行车桥耦合动力响应分析的自振频率限值。同时，研究发现对于跨度40 m及以上的简支梁，由于长列荷载的影响，动力荷载产生的突变效应减弱。高速铁路桥梁设计的控制性参数与桥梁跨度有关。研究发现，选取跨度20、24、32及40 m的简支箱梁，每种跨度的简支梁分别选取21种不同尺寸的截面，二期恒载统一按180 kN/m来计算梁体竖向基频，以此研究分析不同刚度设计参数间的关系。根据不同刚度限值对应函数关系。32 m及以下跨度简支梁基频取现行规范中不需要动力检算的下限值，40 m箱梁基频取现行规范中公式计算的下限值，梁端悬出长度按预制架设模式统一取0.55 m，梁端转角限值取1.5×10-3 rad。

综上分析可以看出：（1）梁体竖向刚度满足梁端转角限值或满足基频限值的情况下，挠跨比远小于规范规定的1/1 600，挠跨比不控制梁体设计；（2）跨度32 m及以下的预制简支梁，基频为梁体设计控制指标；（3）跨度40 m预制简支梁，基频和梁端转角的对应关系接近，梁体设计控制指标在基频和梁端转角方面差别较小，可实现箱梁经济性设计。

2.2 实梁设计状况

以我国高速铁路跨度32、40 m预应力混凝土简支箱梁为代表，分析了既有简支梁的设计情况。

2.2.1 跨度32 m简支箱梁

高速铁路有砟、无砟桥面双线箱梁二期恒载设计值分别为 206.5～211.0 kN/m和120.0～180.0 kN/m，受二期恒载影响（不同无砟轨道类型、直曲线及有无声屏障等），同一图号的无砟简支箱梁基频和残余徐变拱度略有差异。对于设计时速350 km高速铁路32 m无砟轨道预应力混凝土双线简支箱梁，预制梁的梁端转角、基频的设计参数与规范参数比值分别为53%，101%～108%，现浇梁相应的两者比值分别为70%和106%～114% 。

2.2.2 跨度40 m简支箱梁

时速350 km高速铁路无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁，计算跨度为39.1 m，施工方法为原位现浇，截面中心梁高为3.75 m，桥面宽度为12.0 m，质量1 130 t。对于设计时速350 km高速铁路跨度40 m无砟轨道预应力混凝土双线简支箱梁，梁端转角、基频的设计参数与规范限值的比值分别为62%和139%。

2.2.3 对比分析

（1）高速铁路各种箱梁的挠跨比设计值远小于规范规定的限值；（2）跨度32 m箱梁的竖向基频设计值稍大于规范规定的基频限值，梁端转角富余度较高，基频限值控制箱梁的设计；（3）跨度40 m梁与跨度32 m梁的梁端转角设计值与规范限值的比值基本相当，40 m梁基频设计值与规范限值的比值大于32 m梁的相应比值，跨度40 m梁的竖向基频有较大优化空间。

2.3 实梁测试结果

将高速铁路常用跨度简支梁设计情况和实测结果对比可知：（1）挠跨比不是梁体设计控制指标，跨度32 m以下的简支梁的设计参数由基频控制，跨度40 m的简支梁基频和梁端转角的影响接近；（2）高速铁路各种箱梁的挠跨比设计值小于规范规定的限值。跨度32 m箱梁竖向基频设计值稍大于规范规定的基频限值，跨度40 m箱梁基频设计值与规范限值的差别较大，有较大的优化空间；（3）从设计和运营指标测试结果来看，我国高速铁路发展跨度40 m及以上的预应力混凝土简支箱梁技术可行（如图1）。

3 研究结论

根据高速铁路预制后张法预应力混凝土大跨度简支梁技术可行性和经济性对比分析研究结果，得出结论如下：（1）高速铁路跨度40 m简支梁的设计控制指标已从跨度32 m简支梁的刚度（基频） 控制转变为强度和刚度（基频、梁端转角）共同控制；（2）跨度40 m预制简支梁的梁高设计可以控制在3.1 m左右，单孔梁质量可以控制在1 000 t以内。该梁高与既有跨度32 m简支梁的梁高接近，便于桥梁跨度布置及美观设计；（3）无论是研制新的运架设备还是对既有的运架设备进行改造，均可满足跨度40 m预制简支梁的制、运、架施工要求；（4）高速F路跨度40 m的预制简支梁桥，在墩高10 m左右的常规地段综合造价与跨度32 m简支梁桥相比具有一定经济优势，在高墩、深基础等下部结构费用较高的地段综合造价与跨度32 m简支梁桥相比经济优势增加；（5）采用跨度40 m预制简支梁桥，可提高桥梁的跨越能力、增加桥跨布置的适应性、减少墩台基础的数量、扩大简支梁桥的适用范围，并可减少施工作业班次、提高生产效率，工程建设实际意义显著。

铁道桥梁工程论文篇（6）

关键词： 高速铁路；桥梁建设；技术特点；制约因素；发展

Key words： high-speed rail；bridge construction；technical characteristics；constraints；development

中图分类号：U448.13 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）19-0087-02

0 引言

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[1]。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。

1 中国高速铁路桥梁建设的应用

作为现代高速铁路建设中重要的一部分，桥梁的作用日益凸显。优质的桥梁设计能够为高速列车提供平稳、舒适的桥上线路，为乘客营造一个安全、舒适的旅途环境。那么，除了最基本的要把速度提高到一定的水平外，其他的配套设施如车辆、路轨、桥梁、操作等都需要有稳定的提升。

现如今我国的高速铁路，不但设备质量可靠，而且运输安全稳定、经营状况良好。虽然我国高速铁路的起步较晚，但是国家有着前所未有的投入和支持，使得无论是固定的硬件设备还是核心的其他设备上都有稳定可靠的供给。随着高速列车安全保障体系逐渐加固，职工队伍素质日趋提高，对于保持零伤亡的安全行驶记录的要求的加大，以及高速铁路本身被广大群众的逐渐接受和认可等客户需求上的满足，都是需要建立在牢固的基础设施建设上的，而其中很重要的一点就是道路桥梁的建设[2]。

