【52监测网】第139期 大跨度高铁桥梁技术创新与展望
 52监测网专家报告分享-第139期 《大跨度高铁桥梁技术创新与展望》 高宗余 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 目录 一、概述 二、建造技术 三、技术展望 内容介绍 前言：新世纪以来，我国高速铁路建设全面展开，结合高铁重大桥梁工程项目，对设计、施工、安全保障的理论和技术进行了系统研究和创新，取得了许多重大原创性成果。主要包括： 1）高速铁路大跨度桥梁建造新理论； 2）高速铁路大跨度桥梁建造新技术； 3）高速铁路大跨度桥梁运营安全保障新方法。 成果推动了我国高速铁路大跨度桥梁在跨越能力、建造技术、功能集成、运营维护等方面的飞跃，取得了显著的经济和社会效益。 一、概述 目前，中国高铁通车里程已超过3.5万公里，其中大跨度桥梁众多。 特点：跨越江河峡谷，多种交通功能
• 跨度超过200m的大跨度高铁桥梁约50余座，主要跨越长江、珠江水系，西部山区。 • 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。
二、建造技术创新 2.1多功能合建桥梁技术 将公路、铁路、市政道路和城市轨道交通等建设在同一座桥梁上，可节约桥位资源、显著节约工程总投资、减少建桥对环境的影响。 类型：公铁两用桥、多条铁路共用桥
公铁两用桥：天兴洲大桥，沪苏通大桥，五峰山大桥, 常泰大桥……
多条铁路共用桥：大胜关大桥,新白沙沱大桥，鳊鱼洲大桥……
2.2桥式方案 斜拉-悬索协作体系桥：土耳其博斯普鲁斯三桥、西堠门公铁大桥（主跨1488m）、江阴三桥（主跨1780m）、盐泰锡常宜铁路长江大桥
多塔缆索承重桥梁：多塔悬索桥、多塔斜拉桥
2.3大跨度高铁桥梁轨道形位控制设计方法 大跨度缆索支承桥主梁变形曲线复杂，刚度控制不宜采用活载挠跨比。
• 轨道 “形状”和“位置”决定高铁桥梁列车安全性和舒适度，要对其进行控制。 • 大跨度桥梁轨道形位的变化受多种因素共同作用。
2.4复杂空间结构 (1) 三索面三主桁结构
(2) 钢正交异性板整体桥面
(3) 组合结构 ① 板桁组合结构：钢桁梁受力 =桥面板结构 + 桁架 ② 钢-混凝土组合结构：钢桁梁桥面 = 正交异性钢板 + 混凝土板
(4) 山区拱桥 ①钢筋混凝土拱桥：445m ②钢管混凝土拱桥：430m ③钢箱拱桥：486m ④钢桁拱桥：490m ⑤钢混组合结构拱桥：436m
2.5高性能材料 桥梁钢：采用高强度材料可减轻结构自重、减少材料用量，从而减少对资源和能源的消耗。
高强度耐久性拉索体系 平行钢丝拉索体系、平行钢绞线拉索体系
纤维复合材料 常泰大桥中的应用：127 -7mm CFRP拉索
2.6钢桁梁整体化工厂制造
2.7深水基础 大直径钻孔桩 钻孔桩最大直径：4.5m
沉井基础（常泰大桥、沪苏通大桥）
• 等截面沉井：国内外常用沉井截面形式 • 台阶形沉井：常泰大桥，有利于减小冲刷深度，改善桥墩周边紊流
设置基础
三、技术展望 未来大跨度高铁桥梁工程展望
川藏铁路：跨越七条江河
未来大跨度高铁桥梁工程将面临更为严峻的挑战
未来大跨度高铁桥梁工程技术展望
（1）设计理论、工程结构研究 设计理论： • 基于可靠度理论的高铁桥梁工程荷载及组合方法 • 耐久性设计指标及原则
适用桥式和新型结构 ：
（2）建造技术和装备发展 建造技术：
新型装备：
（3）高性能新材料研究
（4）防灾安全研究 抗风安全性：我国沿海地区台风频繁、西部山区峡谷风效应显著，大跨度桥梁柔度大，风致作用更明显。
抗震安全性 ：我国大部地区地震烈度大，地震作用造成的影响和危害不可忽视。
（5）全寿命期健康管理维护 基于BIM 的设计、施工与运营、全寿命数字化管理技术 BIM具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性特点。
健康监测系统： • 大跨度高铁桥梁工程建造周期长、运营环境复杂，需要强有力的监测、预警系统予以保障。 • 建设基于大数据、云平台的桥梁工程互联网络，实现全天候、大范围、长距离监测、预警与应急保障系统。
《大跨度高铁桥梁技术创新与展望》 高宗余 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 注：内容源自高宗余先生在IBTC桥隧大会上的报告内容分享，转载自IBTC桥隧大会，本文仅供个人研学交流，版权归原作者所有 |
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