本文關(guān)鍵詞：中國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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中國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的發(fā)展

發(fā)布日期： 2013-08-07 發(fā)布：  

  2013年19期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘要： 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，對(duì)各種交通方式的需求的增加，很大程度上刺激了鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。面對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，鐵路運(yùn)輸開始轉(zhuǎn)向高速化、重載化和多式運(yùn)輸?shù)木C合性方向發(fā)展，進(jìn)而促使中國(guó)高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步完善。了解中國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的發(fā)展，需要在知道其具體應(yīng)用的基礎(chǔ)上，分析中國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的技術(shù)特點(diǎn)和制約因素，并對(duì)其的進(jìn)一步發(fā)展加以展望。
中國(guó)論文網(wǎng)
　　Abstract： With China's rapid economic and social development， the demands for the various transport modes are rapidly increasing， so it largely stimulated the development of rail transport. Faced with fierce competition， rail transport is developing towards the comprehensive direction of high-speed， heavy and multi-modal transport， thereby promoting the further improvement of China high-speed rail network. To learn the development of China high-speed railway bridge construction， it needs to know the specific application， based on that， analyze its technical characteristics and constraints， and outlook its further development.
　　關(guān)鍵詞： 高速鐵路；橋梁建設(shè)；技術(shù)特點(diǎn)；制約因素；發(fā)展
　　Key words： high-speed rail；bridge construction；technical characteristics；constraints；development
　　中圖分類號(hào)：U448.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）19-0087-02
　　0 引言
　　近年來(lái)，隨著我國(guó)高速鐵路的飛速發(fā)展，高速鐵路的技術(shù)體系也在不斷的完善，主要包括：工程建造技術(shù)、高速列車技術(shù)、列車控制技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)技術(shù)[1]。其中，由于我國(guó)自身地理環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，對(duì)高速鐵路的工程建造中橋梁建設(shè)的發(fā)展提出了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。
　　1 中國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的應(yīng)用
　　作為現(xiàn)代高速鐵路建設(shè)中重要的一部分，橋梁的作用日益凸顯。優(yōu)質(zhì)的橋梁設(shè)計(jì)能夠?yàn)楦咚倭熊囂峁┢椒�(wěn)、舒適的橋上線路，為乘客營(yíng)造一個(gè)安全、舒適的旅途環(huán)境。那么，除了最基本的要把速度提高到一定的水平外，其他的配套設(shè)施如車輛、路軌、橋梁、操作等都需要有穩(wěn)定的提升。
　　現(xiàn)如今我國(guó)的高速鐵路，不但設(shè)備質(zhì)量可靠，而且運(yùn)輸安全穩(wěn)定、經(jīng)營(yíng)狀況良好。雖然我國(guó)高速鐵路的起步較晚，但是國(guó)家有著前所未有的投入和支持，使得無(wú)論是固定的硬件設(shè)備還是核心的其他設(shè)備上都有穩(wěn)定可靠的供給。隨著高速列車安全保障體系逐漸加固，職工隊(duì)伍素質(zhì)日趨提高，對(duì)于保持零傷亡的安全行駛記錄的要求的加大，以及高速鐵路本身被廣大群眾的逐漸接受和認(rèn)可等客戶需求上的滿足，都是需要建立在牢固的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的，而其中很重要的一點(diǎn)就是道路橋梁的建設(shè)[2]。