目前，在我国铁路桥梁建设中，为了达到列车运行高速、乘坐舒适、安全的目的，采取了一系列的措施。为了满足结构、自振频率、竖横向挠度和徐变上拱限值，设计者需要使桥梁本身具有足够的刚度和良好的整体性。同时，桥梁设计必须符合车桥动力响应的各项标准，并且能够按照刚度控制设计强度进行准确的检算。那么，为了实现列车能够平稳连续的运行，并且保证跨区间无缝线路钢轨附加应力值的可靠，在列车下部结构的刚度、工后沉降、沉降差上面都有着严格的限制。除此之外，为了使设计更加的规范和合理，还需要对按车桥相互作用模型进行桥上长钢轨纵向力分析。

为了完成我国的铁路桥梁建设在各个方面的蓬勃发展，最终实现建设世界先进高速铁路的伟大目标，一系列有关体制创新、管理创新、技术创新的改革正在紧锣密鼓的进行中。在体制创新方面，开创了合资建路的崭新模式。在桥梁建设的管理方面，除了要依靠我国铁路路网完善、运输集中统一指挥的特点，还要整合行业内外的各行各业的科研及技术力量，创造一个合力的局面。一方面，需要桥梁建设的相关部门，主要包括设计、施工、监理单位等都能全面的行动起来，形成一个执行力强的管理队伍。另一方面，需要将运营单位、制造企业、科研院所等统一起来，组成一个完整的科研队伍，最终形成一个强大的研发制造体系[3]。

2 中国高速铁路桥梁建设的技术特点

在中国，高速铁路的行驶速度是远远高于普通列车的，那么在震动和受力方面前者所要承受的也大得多。轨道的平顺性是受桥梁挠度的制约的，挠度过大，会使结构物承受的冲击力增大，相应地舒适性会降低。在高速的运行过程中，如果轨道不能维持稳定状态的话，会有极大的安全隐患。我国高速铁路的桥梁建设一般说来主要有以下的技术特点：

2.1 高比例 在我国高速铁路的建设施工中，不难发现众多的高架桥梁正在修建或者已经投入使用，如此高密度的桥梁的使用主要是为了节约土地资源和方便周围人们的出行。据不完全的统计，正在使用的高速铁路中有接近60%左右的铁路桥梁建设，其中，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%[4]。

2.2 简支箱梁结构形式 在对我国高速铁路建设实际情况、工期要求和技术特点综合的分析之后，规定了如下标准：以32m简支箱梁作为标准跨度，整孔预制架设施工。

2.3 大跨度 在我国，从基本国情出发，客运专线中有很多跨度在100m及以上的大跨度桥梁。相关数字表明，正在施工和已完成的客运专线中，大约有两百多座100m以上跨度的高速铁路桥梁。值得一提的是，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[5]。

2.4 桥梁刚度大，整体性好 首先，要保证高速铁路桥梁在横向和竖向上都有足够大的刚度；其次，保持桥梁良好的整体性；最后，最大限度的控制因为混泥土的原因而产生的徐变上拱和不均匀温差现象。只有这样，才能避免施工过程中桥梁出现较大挠度和振幅，进而以保证轨道的高平顺性和乘客的舒适性。

2.5 限制纵向力作用下结构产生的位移，减少桥梁无缝线路出现附加力过大 桥梁本身对温度比较敏感，加之列车制动和桥梁挠曲，这些都会使桥梁在纵向产生一定的位移，相应的附加应力会出现在桥上的钢轨之中，如果附加应力过大的话会使桥上无缝线路失稳，使行车的安全性降低[6]。所以，需要桥梁墩、台的纵向刚度都满足要求，以减少钢轨附加应力和梁轨间的相对位移。

2.6 良好的耐久性 耐久性是在设计高速铁路时一个非常重要的原则。作为频繁使用的交通工具，应当做到最少的维修和维护，保证持久的工作运行状态。那么，在设计的时候就需要考虑到结构布局和构造细节的合理性，并在施工中加以严格把关。另一方面，高速铁路每天都要在高速中频繁的使用，一般是白天运行然后晚上会进行历时4个小时的维护和保养，因此所设计的桥梁结构构造应方便进行检查和维修。

3 制约我国高速铁路桥梁建设的因素

3.1 复杂的地理位置 中国疆域广阔，地理环境也是复杂多变的。不像其他发达国家，中国要想编制自己的高速公路网，进行高铁桥梁的建设，就不能单一的采用一种技术来进行连续性的作业，而是需要根据实际的地理位置上的变化，采取不同的技术手段来克服种种恶劣的环境条件。

3.2 相对落后的基础设施建设 跟西方发达国家比，我国的高速铁路建设起步晚，且基础设施建设不够完善。不仅仅是桥梁建设的工具上的落后，也有以往经验和技术上的欠缺。于是在实际的建设过程中，缺乏行之有效的技术手段和及时配套的基础设施，甚至是专业的人员搭配都无法到位，这些都会对桥梁的建设制造很大的难题。

3.3 环境与景观的影响 高速铁路桥梁建设是与施工地区的环境密不可分的。在桥梁建设的施工之前，需要仔细研究当地的景观环境，合理的预测其对桥梁的影响，坚决在保证依照环境建设的基础上进行合理的设计、选型、匹配和施工。首先，要节约使用土地。出于对减少珍贵的土地资源的考虑，采用高架桥梁能够很大程度上减少占用良田的现象，同时又能够很好的解决轨道两侧居民出行的问题，更好的适应城市的整体发展[7]。其次，桥梁建设的期间不可避免的会出现各种各样的噪声。高速运行的列车除了和轨道碰撞外，列车与空气的摩擦以及相接触的物体自身的震动都会带来或多或少的噪声，这些都对桥梁的施工有严格的要求。

3.4 安全性和舒适性要求 由于速度上的提高，高速铁路桥梁的建设就要重新定义安全性和舒适性。不同于普通列车的是，在飞速行驶中会带来轰鸣声、耳膜共振等现象，导致这些的可能是桥梁本身的动力响应、结构的非弹性变形以及稳定频率状况，路桥刚度过渡，大跨度桥梁低频振动、桥面构造以及高速铁路线型要求等方面[7]。其中，动力响应是高速铁路桥梁建设的重中之重。高速列车在桥梁上运行时，由于两者之间的互动影响显著，需要在进行结构设计时同时满足桥梁本身的静力强度、刚度要求和结构的动力特性等方面的要求。同时，需要采用一些合适的结构形式以保证梁跨结构具有足够的刚度和自振频率。

