高速铁路桥梁主要设计原则

高速铁路桥梁主要设计原则1. 一般原则为了满足高速列车安全运行和旅客乘坐舒适度的要求，高速铁路桥梁结构应具有安全舒适，造型简洁，设计标准化，便于施工架设和养护维修的特点，并须具有足够的耐久性和良好的动力性能。

正是基于上述基本要求，桥梁上部结构一般采用预应力混凝土结构，下部结构一般采用混凝土或钢筋混凝土结构。

跨度大于或等于20m的梁部结构，采用双线整孔箱形截面梁，必要时，也可采用两个错孔布置的单线箱形截面梁。

跨度小于20m的梁部结构，一般采用钢筋混凝土刚构、框构和多片式T梁，多片式T梁需施加横向联结形成整体桥面。

简支梁桥的上部结构一般采用架桥机架梁，中小跨度连续梁桥一般采用架桥机架设后连续张拉的施工方法，有条件的地方，也可采用满布支架现浇施工。

大跨度预应力混凝土梁采用悬臂灌注施工。

高速铁路桥梁设计主要依据《京沪高速铁路设计暂行规定》（以下简称《暂规》）、《铁路桥涵基本设计规范》、《铁路桥涵钢结构设计规范》、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》、《铁路桥涵地基和基础设计规范》、《铁路工程抗震设计规范》、《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》等规程或规范。

根据上述规范，高速铁路桥梁的主要设计原则主要体现在以下几个方面：（1）设计活载采用ZK活载，动力系数、离心力、制动力、横向摇摆力、脱轨荷载等均按《暂规》计算，并考虑由于桥上铺设超长无缝线路而产生的长钢轨纵向力。

（2）为了保证桥上轨道的平顺性和结构具有良好的动力性能，对结构刚度和基频进行严格控制。

（3）为了保证桥上无缝线路保持正常的使用状态，增加了墩台最小纵向水平线刚度限值的要求。

（4）对基础工后沉降及不均匀沉降严格限制。

（5）提高桥梁结构的整体性。

（6）桥面构造更为合理，满足各种桥面设施的安装要求，采取了提高结构耐久性、减振降噪等措施，满足养护维修的要求。

2. 桥涵设计细则（1）梁跨结构及标准跨度1）高速正线V≥200Km/h时，标准梁跨采用京沪高速铁路标准梁；200Km/h＞V≥160Km/h 时可采用秦沈线标准梁。

