京滬高速鐵路徐州至上海段橋梁設計.doc

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1、京滬高速鐵路徐州至上海段橋梁設計許三平文望青武漢）（中鐵第四勘察設計院集團有限公司橋梁處【摘要】選擇了京滬高速有代表性的橋梁，對其合理橋跨、橋式及技術經(jīng)濟等多方面進行了比較分析，以確保設計安全、經(jīng)濟、合理?！娟P鍵詞】京滬高速鐵路橋梁設計京滬高速鐵路由于對軌道高平順性要求高，且1概述經(jīng)過人口稠密、城市化發(fā)展快速地區(qū)，為了跨越既有（規(guī)劃）交通路網(wǎng)、少侵占農(nóng)田，以及避免地質(zhì)不良地段高大路基的不均勻沉降，采用了高架橋梁或以橋代路的方案，使得橋梁長度急劇加大，全線超過50km的橋有三座，其中丹陽至昆山特大橋全長164.85km，為已知的橋梁中第一長橋。特殊結構多是京滬高速鐵路橋梁的又一特點，全線跨越的道

2、路、河流多，共計228處特殊結構，主要結構有連續(xù)梁、連續(xù)梁剛構、V型墩連續(xù)梁剛構、系桿拱、連續(xù)梁拱以及高架車站橋等，其中跨鎮(zhèn)江京杭運河主跨（90+180+90）m連續(xù)梁拱為全線時速350km的第一跨。京滬高速鐵路徐滬段經(jīng)過我國華北、華東地區(qū)，沿線以平原和低山丘陵區(qū)為主。沿線經(jīng)過黃河、淮河、長江三大水系，位于各水系流域的中下游，地勢平坦，河谷交錯。丹陽以東地勢平坦，為太湖河網(wǎng)地區(qū)，河溝縱橫交錯，互相溝通，形成整個太湖澇區(qū)。徐州至池河為黃淮沖積平原及淮河一、二級階地，池河至丹陽段線路通過剝蝕低山丘陵區(qū)及長江河谷階地，丹陽至上海段線路通過長江三角洲平原區(qū)，均為第四系地層覆蓋，系江河、湖泊、海相沉積形

3、成。京滬高速鐵路徐州至上海段正線大中橋總數(shù)135座，共521.9km，占正線建筑長度的81.2%。2高速鐵路常用跨度橋梁合理結構形式研究高速鐵路橋梁總長占線路比例很大，而40m以下跨度的常用跨度橋梁占橋梁的比例見表1（2005年統(tǒng)計）。合理地選擇常用跨度橋梁的結構形式、跨度，對橋梁景觀、工程投資均有很大影響。作者簡介：許三平，男，中鐵第四勘察設計院集團有限公司橋梁處高級工程師。文望青，男，中鐵第四勘察設計院集團有限公司橋梁處副總工程師，高級工程師。鐵道勘測與設計RAILWYSURVEYANDDESIGN2008(59設計10鐵道勘測與設計RAILWYSURVEYANDDESIGN2008(53

4、2m簡支梁2×32連續(xù)梁3×32連續(xù)梁24m簡支梁2×24連續(xù)梁3×24連續(xù)梁圖3蘊藻浜特大橋從圖1～3中可以看出，預制架設32m簡支箱梁最為經(jīng)濟，其次是預制架設24m簡支箱梁。對于3×10+8m連續(xù)鋼架，其經(jīng)濟指標從蘊藻浜特大橋比較中可知，具有較強的經(jīng)濟優(yōu)勢。但考慮到其施工、適用條件等的特殊性，沒有把它作為常用跨度橋梁推薦?；谝陨系难芯?、分析比較，確定了高速鐵路橋梁主要以32m預制簡支箱梁為主，其他結構在適宜條件下采用的原則，使得900噸簡支箱梁大規(guī)模地在高速鐵路、客運專線中運用。同時也節(jié)約了工程投資，帶動、發(fā)展了我國架橋機研制水平。下，其相關設計參數(shù)較常規(guī)取值有何差異直接關系到行車安全。

5、鑒于軟土地基樁基反應更為敏感，研究是從深厚軟弱地基樁基礎開展的。1997年進行了《高速鐵路深厚軟弱地基上橋梁基礎合理形式及設計研究》，采集了蘇錫常地區(qū)軟土地質(zhì)鉆孔土樣，在試驗室內(nèi)進行模擬軟土樁基動、靜載試驗。室內(nèi)動力激振試驗研究認為位于軟土地基的橋梁樁基礎其動承載力將下降，動、靜比值為0.8左右。為了更充分地了解軟土地基橋梁樁基長期在高速列車動荷載作用下的工作性狀，在昆山現(xiàn)場進行了軟土地基橋梁樁基礎單樁豎向動靜載試驗研究工作。結合現(xiàn)場試驗條件，選擇2種樁徑共6根試驗樁（均為橋梁工程樁）分兩組進行了試驗加載，兩種試樁的參數(shù)見表2。于2002年12月正式啟動了現(xiàn)場試驗工作?，F(xiàn)場試驗工作于2003年

6、10月完成。表2樁徑1.0m樁型鉆孔灌注樁樁長(m43設計容許承載力(kN3184設計最大承載力(kN3173試樁根數(shù)(根33高速鐵路橋梁樁基礎極限摩阻力取值的確定高速鐵路由于行車速度高，對橋梁樁基礎的激振較普通鐵路嚴重，樁基礎在高速鐵路車輛的激振通過昆山試驗段橋梁樁基采用激振設備對兩組共6根試驗樁進行動靜載試驗，得出以下結論：①由動荷載引起的樁頂沉降量值較?。虎趧雍奢d循環(huán)作用下樁頂動位移幅值較小，且很快能達到穩(wěn)RAILWYSURVEYANDDESIGN2008(5鐵道勘測與設計11設計12鐵道勘測與設計RAILWYSURVEYANDDESIGN2008(5經(jīng)技術經(jīng)濟比較（表3），雙矩形柱墩也

7、是最優(yōu)的（表中定額基價含基礎、承臺費用）。表3橋墩投資分析4.3基礎設計京滬高速鐵路橋梁設計除了應注重強度、經(jīng)濟性外還應注重剛度、耐久性設計，特別是結構的剛度，對運行高速列車的高速鐵路來說，尤為重要。橋梁對結構橫向剛度控制的主要目的有：保證橋上列車運行的安全性和舒適性；保證橋上軌道結構的穩(wěn)定性；保證結構不出現(xiàn)過大的附加受力和振動；減少橋上軌道的養(yǎng)護維修。對橋墩縱向剛度控制的主要目的則是滿足無縫線路