3.5 运输服务和最终收益 受铁路路网资源和运输能力的限制，铁路的发展并不顺畅。整体而言，我国的铁路运输服务不是很完善，运输能力较低。这就需要在最短的时间内实现高速铁路桥梁设计和施工，进而加快高速铁路的建设。同时，作为一项高效的运输服务，高速铁路的前期投入是相当庞大的。面对如此数量的桥梁建设，除了要控制施工周期外，还需要综合考虑在保证绝对质量的前提下最大限度的控制成本。而对于最终的收益，这需要一个较长的时间来调整市场的需求方向，最终整理出一个合理的市场价位以满足更多人的需要。

4 结束语

不断发展中的中国高速铁路表明，高速铁路在我国还有进一步提高的空间和潜力，这需要充分利用自身优势，促进我国高速铁路的跨越式发展。因此，在未来得一段时间里，不但要持续发展高速铁路，并且要在技术和管理上赶超一些发达国家，从而实现中国铁路现代化。由此可见，高速铁路对中国及其经济发展的重要性，中国高速铁路的发展需要桥梁建设等基础设施的支撑，需要专业技术的不断提高和突破。那么，在我国科研和发展的支持下，在广大施工一线的工人群众的大力支持下，我国发展高速铁路将会有更大的进步，前景也将会一片光明。

参考文献：

[1]刘春.中国高速铁路桥梁架设设备行业研究及展望[J].建设机械技术与管理，2009（2）.

[2]戴公连，胡楠，刘文硕.中国高速铁路桥梁建设新进展[C]. 第全国桥梁学术会议论文集，2010-06.

[3]牛斌.中国高速铁路桥梁综述[C].第十八届全国桥梁学术会议论文集（上册），2008-05.

[4]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）.

铁道桥梁工程论文篇（7）

中图分类号：U448文献标识码： A

引言

随着国民经济增长,人民生活水平提高,对铁路运输安全性、时间性、舒适性要求越来越高,为适应国民经济发展的需要,以既有铁路提速(客车160～ 200 km/h,货车90 km/h)、较高速度的客货共线(客车200～ 300 km/h,货车120 km/h)、较高速度的客运专线(客车250～ 350 km/h)的铁路建设新高潮已经拉开序幕。

1、铁路桥梁现状

随着改革开放的不断深入发展，我国的铁路工程建设得到了迅速的发展。作为道路工程的重要组成部分，桥梁的建设速度非常快。近年来，我国的桥梁建设进入了一个新时期，主要表现为一大批结构新颖、跨度大、技术含量高的桥梁被建成，这表明我国的桥梁建设已经达到国际先进水平。我国最近几年来建成的大跨度桥梁在世界桥梁建设领域中产生了广泛的影响，取得了显著的地位。

2、高速铁路桥梁的特点

高速铁路由于具有高速度、高舒适性、高安全性、高密度连续运营等特点,对其土建工程提出了极其严格的要求。由于速度大幅提高,高速列车对桥梁结构的动力作用远大于普通铁路桥梁,桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道平顺性,造成结构物承受很大冲击力,旅客舒适度受到严重影响,轨道状态不能保持稳定,甚至危及列车运行安全。这些都对桥梁结构的刚度和整体性提出了严格的要求。高速铁路桥梁的特点可概述为:

2.1、桥梁所占比例大,高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例较大,主要原因是因为在平原、软土以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。高速铁路桥梁技术标准要求高,因而投资也较高,桥梁设计和建造对高速铁路的建设周期和造价都会产生重大的影响。

2.2、以中、小跨度为主由于高速铁路对桥梁刚度要求严格,因此,桥梁不宜采用大跨度,应以中、小跨度为主。

2.3、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。

2.4、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。

3、应对铁路桥梁设计出现问题的措施

3.1、落实桥梁设计的可持续发展观，加大科技的投入

现代铁路桥梁设计中，需要采用到多方面的科学技术辅助，例如采用计算机对数据进行精确运算、绘制图纸等；应用桥梁智能制造系统；采用遥控技术控制铁路桥梁的施工。在设计中增加科技的投入，尽量减小成本、缩短施工周期及施工消耗，这一切都遵循了可持续发展的观念，符合当前经济发展趋势。

3.2、抗震设计

3.2.1、抗震设计参数

桥梁结构的刚度、强度和延性,是桥梁抗震设计的三个主要参数。桥梁抗震设计应同时考虑刚度、强度和延性,尤应注重提高桥梁结构整体的延性能力。刚度为了正确可靠地计算结构在地震侧向力作用下的变形,进而控制其变形,设计时必须估算出结构的实际刚度。这个量值把荷载或作用力与结构的变形联系起来。对结构刚度的估计值将直接影响到对结构地震反应位移的预期值。强度要保证桥梁结构在预期的地震作用下免遭破坏,结构就必须具有足够的强度,以抵抗结构在其弹性地震反应时所产生的内力。延性延性是位于地震区的桥梁结构所必须具备的一个重要特性。由于地震动对结构的作用是以运动方式,而非力的方式出现,当大地震迫使桥梁产生大变形时(这些变形可能远远超出了弹性范围),结构必须仍能维持其大部分初始强度,能够依靠其延性在大地震中免于倒塌,把严重的破坏降低到最低限度。《铁路震规》规定:对简支梁桥,按多遇地震检算墩身的强度、偏心和稳定性,并按罕遇地震对钢筋混凝土桥墩的延性进行检算。

3.2.2、抗震概念设计

抗震概念设计是从概念上,特别是从结构总体上考虑抗震的工程决策。对地震区桥梁,必须选用合理的结构体系。从抗震角度出发,合理的结构体系应符合下列各项要求。具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变而成为薄弱部位;具备必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力;从以上概念出发,理想的桥梁结构体系布置应是:从几何线形上看,桥梁是直的,各墩高度相差不大。因为弯桥或斜桥使地震反应复杂化,而墩高不等则导致桥墩刚度变化,使抗侧力桥墩中刚度较大的最先破坏。

3.3、上部结构型式设计

高速铁路一般按双线修建,在双线并列的情况下梁部结构可采用两单线桥的分离式结构,如T形梁和分离式箱梁;也可采用双线桥的整体式结构,如整体式箱梁。从理论上讲,整体式与分离式应具有相同的竖向刚度,但由于在计算中,整体式结构按双线活载进行了折减,因而其变形较小;从车辆运行的平稳性上看,整体式由于自重加大,旅客乘坐舒适度有更大改善;从结构来说,整体式结构由于腹板少,有利于节省施工量,且较厚的腹板对布筋和提高耐久性都有利;从施工来看,整体式在制梁速度上也比分离式明显加快。因此,设计上部结构时,应优先考虑整体式结构。

