2023年4月18日发(作者:杂交动物)
客运专线铁路桥梁结构构造
高速铁路客运专线上,列车对桥梁的动力作用大,为满足行车安全、乘坐舒适以及 适应高速铁路线路的
构造要求,高速铁路桥梁必须具有足够的强度、更高的刚度、良好 的稳定性、更大的抗扭能力、更好的耐久
性和较高的减振降噪特性,同时,还要利于检 查与维修。
一、桥面布置
客运专线铁路桥梁桥面结构主要由人行道栏杆 (声屏障)、人行道盖板、电缆槽、防
撞墙(挡硝墙)、排水孔、防水层及保护层、轨道系统等组成。无硝轨道桥面与有硝轨道 桥面相比结构要稍
复杂一些,下面我们以京津城际铁路桥梁为例对桥面结构做如下具体 介绍。
无接触网立柱
有接触网立柱
13 20072
1 700 22 200—2 500
理
线
路
中
心
线
线
路
分
界
线
”
13 20W2 —
― 3000 300
2 200
线
路
中
心
线
接触网支柱
防捕墙
图京津城际铁路箱梁桥面断面图
2-2-1
如图所示,京津城际铁路桥面栏杆内净宽 正线线间距线路两侧
2-2-113.2m,5m,
设防撞墙(高强度取代护轮轨,防撞墙内净宽 在箱梁翼缘板两侧的遮
1mC40)雅典民主政治
9.1m;
板上安装可拼装式混凝土桥梁栏杆 (高穿越居民区时,安装声屏障(高
桥面喷涂聚月尿弹性涂料防水层(厚度 防水层上无保护层,梁缝间用橡胶止水带连
接。
1.2m),2.15m);
2mm,
图京津城际桥面现状图
2-2-2
图翼缘板上部断面详图
2-2-3
弹性缓
… 、『茶与人生
---------- 冲材料
1
混凝十底座板
止水带
图梁端止水带和缓冲层示意图
2-2-4
II
与既有线普通桥梁不同,为使轨道系统与桥梁形成两个相互独立的系统而自由伸缩 移动,桥面与轨
道系统的混凝土底座之间增加了滑动层;在梁端的混凝土底座与桥面间 增加了弹性缓冲材料;同时为防止
轨道系统的横向位移和向上敲起,在桥面的混凝土底 座两侧增设了 两种侧向挡块。
C D
在底座板和桥梁表面之间有一层滑动层,由土工布 -薄膜-土工布组成。它使底座板
下的梁跨伸缩不影响钢轨的受力,从而不受无缝线路的纵向力影响。
滑动层
图滑动层与梁体及轨道系统的关系示意图
2-2-5
如图所静物组合图片
示,桥梁结构中,每个梁体是相互独立的单元,而桥上则是无硝轨道的整体 道床,为使梁体不
受无缝线路纵向力的影响,在桥面与混凝土底座之间增设滑动层(两 布一膜),将桥梁与轨道系统划分为
彼此相互独立的系统而又不失为一整体, 彼此相互移
动,互不影响。
客运专线桥梁要保证耐久性,首先得有良好的防排水系统,京津城际铁路桥梁就采 用了 一种新型防
水层材料。 用于桥面中间部位的防水层主材料喷涂聚月尿弹性防水涂料 (简
称。聚月尿弹性涂料是一种双组分, 不含溶剂、快速固化型涂料。组分由预聚物或
SPUAA
半预聚物与异氟酸酯反应制得, 组分由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成。 组分和
BAB
组分在专用喷涂设备的喷枪内混合喷出,快速反应固结成灰色的弹性体膜。防水层系统 构造见图防水
8,
层涂膜平均厚度不得小于 每平方米涂料用量约 左右。
2.0 mm,2.3kg
一喷涂防水层,厚
2mm
—防水层的底胶层
一钢筋混凝土桥面结构层
桥面-法 系统构的构造示意图
2
图止水带、混凝土底座板及弹性缓冲材料
2-2-7
图防撞墙、人行道板及人行道栏杆
2-2-8
有硝轨道的桥面结构在防撞墙外侧与无硝轨道的桥面结构类似,只是具体尺寸有所 区别,有硝轨道的防
撞墙又称挡硝墙,在其挡硝墙内侧填充石硝并铺设钢轨,有硝轨道 桥面无侧向挡块及两布一膜滑动层,并且
两线间无排水孔。
二、梁体结构
目前,我国客运专线桥梁以 单箱双线预应力混凝土简支箱梁为主导梁形,利用
32m
C50,30mm
钢筋净保护层厚度除顶板不小于 其余均 土强度不低于
40m 24m
预应力混凝土简支箱梁进行辅助调跨,跨越道路时多采用连续梁形式。客运专 线铁路桥梁梁体混凝