采用的标准梁跨有：多片式简支T梁：L=12、16m。

简支箱梁：L=20、24、32、40m。

中小跨度连续梁：3×20、2×24、3×24、2×32、3×32、4×32、2×40。

连续箱梁：32+48+32m、40+64+40m、48+80+48m。

连续结合梁：32+40+32、40+50+40、40+56+40m。

2）高速动车段走行线、高中速联络线V≤160Km/h时，可采用采用普通梁。

（2）桥跨布置1）除受控制点影响外，尽量按等跨布置，等跨布置以32m、24m梁跨为主。

一座桥尽量采用同一梁跨类型。

2）跨越河堤的桥孔应尽量一孔跨越，堤上及边坡上不宜设墩，如确有困难，桥墩应设在背水坡。

特殊困难时，另行研究。

3）斜交过路过河时，尽量采用较大跨度通过，可采用双线圆形桥墩，可采用异形墩或带洞式背靠背T台进行调孔。

（3）桥跨结构1）跨度20m及以上选用双线整孔箱梁。

2）跨度20、24、32m采用双线简支箱梁或中小跨度连续梁。

3）跨度20m及以下可用刚构、框构或简支T梁。

4）跨河桥梁以32m梁为主，旱桥根据技术经济比较确定24m梁跨或32m梁跨。

5）当全桥控制工点较多，梁跨形式较多时，或地质较差，沉降不易控制及采空区影响范围，采用简支梁。

6）当特大桥或大桥全桥孔跨较为单一，地质较好沉降容易控制时，采用中小跨度连续梁布置桥孔。

24m跨度以3×24m为主，辅以2×24m连续梁。

32m跨度以2×32m为主，辅以3×32m、4×32m连续梁。

（4）墩台1）高速铁路采用京沪高速专用墩台。

分为矩形双柱墩、圆形双柱墩、圆端形板式墩、圆端形桥墩、单圆柱形桥墩、矩形空心墩、圆端形空心墩等，根据道路斜交、水流条件和墩高等不同情况分别选用。

2）8度地震区的墩台需经专门检算后使用。

3）桥台使用耳台、T台。

4）不采用柔性桥墩。

5）水中部分正交或斜交角较小时采用圆端形墩，斜交角较大时采用独柱圆墩；旱地部分采用矩形墩或圆端形墩等。

6）桥墩刚度满足《暂规》6.3.6条下部结构水平刚度的要求。

（5）线桥分界高度根据经济技术比较确定一般地段可采用7～8m，城镇附近可采用5～6m，软土地段以桥代路时按有关专业要求办理。

（6）跨越河堤的桥孔，宜一孔跨越。

确有困难时，桥墩不应设在背水坡，且一般宜用桩基、承台上抬，尽量少挖或不挖河堤。

（7）桥孔布置时，在各控制点之间，应尽量用标准孔跨调节，若有困难时，可采用框架墩或带洞的形墩过渡。

（8）桥台后30m左右以内路基需要设置涵洞时，可采用延长桥孔或改路、沟等至桥下的办法取消涵洞，以免影响行车的平顺性。

（9）当两桥台尾之间的间距小于150m，且为路基相连时，两桥宜设置为一座桥梁。

（10）既有桥涵的利用、加固、改建及涵洞接长的设计原则高速铁路引入既有站，既有线上涵洞结构处于正常工作状态时，一般接长或原式利用。

如果经检算，既有桥梁能满足既有桥梁处高速铁路列车通过速度要求时，既有桥梁可原式利用，否则需要加固改造利用；当需要废弃既有桥梁时，应综合比较线路绕行方案后研究确定。

（二）设计洪水频率、设计活载及活载图式1. 桥梁设计洪水频率为1/100，特大桥或技术复杂，修复困难的桥梁按1/300洪水频率校核，涵洞设计洪水频率为1/50。

2. 设计活载（1）高速正线、高中速联络线、动车走行线采用ZK标准活载。

（2）枢纽内可能走行普通客货列车的地段及相关的既有线改造，中—活载。

（3）公路桥按现行公路规范办理。

3. 活载图式其图式如图9.1。

图9.1 京沪高速铁路活载图式（三）桥梁建筑限界按“京沪高速铁路建筑接近限界基本尺寸及轮廓图”执行。

（四）高速铁路桥梁分布情况全线桥涵总数2887座，桥梁工程（含相关工程）计575座846396.7折合双延长米（特大桥226座，大桥154座，中桥192座，小桥61座）；框构桥76座；涵洞2167座。

正线部分桥梁总数519座（特大桥193座、大桥150座、中桥176座），长769.154km，、小桥58座、各类涵洞2068座。

桥梁占正线长度46.3％，扣除桥梁长度后，每公里线路涵洞3.3座／km。

其中：北京至徐州段桥涵总数1567座，其中桥梁（不包括公路桥及框构桥）335座（特大桥109座，大桥75座，中桥148座，小桥3座），长408001.7双延米（含相关工程及黄河桥）；框构桥76座；各类涵洞1145座。