3.4、桥面设计

高速铁路桥梁设计主要分为桥面宽度设计和桥面布置两个方面内容。第一,高速铁路桥梁的桥面宽度较普速铁路桥宽,以适应高速行车要求,并便于检查和养护。为了检查人员安全,人行道内侧距车辆壁应≥1.2m(风压带宽度)。同时人行道直接布置在主梁翼缘上而不采用在主梁外侧加托架的方案。第二,高速铁路为了便于桥上线路养护维修作业,不设护轮轨,而采用加高挡碴墙的措施,以防止列车倾覆。道碴槽的宽度根据满足道床清筛的要求而定。接触网支柱在桥上的位置是根据接触网专业的技术要求和曲线内侧限界加宽要求确定的。为满足桥上行走桥梁检修小车的要求,接触网支柱外侧至护栏内侧至少需要0.8m的宽度。

4、结语

铁路桥梁由于其特殊性，在施工质量方面要求十分严格。然而，影响混凝土浇筑质量的因素众多，以上这些因素只是其中一部分，还有很多可知和不可知，可预料和不可预料的因素。因此，为了保证施工质量，必须从源头开始，首先从人的质量意识开始抓起，每一步工序都应进行严格的质量控制，对已经出现的问题及时补救，对未出现的问题应防患于未然，抓好每一个质量关。

参考文献

铁道桥梁工程论文篇（8）

Abstract: now for the acceleration of railway construction, railway through the tunnels through mountains, through the bridge across the river. With the ascension of economic technology, the quality of the construction of railway Bridges safety standards is also in constant increase, for the safety of railway bridge construction site and quality control, is the need to focus on in the railway engineering projects. This article from the problems existing in the construction site of railway Bridges and railway bridge construction site safety and quality management and control aspects to illustrate.

Key words: Bridges; Construction management; Safety; The quality

中图分类号：U448.13文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

铁路桥梁施工现场存在的问题

（一）、施工现场的状况

铁路桥梁的施工是整个铁路建设中比较重要的一部分，因为铁路桥梁的建设环境比在平路上铺铁轨要复杂很多，它涉及桥在江河上的构建使铁路能够跨过江河，所以对于铁路桥梁施工现场要进行严格的管理及控制，以保证铁路桥梁的质量与安全。

（二）、铁路桥梁的施工不符合实际

现在的铁路桥梁的施工都是根据前期设计好的图纸进行施工，但是对于铁路桥梁的施工现场是一个实际操作的过程，会出现许多的具体情况需要根据实际解决。铁路桥梁的施工如果没有根据实际出现的问题经行调整的话，就会造成铁路的施工现场出现安全隐患。

铁路桥梁的施工不符合实际有可能是因为在铁路桥梁的施工现场的操作流程没有严格执行标准或者理解的施工方法有误差，都会对铁路桥梁的施工造成人员安全、桥梁质量、桥梁安全上的影响。

（三）、施工队伍素质低

施工队伍的专业素质水平会直接影响到铁路桥梁施工现场的安全和质量的控制。现在有很多的施工人员都是为了生存，从事这些繁重的工程项目体力活，他们并没有进行专业的工程项目培训，不懂也不理解一些专门的铁路桥梁知识，这样对于这种专业性、操作性很强的铁路桥梁进行施工，就会使铁路桥梁建设的现场出现一些不可控制的安全问题，同时对于复杂的铁路桥梁建设也会造成质量上的影响。严格的按照规定进行铁路桥梁建设，才能减少铁路桥梁施工现场的事故，更好地保证铁路桥梁的质量。

、设备危害

铁路桥梁的施工现场都放有大型用于施工的机械设备，所以也要对施工现场的机械设备的安全进行控制和管理，防止设备危害。设备的伤害可以分为设备对人的伤害，因为在施工现场大型的设备都在运转，如果没有按照规定制度在不应该出现人员的地方出现了人员，就会造成施工人员受伤。其次就是人对设备的损坏，没有按照操作就成进行随意的操作，会加速设备的折旧速度，对设备有一定的损坏，影响铁路桥梁建设的质量。

（五）、偷工减料

现在电视上经常报道一些“豆腐渣”桥梁建设，就是因为在建设中的施工材料没有达到这个工程项目的要求，就会缩短桥梁的使用寿命。所以在铁路桥梁的施工现场，要严格控制施工材料，不偷工减料造成铁路桥梁的质量问题。

二、铁路桥梁施工现场的管理及控制

（一）、图纸设计人员参与铁路桥梁施工

对于铁路桥梁的设计图纸与铁路桥梁施工有误差的地方，需要图纸的设计人员参与到其中，以便发现铁路桥梁设计中的问题，及时的根据现在铁路桥梁的施工现场的问题状况解决。图纸的设计人员要详细的对图纸上的施工过程、注意事项等类容进行说明。制定铁路桥梁施工细则，严格的按照铁路桥梁施工细则进行施工处理，这样既可以保证铁路桥梁施工现场的安全，因对施工过程中出现的突发事件，又可以保证铁路桥梁的施工质量。

、对施工队进行专业知识的培训

在进行铁路桥梁项目施工前对施工队伍进行铁路桥梁施工的专业知识培训。首先是要了解铁路桥梁的施工图纸，包括施工现场的地质环境，铁路桥梁的设计结构，经常出现问题的解决方法……制定严格的施工制度，按照施工制度进行施工，保证这些施工人员的安全，只有在熟悉和了解铁路桥梁要如何进行设计的情况下进行施工，能保证铁路桥梁建的设质量。同时施工队伍要招收一些有专业知识的人员在现场指导铁路桥梁施工，更好的进行铁路桥梁施工现场的管理及控制。

(三)制定操作安全制度

不论是人员的伤害，还是设备的损失都是属于铁路桥梁施工中的安全隐患，所以要排除这些安全隐患，需要制定操作制度，严格的按照操作制度进行铁路桥梁的施工，减少施工现场的安全事故。制定的安全制度要包括：设备的规范操作流程、设备使用管理、人员在施工现场的服饰、人员的安全施工……一系列的有关于铁路施工现场的安全制度的制定。光制定制度不严格施行就不会有显著性的效果，除了制定这些制度，在施工之前要组织施工队伍仔细阅读这些铁路桥梁施工现在的安全规定，并且在铁路桥梁现场的施工中，进行严格的监督务必要按照铁路桥梁安全制度操作。在施工现场组织一个专门负责现场施工安全的小组，对铁路桥梁施工现场的安全进行监控，保证施工人员的安全，也保证铁路桥梁的施工质量。只有严格的按照规定进行铁路桥梁建设，才能减少铁路桥梁施工现场的事故，更好地保证铁路桥梁的质量。

