我国高速铁路桥梁技术的发展与实践宋超
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我国高速铁路桥梁技术的发展与实践宋超
发布时间:2023-05-10T08:46:35.410Z 来源:《小城镇建设》2023年2期作者:宋超[导读] 随着我国科技的发展,我国高速铁路桥梁技术的发展经历了从无到有
黑龙江伊哈公路工程有限公司 150000摘要:随着我国科技的发展,我国高速铁路桥梁技术的发展经历了从无到有、由弱到强的发展历程,取得了长足的进步。
展望未来,高速铁路桥梁在新结构、新材料、勘察设计、施工技术、信息化技术以及美学与环保等方面仍然具有广阔的发展前景。
本文就对近年来国内高速铁路桥梁的发展现状、铁路技术、桥梁关键技术进行简要分析,以供参考。
关键词:高速铁路;桥梁技术;材料技术;发展
如今,在中国铁路快速建设过程中,桥梁在地形复杂和特殊的区域得以广泛应用,尤其是在高速铁路建设方面,桥梁的作用发挥到了极致。
在今后铁路建设的过程中,相关研究人员应加强铁路桥梁技术研究,分析施工技术及质量控制要点,不断延长铁路及桥梁的应用寿命,提升经济效益,进而促进我国的铁路桥梁建设行业的可持续发展。
在具体的建设过程中,铁路桥梁施工技术的应用至关重要,科学的技术工艺是保证工程建设顺利完成的首要条件,做好技术管理与质量控制具有现实意义。
1 高速铁路桥梁的发展现状随着我国高速铁路网络向着高原宽谷、大江海洋等更广阔、更复杂地域的延伸,客桥梁的跨度越来越大。
目前我国铁路斜拉桥和悬索桥的跨度均已达到 1110m 以上,更大跨度的桥梁方案正处于设计阶段。
可以预见,我国未来的高速铁路桥梁在跨越能力上将不断取得突破。
21 世纪初,以京津、京沪和武广高速铁路开工建设为标志,我国高速铁路建设迎来了黄金发展期。
2019 年年底,我国国内高速铁路运行距离超过 35000km,其中 10000 多座高速铁路桥梁总长约16000km,占轨道长度的45.2%。
其中,北京、上海、京津、合福等高速铁路桥的长度占轨道总长度的 85% 以上,位于世界前列。
桥梁建设已成为当下国内高速铁路高质量开发的典型,经过学习、模仿和改善两个阶段的开发,目前正在形成具有中国独立知识产权的铁路桥梁标准体系、设计技术、建设技术、运输维度管理等一系列理论和技术体系,处于完全创新和准备创新阶段。
该系统主要为跨度梁动力性能、徐变精细控制、大型装备(提梁机、运梁车、架桥机)掌握 32m 跨简易支撑桥梁等配套技术。
大规模 900t 级桥梁场地的预制和场地内大厅的全部建设、40m 整孔箱梁和 1000t级交通设施已经成功应用于准系统高速铁路,正在推进国内高速铁路简易支援桥梁技术的开发。
目前国内高速铁路桥除了经常使用跨度梁设计、制造、运输、架设的成套技术,还取得了其他突破,包括控制 SFAN 混凝土桥的缓慢变化、崎岖山区的跨度拱桥、电缆安装桥和悬索桥建设、海上桥梁建设、多座典型高速桥建设等。
这表明中国高速铁路桥梁技术已进入世界先进行列。
我国已成功建设 200m 以上的桥梁达到 110 座以上,其中 400m 以上的 25 座桥、500m 以上的 11 座桥、1000m 以上的 3 座桥,已开工建设的常泰过江通道主航道桥主跨跨度达 1176m。
桥梁结构类型包括很多结构形式,如电斜拉桥、悬索桥、拱桥、梁拱组合结构等。
桥梁建设的数量、规模、技术标准等均处于世界领先地位。
2 高速铁路技术的发展现状经可靠数据显示,目前中国的高速铁路特点是安全性极高、技术可靠、价格低廉和操作经验丰富。
我国技术轨道至少远超其他国家 20年。
与其他国家高速铁路建设技术水平和规模相比,中国的经济、物流、文化交流远远高于其他国家,为构建具有中国特色的现代社会主义经济体系奠定了非常坚实的基础。
高速铁路产业快速发展离不开政府的主导作用,通过生产、教育、研究的组合成功建立一个完整成熟的国家级技术创新体系是促进技术创新者研发新技术的重要保障。
但是,在这种环境下,高速铁路对自我运行的运营成本、管理技术、建设技术、集成科技技术、设备制造技术都有着很高的要求。
仅技术领域的耗费就能显著增加国家经济的投入和资源消耗。
如何根据中国的可持续资源开发概念创新技术是高速铁路系统亟待解决的问题。