正线部分桥梁总数300座（特大桥89座，大桥74座，中桥137座），358424.04折合双延米，框构桥41座；各类涵洞1046座。

桥梁占正线长度54.1％，扣除桥梁长度后，每公里线路涵洞3.27座／km。

其中长度大于5km的桥有17座，分别是跨北京环线特大桥（7496.3m）,跨六环路特大桥（5049.3m）,跨京津塘高速公路特大桥（10286.0m），北运河特大桥(110710.7m)，永定新河特大桥（9947.8m），三角淀特大桥（32273.3m），子牙河一号特大桥（5760.7m）,团泊洼1号大桥（23182.9m），团泊洼2号大桥（23512.6m），子牙新河（16218.1m）、石黄高速公路特大桥(8236.1m)，南运河2号特大桥（9434.6m），宣惠河特大桥（10313.5m）漳卫新河特大桥（16763.7m），104国道特大桥（6402.2m）,黄河桥（13292.55m），跨兖石铁路特大桥（5705.9m）。

徐州至上海段桥涵总数1320座，其中桥梁（不包括公路桥及框构桥）240座（特大桥117座，大桥79座，中桥44座），长438.395km（含相关工程）；小桥58座、各类涵洞1022座。

正线部分桥梁总数219座（特大桥104座、大桥76座、中桥39座），长410.73km；小桥58座、各类涵洞1022座。

桥梁占正线长度47.77％，扣除桥梁长度后，每公里线路涵洞3.65座／km。

其中长度大于5km的桥就有12座，分别是荆山引河特大桥（5627.76m）、淮河特大桥（11304.45m）、滁河特大桥（10095.9m），秦淮河特大桥（5158.7m）、常州特大桥（11583.48m）、三山港特大桥（12121.89m）、无锡特大桥（18921.37m）、苏州特大桥（13461.52m）、昆山特大桥（17002.87m）、跨沪宁特大桥（7415.96m）、蕴藻浜特大桥（22533.83m）及大胜关长江特大桥（11765m）。

一般中小跨度桥梁均采用多孔的简支梁结构或中小跨度连续梁结构，当跨度需要大于40m 时采用连续梁结构，当跨度需要大于100m时，采用了斜拉桥、刚梁刚拱、钢桁拱组合结构新结构、新技术。

（五）高架线路设计说明京沪高速铁路徐沪段沿线经济发达，道路、通航河流众多，地势较为平坦，高速铁路与它们交叉时引起路肩高程抬高而设置较长高架线路。

另外有些地段地质条件较差，引起的路基工后沉降较大或路基地基处理费用较高，经技术比较后，在这些地段设置高架线路。

高架线路的路基高度一般在15m以内，所以高架线路桥式主要采用了Lp≤32m的简支梁、等跨连续箱梁以及3×10+8m的连续刚架桥。

简支梁梁部在跨度Lp≤16m时，双线桥采用4片式T梁，单线桥采用2片式T梁，横桥向张拉预应力筋；Lp=20、24、32m时，双线、单线桥均采用单箱单室箱梁。

桥墩主要采用了空心墩（含矩形和圆端形）、实体墩（含矩形和圆端形）；桥台采用双线T 台。

空心墩底部设有进人孔，检修人员可以由此进入墩顶及箱梁内检查；T台胸墙前预留有空间，检修人员可以由T台胸墙前进入箱梁内检查。

高架线路桥梁基础一般采用扩大基础、φ0.8m、φ1.0m、φ1.25m的钻孔桩或φ0.55m的预制管桩等。

简支梁、等跨度连续梁等多采用预制架设施工方法，连续刚架桥采用现浇施工方法。

（六）重点桥梁说明1. 跨北京环线特大桥（正在勘测）(计划首批开工)2. CⅠK139+899.3天津团泊洼1号特大桥（计划首批开工）该桥为跨越独流减河及团泊洼滞洪区而设，全长21692.3m。

独流减河设计流量4011m3/s，设计水位5.40m，与线路斜交角66.5°，团泊洼滞洪区滞洪水位5.56m。

另外本桥还跨越规划京沪高速公路联接线、静王公路、周卢铁路等控制点。

桥址区分布有软土。

跨越京沪高速公路联络线采用2×40.0m连续梁；跨越独流减河采用56.0m简支箱梁，单圆柱桥墩，以减少租水；跨津晋高速公路为48+80+48m连续梁，悬臂灌注施工，其他段落均采用32、24.0m 简支箱梁。