(四)、杜绝铁路桥梁建设的偷工减料

在铁路桥梁施工现场对于施工材料的使用，要严格的按照施工的图纸进行施工，在桥梁的设计中需要用多少材料就要实际用多少材料，应该使用什么质量的材料就使用什么质量的材料，对于材料的材质是什么材质的就用什么材质的，这样才能保证铁路桥梁建设出来的质量有保证，不能说是为了压缩成本，就用一些次品的材料来替代或者是减少材料的使用量；也不能因为压缩工期时间，就不按照计划，简单的进行施工，偷工减料经行铁路桥梁建设。这样的做法都会影响铁路桥梁的使用年限，影响铁路桥梁建设的质量。

在国家《建筑法》明确指出：“用于建筑工程的材料、构配件、设备等等，都必须符合设计要求和产品质量标准。”在铁路桥梁的建设中偷工减料不仅仅是对这个工程项目不负责任，对铁路桥梁在使用过程中的使用者不负责任，同时也会触及国家法律层面，所以在铁路桥梁施工现场要严格的控制建设材料的质量，铁路桥梁施工的质量，杜绝铁路桥梁建设的偷工减料。

(五)、材料的验收

对于铁路桥梁建设要加强材料验收工作。材料的质量也会对铁路桥梁建设产生影响，只有对材料进行严格的把关才能确保铁路桥梁建设的质量。不论是钢筋、水泥、石料……都应该有一个质量检测报告，说明这些材料的质地是合格的，除了质量检测报告之外，在材料验收的时候，需要根据报告的内容对材料进行核实，是否符合标准。首先对这些材料进行一个试用，看这些材料能否用于铁路桥梁的建设使用，对于不能通过的材料不应验收，而是要进行退货处理，以保证这些材料是符合质量标准的。这样才能保证在铁路桥梁施工的时候出现材料问题造成的停工问题和纠纷。所以对于铁路桥梁施工管理中加强验收工作是非常有必要的，它能够保证铁路桥梁施工的顺利进行。

三、总结

现在对于铁路建设的速度不断加快，铁路通过隧道穿越高山，通过桥梁穿越江河。随着经济技术的提升，铁路桥梁的修建的质量安全标准也在不断地提高，对于铁路桥梁施工现场的安全与质量的控制，是在铁路工程项目中需要重点关注，这些又包括铁路桥梁建设安全、施工的材料质量、人员操作的安全、设备安全……只有严格的按照规定进行铁路桥梁建设，才能减少铁路桥梁施工现场的事故，更好地保证铁路桥梁的质量。

参考文献：

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铁道桥梁工程论文篇（9）

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）12015701

0前言

交通对我国经济的发展起着非常重要的作用，也是促进我国国民经济持续发展的重要建设，对提高人们生活质量，保证国民经济发展起着举足轻重的作用。我国交通行业也面临着新的发展要求。

公路是北京到上海，福州，港澳，昆明，以及南京到洛阳，上海到重庆等高速公路都在进行规划，贯穿全国，实现通行油路。

水运是我国较为弱势的方面，但我国仍在尽力弥补，对沿海的港口地区布局进行完善。

民航，对机场建设应该加强，加速完成首都机场的三期工程，从而队上海浦东机场以及广州机场实施二期的扩建工作，使得首都机场的前期工作全面启动从而使得全国各地机场的迁建全面提速。

管网，使得输油气的管道建设全面的提速，从而使得全国的输油管网逐渐形成，使得石油管道的输送率全面提高，同时我国的第二条西气东输管道以投入全面的建设阶段。

我国的运输方式在现阶段大概分为五种，铁路，公路，民航，水路以及管道，它们是并行的发展趋势。把交通运输的综合效益充分的发挥出来。本文通过对我国道路桥梁的全面分析，对我国交通的发展趋势进行全面的分析。

1我国铁路在现阶段的发展趋势

我国的铁路在一九四九年的时候就修建了大约有两万多千米，但是在新中国成立后，大约只有一万多千米，而复线铁路也仅仅只有866千米。无论是电力，自动闭塞还是内燃牵引都是零。面对着破烂不堪的铁路线，还有非常低的行车速度。在新中国成立以后，度过了艰难的恢复期以及建设期，使得原来的铁路得到恢复的同时，还从新建设了大批量的铁路项目，尤其在改革开放以后，在国民经济高速发展的基础上，无论是在铁路的规模以及质量上都得到了飞速的发展。而人们对铁路的需求增长也是十分的迫切。

2我国公路及桥梁的发展现状以及趋势的分析

改革开放后，我国的公路建设可以说是飞速的发展，有了高速公路，同时桥梁的建设也是发展飞速。公路桥梁形式多元，不断的使工程的质量得以提高，从而使得公路的运输具有安全的保障。

2.1我国桥梁在整个交通行业中的地位

最大的特点是四通八达的现代化交通网，使得交通运输行业得到大力的发展，国民经济发展迅猛，全国各族人民团结一心，使得文化交流及国防等各个方面得以促进。无论是在公路，铁路，或是城市农村及水利建设中，跨越各种障碍，修建各类桥梁，把保证早日通车放在最为重要的位置。经济上，桥梁大概为公路总造价的百分之十左右。国防上，在需要快速机动的现代战争中，有着非常重要的地位。由此看来桥梁的建筑更不单单是被看做交通上的工程实体，是我国综合国力的一种体现。

2.2我国桥梁的发展现状以及所存在的问题

我国桥梁在20世纪就具有着十分巨大的成就。我国桥梁跨度位居世纪，技术上极大的缩小了差距。我国飞速的发展在国际上受到了极大的认可。针对二十一世纪的桥梁工程，国内还存在着一些问题和不足。

（1）技术的创新以及工作的质量。

桥梁的建设在不断的发展，设计，施工，都有了很大的加强，水平具有非常大的提高。在国内，桥梁技术的总体水平与世界领先的水平相比也具有很大的差距，在理念的设计上以及工艺的创新上都有所体现。我们用可持续发展的观点来看桥梁的安全持久性的问题，对桥梁结构的全寿命进行设计，对健康检测进行加强，适时的做好养护维修的工作。从而达到桥梁最高要求。