因此,研究人员应加强对高速铁路技术的研究,为中国高速铁路的开发建立坚实的科学基础,提供强有力的科学理论和实践经验,并得出相关研究结果,为与中国高速铁路理论所需的各种技术规范达成协议做出贡献。
可以看到,当前我国高速铁路的技术革新促进了高速铁路产业的快速发展。
我国高速铁路的建设标准可归纳为具有一定的舒适性、安全性、快捷性和运输能力。
其中,中国高速铁路技术的创新优势是高运输容量。
国内高速铁路的移动时间约为 4min,是目前世界上排名第一的运行速度。
据悉,速度是高速铁路运营工程评价中的重要指标。
因此,在中国开发京沪高速铁路时,指出示范方向,预计示范速度将达到480km/h,该速度在世界范围内是遥遥领先的。
3 国内桥梁关键技术分析
中国的改革开放为中国桥梁工程的发展带来了前所未有的机遇,桥梁建设规模不断扩大。
截至 2017 年年底,中国已建成的桥梁数量超过 83 万座。
中国建成了许多有重大国际影响的世界著名桥梁工程,已获得了全世界对中国桥梁工程的认可。
在世界排名前十的各类桥梁中,中国桥梁占据了半数以上。
中国桥梁产业取得的辉煌成就已获得社会的广泛认可。
桥梁已成为中国基础设施建设中最重要的项目之一,中国桥梁的国际认可度正在不断提升。
中国桥梁工程产业取得的这些成就要归功于技术研究和技术创新。
中国桥梁工程产业在以下四个方面取得了长足的进步,分别为材料技术、勘察设计技术、施工技术和管养技术,以下详细介绍材料技术及勘察设计技术。
3.1 材料技术
材料是桥梁工程的基础。
因此,特大桥梁的发展是以材料技术的发展为基础的。
到目前为止,中国已经实现能自主生产混凝土、钢材、电缆、复合材料和智能材料。
其中某些材料的生产技术也处于世界领先水平。
在混凝土方面,C50 和 C60 在中国应用广泛。
研究人员对纤维混凝土、轻质混凝土和超高性能混凝土进行了研究,这些材料在实践中也逐渐得到应用。
同时研究人员也越来越重视通过提高混凝土材料性能来改善其结构性能。
中国钢材的发展经历了低碳、低合金、高强度和高性能阶段。
目前,Q345 和 Q370 钢材得到广泛应用,Q420 钢材的应用范围正逐步扩大。
Q500钢材已研发成功,并被应用于沪通长江大桥和其他工
程。
700MPa 级钢材目前正处于研发阶段,环氧树脂涂层钢筋和不锈钢钢筋正逐步得到应用。
在缆线材料中,1770MPa钢和 1860MPa 的钢绞线也由是国内自主生产的,并且在施工中被广泛应用。
2000MPa 钢丝(锌铝合金)也已被成功研发和应用。
将 FRP(玻璃纤维钢)等复合材料应用于桥梁维修加固,缆线材料的应用研究也逐渐展开。
记忆合金、压电材料、光纤、自主修复智能混凝土等新型智能材料在桥梁监测和加固建造中的研究与应用也在逐渐发展。
3.2 勘察设计技术
勘察设计技术是桥梁工程发展的先决条件。
中国幅员辽阔,地质和地形条件复杂多样,这促进了桥梁类型的多样化发展,并带动了勘察设计技术的发展。
因此中国桥梁工程已在勘察技术、设计理论与方法、桥型与结构体系、关键结构、防灾减灾技术和桥梁信息技术方面取得了很大进步。
在勘察技术领域,遥感、全球定位系统、地理信息系统等现代空间信息技术可被用来获取地质解释地图、正射影像地图、数字高程模型(DEM)、点云数据等。
无人机摄影技术在勘察领域取得很大进展。
无人机摄影技术为设计提供了准确的地质判读数据,为土方量和工程量的准确计算提供支持,并为智能选线和三维设计提供基础数据平台。
4 结束语
我国高铁建设经过近 10 年的发展,目前已具有世界上综合速度最高、运营规模最大的高速铁路系统。
当然,这些都离不开我国经济科技的蓬勃发展和技术研究人员的努力。
目前来讲,高速铁路桥梁设计还存在参数设定、技术规范等方面的技术不成熟的问题,需要通过不断的研究和实践加以解决,进一步促进我国高速铁路桥梁的现代化进程。
参考文献:
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[2] 陈良江, 周勇政. 我国高速铁路桥梁技术的发展与实践[J]. 高速铁路技术,2020,11(2):27-32.
[3] 刘星星. 中国高速铁路桥梁技术的发展与实践[J].工程技术研究,2021(19):186.。