不小于在每片简支箱梁底板端部设进人孔, 以方便日后支座及箱梁内部的检查和
35mm
维修。
图京津城际简支箱梁断面图
2-2-9 32m
弓 户 丁
EBCHao/
图石太客专简支箱梁断面图
2-2-10 32m
三、支座
桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,起着将上部结构静荷载和动 荷载集中传递至桥梁
墩台的作用。同时,协调上部结构因荷载、温度变化等因素作用下 产生的变形。支座受力性能的优劣及其对桥
梁变形的适应性将直接关系到桥梁运营安全、 抗震性能及其耐久性。
对于高速铁路桥梁支座,尽量做到少维修 ,少更换。由于长钢轨纵向力、制动力、列
车动力作用和机车车辆横向摇摆力等动力影响较之普通铁路桥梁加剧,因而对支座的减 振、消振性能就提出了
新的要求。为满足减、消振性能的要求,除个别桥梁采用钢支座 外,其余均采用盆式橡胶支座,其部分支座具
有调高功能。
盆式橡胶支座是利用被半封闭 钢制盆腔内的弹性橡胶块,在三向 受力状态下具有流体的性质特点, 来
实现桥梁上部的转动,同时依靠 中间钢板上的 板与
F4
上座板的不 锈钢板之间的低摩擦系数来实现上 部结构的
水平位移,使支座所承受 的剪切不再由橡胶完全承担,
而间 接作用于钢制底盆及 板与不锈 钢之间的滑移
F4
上。从试验的数据来 看,橡胶处于三向约束状态时的抗
压弹性模量为 比无
50000kg/cm2 ,
侧向约束的抗压弹性模量增大近 倍,因而支座
岸.敕坳
mhK
E*尚强甲网
IE
点漳极
I ki
板”
20
承载能力大为提高,解决了板式橡胶支
座承载能力的局限,能满足大为所欲为什么意思
的支承反力、大的水平位移
及转角要求。
客运专线简支梁的四个支座分别为: 固定、
纵向活动、横向活动及多向活动。 目前,
我国客运专线用的盆式橡胶支座主要有 等类型。
图盆式橡胶支座组成
2-2-11
ALGATMT TGPZ
KTPZZ
。横向活动支座 多向活动支座 *
。固定支座 纵向活动支座
调高盆式橡胶支座为机械调高支座, 最大调高量为连续梁采用碉高盆式
-Q-
最大调高量为调高盆式橡胶支座具有液压及机械双重调高能力,
70mm TGPZ KTPZ-TG
60mmALGATM
图简支箱梁支座布置示意图
2-2-12
图防落梁装置
2-2-13
橡胶支座,座可通过机械或液压调高支座,液压调高最大调高量为 预
ALGATMTt60mm
制简支箱梁采用改变上支座板顶面坡度的方式以适应梁体坡度( 。)的要求,当坡度
20%
大于。时,采用梁底调整,现浇简支梁采用梁底调整,简支箱梁的每个支撑垫石内侧 装有防落梁装置,
20%
并做接地处理。打开防尘罩后的支座如下:
图可调高盆式橡胶支座
2-2-14 KTPZ-TG
客运专线无硝轨道的特点是只能利用扣件系统和轨道板下的 砂浆垫层进行少量
CA
调高,当轨道系统的调高不能满足线形和坡度时,就需要对桥梁的支座进行调整来满足 线路的平顺要求。目
前,京津城际铁路的全线桥梁和石太客专的部分桥梁采用可调高盆 式橡胶支座。
可调高盆式橡胶支座主要有 等类型,见下表。
ALGATMT KTPZ-TG TGPZ
表主要类型支座调高量
2-2-1
支座尖型 吨别 倜局方式
取大调局重总取大调局重
(mm) (mm)
小于
3000 105
机械
45
ALGATMT
液压
60
大于
3000 45 45
机械
KTPZ 70
机械
40
液压
30
TGPZ 60 60
机械
支座调高方式主要有两种:
①液压调高:在支座预留的孔道中,利用油泵直接向支座中二月二龙抬头习俗
注入快速钢化树脂材料,
使其提升。
②机械调高:
a.
通过千斤顶直接将梁顶起,在支座的上座板与梁底间插入薄钢板。
b.
支座承压橡胶板中油腔可取代千斤顶实现自顶升,待抬升后再用临时支撑将梁撑 住,然后支座回
油,在支座的上座板与鲁迅的杂文
梁底间插入钢板。
Ill I'
!