（2）安全性和持久性。

桥梁的安全性以及持久性是所有桥梁研究人员所关注的最为突出的问题。有一些桥梁暴露出来极大的缺陷，反应了在设计以及施工，材料等方面所存在的一系列的问题。

3结论

在道路桥梁建设过程中我们经常会遇到各种各样的问题，有时候还会遇到各种不同问题相互组合和叠加的情况，因此我们要根据不同的技术方法来对待。通过以上在桥梁建设的发展现状的分析后，我们认识到我国道路桥梁建设还有待改善，只有这样，我们才能更好的提高国内建设标准，保证道路畅通和国民安全。我国的桥梁建设还有公路建设可以说是空前繁荣，具有着极大的前景，桥梁的加固和改建可以说是一个非常艰巨的任务。我们应该不断的坚持技术创新和可持续的发展，对经验进行总结，对自身的不足要给以重视，努力解决桥梁建设中的一系列问题，使得桥梁的假设以及技术提升到一个新的水平。

参考文献

[1]戴竞，杨富成，刘泽英.珠海—香港伶仃洋公路大桥方案设计[C]//中国土木工程学会第八届年会论文集.1998.

铁道桥梁工程论文篇（10）

关键词:

铁路桥梁；施工质量；控制要点

铁路桥梁建设质量直接影响人们运输安全，越来越多的学者致力于铁路桥梁建设质量的研究。保证铁路桥梁的施工质量对确保铁路建设质量意义重大，本文将探讨铁路桥梁施工质量控制要点，希望能帮助延长高速铁路应用寿命，促使我国铁路建设行业实现健康、可持续发展。

1铁路桥梁施工的质量要求

铁路桥梁建设工程具有施工难度大、资金投入高的特点，铁路桥梁施工质量有诸多要求。首先，铁路运输对桥梁结构动力性能的要求比较高，高速铁路列车的运行速度十分快，会对铁路产生强烈的冲击和振动，荷载大、动力剧烈等因素容易引发车桥共振，若想规避车桥共振问题，桥梁施工设计时应具备足够的结构动力性能。其次，高速铁路建设要求桥梁轨道有充足的平顺性，只有保证桥梁轨道平顺、良好，才能让列车安全、平稳的在铁路轨道上运行，才能从根本上保证乘客的生命安全和旅途舒适性。再次，铁路客运专线桥梁的标准比较高，铁路桥梁结构型式也不同于其他交通路段的建设，若是桥梁路段出现质量故障，极容易坍塌，引发不可估量的经济损失，因此，与其他路段的施工作业相比，铁路桥梁的建设需要更高水平的施工工艺。

2我国铁路桥梁建设现状分析

铁路桥梁的结构形式存在自身特点，比较常见的是小跨度简支桥梁，下面简要介绍一下铁路桥梁的4种常见型式。(1)钢筋混凝土简支梁。此种建设型式具有跨度小(跨度一般不足20米)的特点，早在上世纪70年代，国家铁道部就以简支梁为依据设计了8种桥梁建设型式，因为它是简支梁，因此，它的应用存在地域局限性。(2)钢板梁。钢板梁有上承式钢板梁和下承式钢板梁之分，以钢板梁为建设型式的铁路桥梁跨度一般为32米或40米。与上承式钢板梁相比，下承式钢板梁的主梁间距相对较大，因此，下承式钢板梁无论是在横向刚度看，还是在稳定性上看，都优于上承式钢板梁。(3)预应力混凝土简支梁。近年来，预应力混凝土简支梁得到了迅速发展，并在铁路建设工程中广泛应用。目前，社会上可以看到跨度为64米的预应力混凝土简支梁。(4)简支钢桁梁。简支钢桁梁具有多种多样的建筑形式，其中最为常见的3种为穿式、半穿式以及上承式，在中等跨度桥梁中，多采用半穿式桁梁。半穿式桁梁的横截面呈半开口状，他的横向刚度和抗扭刚度相对较小，不利于车辆快速行驶，一般情况下，半穿式桁梁的定型设计跨度在40～48米之间。我国诸多设计师在铁路桥梁简支梁的定型方面做了大量工作，致使我国桥梁结构得到不断改善。在铁路桥梁施工技术提高、施工速度加快的同时，铁路桥梁建设的质量成了人们质疑的对象，铁路桥梁建设质量不佳，可直接导致交通事故，因此，有必要对铁路桥梁施工的质量控制关键点进行探讨。

3铁路桥梁施工质量影响因素探讨

3．1人员因素

人员在任何工程项目中都是主动性要素，铁路桥梁施工的成员既是工程建设的执行者，又是工程建设的受益者。铁路桥梁的施工工种比较多，用到的员工也比较多(包括装吊工、电焊工、起重工等等)，多数施工单位的员工素质水平参差不齐，此外，施工人员质量控制意识淡薄、技术水平低下、施工作业时态度不严谨等等容易造成人员操作误差，最终影响整个桥梁项目的建设质量。

3．2材料设备因素

铁路桥梁的建设需要运用到多种材料，施工材料质量不过关会直接降低整个工程项目的质量。除生产材料外，铁路桥梁的成功建设也离不开良好设备的应用。在实际施工作业中，作业者需运用到各种各样的施工设备、施工工具，若施工设备的型号不能满足施工要求或施工设备出现故障则会延缓施工进度。

3．3施工工艺因素

在铁路桥梁建设中，涉及到衔接、装置配置、加工等施工工艺。施工方案的设计是否规范、施工工艺流程是否正确直接关系到铁路桥梁的质量控制成效。设计师应结合工程实际设计施工方案，尽量保证施工方案操作简便、技术可行、工艺规范。

4铁路桥梁施工质量控制的要点

4．1提高施工人员专业技能

铁路桥梁的建设质量直接受施工作业者的专业技能水平影响，施工单位应充分重视并做好施工团队的专业技能培训工作。首先，施工单位应组织施工作业者学习新知识、新技能，并列举实例让他们认识到安全施工的重要性，提高他们的质量意识。无论是项目部、安检部还是工艺安装部的施工人员，都要求持证上岗。其次，施工单位可重用那些经验丰富、技术水平高且责任心强烈的专业人员，让他们担任技术指导，发挥他们在铁路桥梁建设施工中的带头作用。再次，施工单位可适当增加工程质量检验次数，以此来规避施工人员疏忽大意、不按规范操作问题。