　　目前，在我國(guó)鐵路橋梁建設(shè)中，為了達(dá)到列車運(yùn)行高速、乘坐舒適、安全的目的，采取了一系列的措施。為了滿足結(jié)構(gòu)、自振頻率、豎橫向撓度和徐變上拱限值，設(shè)計(jì)者需要使橋梁本身具有足夠的剛度和良好的整體性。同時(shí)，橋梁設(shè)計(jì)必須符合車橋動(dòng)力響應(yīng)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠按照剛度控制設(shè)計(jì)強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確的檢算。那么，為了實(shí)現(xiàn)列車能夠平穩(wěn)連續(xù)的運(yùn)行，并且保證跨區(qū)間無(wú)縫線路鋼軌附加應(yīng)力值的可靠，在列車下部結(jié)構(gòu)的剛度、工后沉降、沉降差上面都有著嚴(yán)格的限制。除此之外，為了使設(shè)計(jì)更加的規(guī)范和合理，還需要對(duì)按車橋相互作用模型進(jìn)行橋上長(zhǎng)鋼軌縱向力分析。
　　為了完成我國(guó)的鐵路橋梁建設(shè)在各個(gè)方面的蓬勃發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)建設(shè)世界先進(jìn)高速鐵路的偉大目標(biāo)，一系列有關(guān)體制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的改革正在緊鑼密鼓的進(jìn)行中。在體制創(chuàng)新方面，開創(chuàng)了合資建路的嶄新模式。在橋梁建設(shè)的管理方面，除了要依靠我國(guó)鐵路路網(wǎng)完善、運(yùn)輸集中統(tǒng)一指揮的特點(diǎn)，還要整合行業(yè)內(nèi)外的各行各業(yè)的科研及技術(shù)力量，創(chuàng)造一個(gè)合力的局面。一方面，需要橋梁建設(shè)的相關(guān)部門，主要包括設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位等都能全面的行動(dòng)起來(lái)，形成一個(gè)執(zhí)行力強(qiáng)的管理隊(duì)伍。另一方面，需要將運(yùn)營(yíng)單位、制造企業(yè)、科研院所等統(tǒng)一起來(lái)，組成一個(gè)完整的科研隊(duì)伍，最終形成一個(gè)強(qiáng)大的研發(fā)制造體系[3]。
　　2 中國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的技術(shù)特點(diǎn)
　　在中國(guó)，高速鐵路的行駛速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通列車的，那么在震動(dòng)和受力方面前者所要承受的也大得多。軌道的平順性是受橋梁撓度的制約的，撓度過(guò)大，會(huì)使結(jié)構(gòu)物承受的沖擊力增大，相應(yīng)地舒適性會(huì)降低。在高速的運(yùn)行過(guò)程中，如果軌道不能維持穩(wěn)定狀態(tài)的話，會(huì)有極大的安全隱患。我國(guó)高速鐵路的橋梁建設(shè)一般說(shuō)來(lái)主要有以下的技術(shù)特點(diǎn)：
　　2.1 高比例 在我國(guó)高速鐵路的建設(shè)施工中，不難發(fā)現(xiàn)眾多的高架橋梁正在修建或者已經(jīng)投入使用，如此高密度的橋梁的使用主要是為了節(jié)約土地資源和方便周圍人們的出行。據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì)，正在使用的高速鐵路中有接近60%左右的鐵路橋梁建設(shè)，其中，京津城際鐵路橋梁累計(jì)長(zhǎng)度占全線正線總長(zhǎng)的比例為86.6%，京滬高速鐵路為80.5%[4]。
　　2.2 簡(jiǎn)支箱梁結(jié)構(gòu)形式 在對(duì)我國(guó)高速鐵路建設(shè)實(shí)際情況、工期要求和技術(shù)特點(diǎn)綜合的分析之后，規(guī)定了如下標(biāo)準(zhǔn)：以32m簡(jiǎn)支箱梁作為標(biāo)準(zhǔn)跨度，整孔預(yù)制架設(shè)施工。 　　2.3 大跨度 在我國(guó)，從基本國(guó)情出發(fā)，客運(yùn)專線中有很多跨度在100m及以上的大跨度橋梁。相關(guān)數(shù)字表明，正在施工和已完成的客運(yùn)專線中，大約有兩百多座100m以上跨度的高速鐵路橋梁。值得一提的是，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的最大跨度為128m，，預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋的最大跨度為180m，鋼橋的最大跨度為504m[5]。
　　2.4 橋梁剛度大，整體性好 首先，要保證高速鐵路橋梁在橫向和豎向上都有足夠大的剛度；其次，保持橋梁良好的整體性；最后，最大限度的控制因?yàn)榛炷嗤恋脑蚨a(chǎn)生的徐變上拱和不均勻溫差現(xiàn)象。只有這樣，才能避免施工過(guò)程中橋梁出現(xiàn)較大撓度和振幅，進(jìn)而以保證軌道的高平順性和乘客的舒適性。
　　2.5 限制縱向力作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的位移，減少橋梁無(wú)縫線路出現(xiàn)附加力過(guò)大 橋梁本身對(duì)溫度比較敏感，加之列車制動(dòng)和橋梁撓曲，這些都會(huì)使橋梁在縱向產(chǎn)生一定的位移，相應(yīng)的附加應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)在橋上的鋼軌之中，如果附加應(yīng)力過(guò)大的話會(huì)使橋上無(wú)縫線路失穩(wěn)，使行車的安全性降低[6]。所以，需要橋梁墩、臺(tái)的縱向剛度都滿足要求，以減少鋼軌附加應(yīng)力和梁軌間的相對(duì)位移。
　　2.6 良好的耐久性 耐久性是在設(shè)計(jì)高速鐵路時(shí)一個(gè)非常重要的原則。作為頻繁使用的交通工具，應(yīng)當(dāng)做到最少的維修和維護(hù)，保證持久的工作運(yùn)行狀態(tài)。那么，在設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要考慮到結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)造細(xì)節(jié)的合理性，并在施工中加以嚴(yán)格把關(guān)。另一方面，高速鐵路每天都要在高速中頻繁的使用，一般是白天運(yùn)行然后晚上會(huì)進(jìn)行歷時(shí)4個(gè)小時(shí)的維護(hù)和保養(yǎng)，因此所設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)方便進(jìn)行檢查和維修。