图顺桥向支座断面图
2-2-15 TGPZ
图横桥向支座断面图
2-2-16 TGPZ
表京津城际座尺寸表
2-2-2TGPZ
支座反力 调图量
主要尺寸(
mm
(KNJ) (mm
1500 60 585 430 500 300 430 370 365 220 175
2000 60 645 480 550 300 480 425 410 265 180
2500 60 660 515 565 300 515 470 445 295 195
3000 60 740 565 630 300 565 510 485 325 200
3500 60 800 615 680 300 615 550 525 350 210
4000 60 875 650 740 300 65感冒吃什么水果
0 585 555 375 220
4500 60 905 670 770 300 670 615 575 405 220
5000 60 955 710 810 350 710 650 610 430 225
5500 60 995 745 840 380 745 680 640 440 240
6000 60 1015 775 860 400 775 715 670 470 240
60 1070 830 900 500 830 760 715 505 245 7000
A B C D A1 B1 C1 D1 H
四、墩台
对于高速铁路,为了保证桥上轨道结构的强度、平顺性和稳定性,以及满足梁轨相 对位移限值的要
求,必须对不同跨度的桥梁下部的刚度加以限制。
为保证桥墩具有足够的刚度,高度 以下一般采用实体墩,高度 以上一般
30m30m
为空心墩,禁止使用轻型墩,也不采用石砌墩台。为便于检查养护,在墩顶设有凹槽, 梁底进人孔位于墩
顶。墩顶预留千斤顶顶梁位置。简支梁墩顶相邻跨支座纵向间距由普 通铁路桥梁放大至。
70cm120cm
为保证轨道平顺,对墩台基础工后
沉降及相邻墩台工后沉降差给予严格的 限制,保证墩台
发生沉降后,桥头和桥 上线路坡度的改变不致影响列车
的正常 运行,即使要进行线路高程调整,其调 整工作
量不致太大,不会引起桥面改建 和桥梁结构加固。
为缓解桥梁和路基的刚度大的差
异,使列车平稳通过,在桥台后方的路 基上做了一些特
殊处理。一般在桥台后 路基上设置摩擦板,可将桥梁上
传来的
荷载传入地基,摩擦板宽度一般为 厚度为
9m,
图京津城际高速铁路桥墩
2-2-17
摩擦板端设置端次,可将没有经过摩擦板传入地基的剩
余荷载传入地基,并且产生很小 的位移,端次的外侧再
设置过渡板,保证桥梁和路基段的平稳过渡。整体看来桥
0.4m,
长度根据不同桥梁结构计算确定。
面板与 桥台、摩擦板、端次、过渡板形成一条长带,其结构如图 示。桥梁墩台混凝土强
2-2-18
度不低于桥墩多采用桩基础,一般桩径 桩长左右,大跨桥桩径桩
C30,1m,50m1.5m,
长左右。考虑到景观要求,一般位于市区内的桥梁墩台不设置吊围篮。桥墩沉降观
70m
测标志位置:墩高v 设在墩顶一侧距墩顶 <墩高w 设在墩身平面一
4m,0.5m; 4m14m,
侧距地面墩高>设在圆端墩身两侧距地面 。
0.5m;14m,0.5m
一律擦板弱料过逋板
图路桥过渡段示意图
2-2-18
五、紧急疏散通道
在发生事故时,为了方便旅客的逃生和工作人员对设备的检查与维修,在超过
长的特大桥上设置了紧急疏散通道,紧急疏散通道间距一般为 左右。
3km
3km
图紧急疏散通道
2-2-19
六、轮轨系统高速铁路桥梁与普通铁路桥梁的主要区别
高速铁路桥梁要有足够大的刚度。主要控制挠度,梁端转角,扭转变形,结构自振
频率,还要限制预应力徐变和不均匀温差引起的结构变形。 所有这些变形必须进行控制,
以满足列车高速运行安全。车 -线-桥要进行动力耦合检算。动力耦合检算应满足动力学 指标(脱轨系
数、轮重减载率、轮对横向水平力、车辆竖向加速度)和旅客乘坐舒适度 指标。常用跨度梁(、
24m
32m)
结构形式为双线整孔箱型梁,斜交跨越障碍一般采用 小跨连续刚构或刚构连续梁。
为了保证桥梁结构 年的使用寿命, 要采用高性能混凝土。 施工原材料配比设计、
100
外加剂、掺和料、搅拌、灌筑、养护等要满足高性能混凝土技术条件的要求。为了避免
梁体产生早期收缩裂缝,预制梁采用三阶段张拉方法,即预张拉(带模) 、初张拉、终张
拉,现浇梁采用二阶段张拉法(初张拉、终张拉) 。
为了确保预应力管道压浆的密实度, (普 预应力混凝土梁管道采用真空压力灌浆方法
通铁路采用直接注入) 。
为了防止支座三条腿受力弊端和准确控制桥面标高,梁先落到测力千斤顶(平均值
)上,调整反力和桥面标高,采用压力灌浆锚固支座(普通铁路采用座浆法) ,安装
5%
梁体。
桥梁的梁端设置橡胶伸缩装置,确保梁缝止水,人行步道板采用活性粉末混凝土
(RPC140Mpa)
、抗压强度可达 。