4．2做好材料设备的质量控制工作

首先，应贯彻落实进厂检验制度，无论是原材料、半成品、成品，还是机械设备，进厂前都要对其外观形态、尺寸、数量进行检查，验收合格后方能投入使用，其次，应注意查看材料设备是否具备质量合格文件，检查材料设备的性能是否能达到施工规范要求。日常工作中应注意做好机械设备的养护工作，并定时对设备性能进行检测。再次，当施工设备出现质量问题或老旧时，应停止应用。

4．3做好施工工艺质量控制工作

从施工工艺角度看，首先应做好样板的质量控制和验收工作，对控制图进行规划、管理。总工程师还应携施工作业者、施工技术工作者妥善进行技术交底工作，并对施工现场的工艺操作方法进行现身指导。除此之外，还应不断对工程建设过程中运用的施工技术和施工工艺进行优化，促使整个施工流程更加规范。

4．4完善管理机构，提高桥梁施工质量控制效能

企业若想保证桥梁建设施工质量，就必须以完善的质量管理组织机构做保障。施工单位应完善质量管理组织机构体系，对各个项目设置专门机构，并设置独立的测量机构、质检机构以及专职技术机构。与此同时，施工单位还应合理配备设计人员、监管人员以及技术人员，并落实奖惩机制，让施工质量直接与施工作业者和项目负责人的个人利益挂钩。

4．5做好桥梁施工建设的质量监督工作

铁路桥梁质量控制工作不但影响桥梁建设质量，还影响桥梁建设进度。在铁路桥梁的建设工程中，质量监督发挥着十分重要的作用。作为铁路桥梁的质量监管者，应严把各个施工程序的质量关，若想做好铁路桥梁的施工质量控制工作，就得实施监督、检查、管理各工序的建设情况，并按照国际质量标准对工程进行验收，以给施工质量提供有力保障。

5结语

铁路工程投资高，一旦出现施工质量问题可造成重大损失。桥梁施工在整个铁路施工中占有十分重要的地位，桥梁设计和建设是高速铁路施工建设中的关键技术，做好铁路桥梁的施工质量控制工作，能从整体上保障铁路运输安全。

作者：李政发 单位：中铁十二局集团四公司

参考文献

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［2］韩春军．关于铁路桥梁施工技术与质量控制的研究分析［J］．科技传播，2014(04):55－57．

铁道桥梁工程论文篇（11）

中图分类号：U441.2 文献标识码：A

Dynamic Response Analysis of Heavyhaul Railway

Bridge Strengthened by Bonding Assisted Steel Beams

JIANG Lizhong1，LONG Weiguo1，2，YU Zhiwu1 ，CHEN Lingkun1 ，LI Li3

（1. School of Civil Engineering and Architecture， Central South Univ， Changsha，Hunan 410075，China；

2. School of Mathematics and Physics， Univ of South China，Hengyang，Hunan 421001，China；

3. The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation，Tianjing 300142，China）

Abstract：The existing heavyhaul railway concrete simply supported doubleTtype beam bridges can not meet the requirements of heavy haul transport. So， a strengthening method of bonding assisted steel beams for the existing heavyhaul railway bridges was put forward. Using the theory of traintrackbridge timevarying system， the spatial dynamic analysis model of traintrackbridge system was set up. And based on the existing heavyhaul railway concrete simply supported doubleTtype beam bridge and strengthening method， the dynamic response was analyzed， the dynamic response of bridges at different speed reinforcements was calculated. Comparing the real vehicle testing data with the calculation results， it has been shown that the strengthening method of bonding assisted steel beams can improve the lateral and vertical stiffness of the concrete simply supported doubleTtype beam bridge. Therefore， the strengthening method is feasible and reasonable.

Key words：heavyhaul railway； simply doubleT girder； strengthening of bonding assisted steel beams； dynamic response

各种荷载作用下不同桥梁的动力响应和机理一直是结构动力学的研究前沿.在过去的100多年里，国内外研究工作者在此领域进行了大量的研究，取得了一系列较为显著的成果.在国外，Pesterev和Bergman研究移动荷载作用下桥梁的振动问题[1]，Michaltsos等研究了移动质量作用下简支桥梁的动力响应和移动荷载作用下单跨梁的动力特性[2-3]，Matsuura研究了高速铁路桥梁的动力行为[4]等；在我国，杨仕若等研究了列车通过钢桁梁桥时的动力响应[5]，党立俊等研究了高速铁路预应力简支箱梁桥的动力响应[6]，吴亮秦等研究了城市轨道交通U型梁车桥的动力响应[7]，陈上有等研究了变速移动荷载作用下简支梁的动力响应[8]，李喜梅等研究了不同桥面刚度下桥梁结构的动力响应[9]等等[10-13].就其桥梁来说，主要是针对既有桥梁，但对加固桥梁的动力响应研究较少.

由于我国重载铁路桥梁大多数采用的是混凝土双T型截面简支梁，翼缘下有较大的使用空间，在原梁腹板外侧锚固辅助钢梁来加固重载铁路桥梁，可以提高重载铁路桥梁的承载力及横向和竖向抗震能力.本文以载重列车作用下辅助钢梁加固混凝土双T梁桥为研究对象，运用车轨桥系统耦合时变分析理论的方法，对桥梁动力响应等方面因素进行综合分析，并通过现场实车试验来验证加固方案，为进一步研究此类重载铁路桥梁的振动机理提出合理建议，为我国既有此类重载铁路桥梁加固改造工程提供技术参考.

湖南大学学报（自然科学版）2013年

第7期蒋丽忠等：辅助钢梁加固重载铁路桥梁的动力响应分析

1 工程概况

朔黄铁路上某特大桥于1997年开工，2000年竣工.该桥梁全长700.66 m，桥跨布置为多跨预应力混凝土双T型简支梁，其跨度为32.76 m，下部结构为双线共用双柱式轻型墩，墩高为12.27 ～18.28 m不等，墩身直径为1.90 m，两墩柱中心距为4.00 m，盖梁高为2.27 m，基础为两层扩大基础，该桥除第16跨至第21跨（桥梁的东段）外位于直线上，其余均位于曲线上，桥上直线段设有-2‰的纵坡.当时设计年运输能力为6 800万吨，2010年，提出年运输能力要达到3亿吨.因此，必须对现有桥梁进行加固，以满足更大轴重的列车运行.