　　3 制約我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的因素
　　3.1 復(fù)雜的地理位置 中國(guó)疆域廣闊，地理環(huán)境也是復(fù)雜多變的。不像其他發(fā)達(dá)國(guó)家，中國(guó)要想編制自己的高速公路網(wǎng)，進(jìn)行高鐵橋梁的建設(shè)，就不能單一的采用一種技術(shù)來(lái)進(jìn)行連續(xù)性的作業(yè)，而是需要根據(jù)實(shí)際的地理位置上的變化，采取不同的技術(shù)手段來(lái)克服種種惡劣的環(huán)境條件。
　　3.2 相對(duì)落后的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 跟西方發(fā)達(dá)國(guó)家比，我國(guó)的高速鐵路建設(shè)起步晚，且基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠完善。不僅僅是橋梁建設(shè)的工具上的落后，也有以往經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)上的欠缺。于是在實(shí)際的建設(shè)過(guò)程中，缺乏行之有效的技術(shù)手段和及時(shí)配套的基礎(chǔ)設(shè)施，甚至是專業(yè)的人員搭配都無(wú)法到位，這些都會(huì)對(duì)橋梁的建設(shè)制造很大的難題。
　　3.3 環(huán)境與景觀的影響 高速鐵路橋梁建設(shè)是與施工地區(qū)的環(huán)境密不可分的。在橋梁建設(shè)的施工之前，需要仔細(xì)研究當(dāng)?shù)氐木坝^環(huán)境，合理的預(yù)測(cè)其對(duì)橋梁的影響，堅(jiān)決在保證依照環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)、選型、匹配和施工。首先，要節(jié)約使用土地。出于對(duì)減少珍貴的土地資源的考慮，采用高架橋梁能夠很大程度上減少占用良田的現(xiàn)象，同時(shí)又能夠很好的解決軌道兩側(cè)居民出行的問(wèn)題，更好的適應(yīng)城市的整體發(fā)展[7]。其次，橋梁建設(shè)的期間不可避免的會(huì)出現(xiàn)各種各樣的噪聲。高速運(yùn)行的列車除了和軌道碰撞外，列車與空氣的摩擦以及相接觸的物體自身的震動(dòng)都會(huì)帶來(lái)或多或少的噪聲，這些都對(duì)橋梁的施工有嚴(yán)格的要求。
　　3.4 安全性和舒適性要求 由于速度上的提高，高速鐵路橋梁的建設(shè)就要重新定義安全性和舒適性。不同于普通列車的是，在飛速行駛中會(huì)帶來(lái)轟鳴聲、耳膜共振等現(xiàn)象，導(dǎo)致這些的可能是橋梁本身的動(dòng)力響應(yīng)、結(jié)構(gòu)的非彈性變形以及穩(wěn)定頻率狀況，路橋剛度過(guò)渡，大跨度橋梁低頻振動(dòng)、橋面構(gòu)造以及高速鐵路線型要求等方面[7]。其中，動(dòng)力響應(yīng)是高速鐵路橋梁建設(shè)的重中之重。高速列車在橋梁上運(yùn)行時(shí)，由于兩者之間的互動(dòng)影響顯著，需要在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)滿足橋梁本身的靜力強(qiáng)度、剛度要求和結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性等方面的要求。同時(shí)，需要采用一些合適的結(jié)構(gòu)形式以保證梁跨結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度和自振頻率。
　　3.5 運(yùn)輸服務(wù)和最終收益 受鐵路路網(wǎng)資源和運(yùn)輸能力的限制，鐵路的發(fā)展并不順暢。整體而言，我國(guó)的鐵路運(yùn)輸服務(wù)不是很完善，運(yùn)輸能力較低。這就需要在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速鐵路橋梁設(shè)計(jì)和施工，進(jìn)而加快高速鐵路的建設(shè)。同時(shí)，作為一項(xiàng)高效的運(yùn)輸服務(wù)，高速鐵路的前期投入是相當(dāng)龐大的。面對(duì)如此數(shù)量的橋梁建設(shè)，除了要控制施工周期外，還需要綜合考慮在保證絕對(duì)質(zhì)量的前提下最大限度的控制成本。而對(duì)于最終的收益，這需要一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)調(diào)整市場(chǎng)的需求方向，最終整理出一個(gè)合理的市場(chǎng)價(jià)位以滿足更多人的需要。
　　4 結(jié)束語(yǔ)
　　不斷發(fā)展中的中國(guó)高速鐵路表明，高速鐵路在我國(guó)還有進(jìn)一步提高的空間和潛力，這需要充分利用自身優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)高速鐵路的跨越式發(fā)展。因此，在未來(lái)得一段時(shí)間里，不但要持續(xù)發(fā)展高速鐵路，并且要在技術(shù)和管理上趕超一些發(fā)達(dá)國(guó)家，從而實(shí)現(xiàn)中國(guó)鐵路現(xiàn)代化。由此可見，高速鐵路對(duì)中國(guó)及其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，中國(guó)高速鐵路的發(fā)展需要橋梁建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，需要專業(yè)技術(shù)的不斷提高和突破。那么，在我國(guó)科研和發(fā)展的支持下，在廣大施工一線的工人群眾的大力支持下，我國(guó)發(fā)展高速鐵路將會(huì)有更大的進(jìn)步，前景也將會(huì)一片光明。
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