2 加固方案

2.1 加固方案的选择

常用的桥梁加固按其目的分为两个方面：1） 提高梁体的承载能力；2） 提高梁体的横向刚度.本文选择辅助钢梁法来加固双T型桥梁，这是因为在原梁上锚固辅助钢梁既可以提高重载铁路桥梁的承载力，也可以同时提高梁的横向和竖向刚度.

2.2 梁体加固

主要是在简支T梁两侧采用钢板梁对其进行加固，可以充分利用简支梁翼缘下的空间，最大限度地增加钢板梁的高度，如图1所示.

钢梁和简支T梁通过两种方式进行连接，一是在混凝土T梁翼缘底部钻孔，植入连接钢筋，并在钢梁上翼缘板与混凝土梁翼缘板底部之间每隔一定距离浇注一段的混凝土块进行连接；二是钢梁与横隔T形连接板及T形连接板与混凝土T梁均采用膨胀螺栓连接.这样可以使整体梁以协同受力，共同承担荷载.

本加固方法的主要特点：1） 施工简单方便，且不影响桥上的列车营运；2） 采用多种方式传递力，使梁整体受力分布较好；3） 不影响桥梁下的通行能力；4） 能较大提高梁的承载力及横向和竖向刚度.

3 车轨桥系统动力分析模型

3.1 车辆空间振动分析模型

车辆为一系轴箱悬挂货车，车体具有5个自由度，分别为沉浮、横移、侧滚、点头和摇头；前后转向

架由两个侧架和一个摇枕组成，摇枕只有一个摇头自由度，其余运动皆视为与车体刚性连接.考虑侧架纵向、横移和摇头运动自由度，忽略其侧滚运动，而点头和沉浮运动取决于轮对的振动形式；轮对具有5个方向运动自由度，如图2所示.因此每一辆重载货车车辆模型具有39个自由度.

（a）正视图

（b）后视图

（c） 俯视图

3.2 轨道空间振动分析模型

本文轨道采用连续弹性3层梁模型，将钢轨模型化为以桥墩为弹性支座的无限长连续简支梁模型.轨枕和道床视为弯曲刚度为零的Euler梁；用3层均布的线性弹簧和阻尼器来模拟钢轨下垫板及扣件、道床和路基的刚度和阻尼.钢轨采用空间梁单元，将钢轨以扣件间距为单元长度划分单元，并以扣件支点为单元节点来建立钢轨模型，如图3所示.

3.3 桥梁空间振动分析模型

假设为桥梁均等截面Euler简支梁.主梁采用空间梁段单元建模.桥梁支座的横向剪切刚度采用线性弹簧模拟.对加固部分采用等效模量法进行截面处理，例如，在计算竖向惯性矩Iz时，加固用的辅助钢梁高度不变，而辅助钢梁的宽度按两梁的材料弹性模量之比值相应增大.假定与原混凝土T梁紧密结合，但作了相应的修正，计算跨度为32 m.

（a） 侧视图

（b） 正视图

4 加固前后桥梁动力响应计算与分析

4.1 加固前后桥梁的自振特性

根据上述桥梁的空间振动模型，对该梁加固前后的自振特性进行了计算，结果见表1.加固后桥梁的第一阶固有频率为6.25 Hz，是人体敏感频率，也是列车通行要尽量避开的振动区域.

4.2 加固前后桥梁的动力响应计算与分析

根据上述空间振动模型与计算原理，采用自编的MATLAB车轨桥系统分析程序，对桥梁加固前后的动力特性进行仿真计算，设置列车编组为：内燃机车（DF4） ×1+拖车（C64）×56，其速度为70 km/h，采用美国4级轨道不平顺谱.计算结果见表2.

从表2中可知，重载铁路桥梁加固后，1） 梁的各动力指标均减小，且随车速增大降低率也随着增大；2） 梁跨中的竖向和横向振幅及梁端横向振幅减低幅度较大，且降幅大于10%；3） 梁跨中的竖向和横向加速度及挠度均降低，且降幅也在10%左右.从图4，图5可以看出，随着列车的速度增加，桥梁跨中的最大动挠度和横向振幅随之增大，但绝不是简单的线性增加.

5 桥梁动力响应试验

在2011年3月，对该桥梁的第二跨进行加固前实车试验，试验车的车速为70 km/h，试验车编组为：内燃机车（DF4）×1+电力机车（SS4）×1+（C64重）×18+（C64空）×10+内燃机车（DF4）×1，对该跨的跨中动挠度、横向振幅、竖向振幅、横向加速度及梁端横向振幅进行测试，各种测试结果并进行滤波处理.6～10月对该跨进行辅助钢梁加固，11月对该跨进行加固后实车试验，试验车的车速、编组及测试内容与上相同，加固前后所测得动力响应最大值见表3.为了与试验保持相同的行车时间，计算列车编组为：内燃机车（DF4） ×1+拖车（C64）×28，其速度为70 km/h，采用美国4级轨道不平顺谱.

图8和图9的横向振幅时程曲线，由于H891-Ⅱ型拾振仪测得的是横向振幅，程序计算的是横向位移，是两个不同的物理量，程序计算的位移是正确的，符合力学原理，可见测试结果与仿真计算结果在波形和数值上基本一致.通过试验和计算分析结果表明：

1） 采用辅助钢梁加固混凝土双T型桥梁，可以增大桥梁的横向和竖向刚度，从而降低了桥梁的动力响应，试验数据也验证了这一点；

2） 从表3中可以得出，理论计算结果与试验结果存在误差，主要是因为试验列车编组与计算列车编组不同及计算轨道不平顺与实际轨道不平顺存在差异，但仿真计算结果在波形和数值上基本一致；

3） 从表2、3中可得出，此种加固方法对桥梁的跨中竖向和横向振幅及梁端振幅降低的幅值较大.

t/s

6 结 论

辅助钢梁加固混凝土双T桥梁，通过重载列车轨道桥梁系统的动力分析和计算结果，以及实车试验，可以得到如下结论：

1） 加固后，桥梁的自振特性在合理值范围内；

2） 桥梁加固后，桥梁的横向和竖向刚度都有所增大，从而降低了桥梁的动力响应；

3） 随着列车的速度增加，桥梁的动力响应随之增大，但都不是简单的线性增加.

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