米哲
中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京102600
摘要：近年来，随着我国高速铁路的快速发展，高速铁路技术体系不断完善。高速铁路桥梁在高速铁路建设中起着至关重要的作用。与以往相比，我国高速铁路桥梁的建设技术发展非常迅速。高速铁路建设技术要求也越来越高，是现代关键技术的重要组成部分。因此，本文对高速铁路桥梁的特点和关键技术进行了探讨。
关键词：高速铁路；桥梁建设；特点；关键技术
1.高速铁路桥梁发展现状
桥梁建设作为高速铁路土建工程的重要组成部分，其主要功能是为高速列车提供平顺稳定的桥梁线路，以保证运营安全和旅客乘坐舒适。在人口密集地区和地质条件不良地区，为了跨越既有交通网络，节约耕地，避免高路基不均匀沉降，高架线路在我国各地高速铁路建设中得到广泛应用。
2我国高速铁路桥梁的特点
2.1桥梁占比大，高架多、大跨度桥梁多
高速铁路在建设中通常为控制地基的沉淀，避免大量占用农田以及保护环境、利于保养等宗旨来综合考虑。在经过桥梁和路基工程技术的比较之后，我国高速铁路在平原、地质不良地段以及人口和建筑密集地区,通常采用高架桥通过。例如广珠城际铁路桥梁所占线路比例为94.2%，京津城际铁路桥梁所占线路比例为87.7%，京沪铁路桥梁所占线路比例为80.5%，哈大客专铁路桥梁所占线路比例为73.7%,武广客运专线为48.5％。
其中京津城际铁路，全线桥梁共计100.3km，约占正线全长的87%。其中特大桥5座，长99.56km。大量采用双线整孔箱梁结构，以32m简支箱梁为主，跨越主要河流、道路采用连续梁，最大跨度为跨北京四环（60+128+60m）加劲拱连续梁、五环桥跨（80+128+80m）连续梁。
由于我国国情影响，高速铁路需要跨越大江大河，例如长江、黄河所以我国大跨度铁路桥梁多。据统计，在建与拟建客运专线中，100m以上跨度的高速桥梁至少在200座以上。其中，预应力混凝土连续梁桥的最大跨度为128m，预应力混凝土刚构桥的最大跨度为180m。 钢桥的最大跨度为504m。
2.2大量采用简支箱梁结构形式
根据我国高速铁路建设规模、工期要求和技术特点，通过深入的技术比较，确定我国常用跨度桥梁以等跨布置的32m双线整孔预应力混凝土简支箱梁为主型结构，少量配跨采用24m简支箱梁。施工方法主要采用沿线设置预制梁厂进行箱梁预制，运梁车、架桥机运输架设。部分采用移动模架、膺架法桥位灌筑。我国新建高速铁路桥梁中90%以上为32m预应力混凝土简支箱梁结构。跨越公路、站场、河流等跨度较大的桥梁主要采用预应力混凝土连续箱梁，根据结构跨度布置、类型和工期要求，多采用悬臂、膺架法施工。
2.3桥梁刚度大,整体性好
桥上线路与路基上、隧道中的线路不同，由于桥梁结构在列车活载通过时产生变形和振动，并在风力、温度变化、日照、制动、混凝土徐变等因素作用下产生各种变形，桥上线路平顺性也随之发生变化。因此，每座桥梁都是对线路平顺的干扰点。尤其是大跨度桥梁。
为了保证列车高速、舒适、安全行驶，高速铁路桥梁必须具有足够大的竖向和横向刚度以及良好的整体性，以防止桥梁出现较大挠度和振幅。同时，还必须严格控制由混凝土产生的徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形，以保证轨道的高平顺性。
2.4无缝线路与桥梁在桥梁上的联合作用
修建客运专线要求一次铺设跨区间无缝线路，以保证轨道的平顺和稳定。桥上无缝线路可看作为不能移动的线上结构，而桥梁在列车荷载、列车制动作用下和温度变化时要产生位移。当梁、轨体系产生相对位移时，桥上钢轨会产生附加应力。客运专线桥梁必须考虑梁轨共同作用。尽量减小桥梁的位移与变形，以限制桥上钢轨的附加应力，保证桥上无缝线路的稳定和行车安全。
我国采用“无缝线路”轨道作用的标准规程，根据一系列的模型分析实验，论证了理论的可实行性，规定了相对的技术范围。
3、高速铁路桥梁建设的关键技术
3.1大跨度桥梁设计建造技术
??高速铁路桥梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要，高速铁路大跨度桥梁的修建也不可避免，而我国高速铁路大跨度桥上速度目标值与其他路段保持一致，这也增加了大跨度桥梁的设计建造难度。主要设计建造技术包括：采用更高强度等级钢材、应用新型空间结构、研制大跨重载桥梁专用装置、采用深水基础施工新工艺等。
3.2无缝线路桥梁设计建造技术
?桥上无缝线路钢轨受力与路基上钢轨受力不同，桥梁自身变形和位移将使桥上钢轨承受额外的附加应力。为了保证桥上行车安全，设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附加力，并采取措施将其限制在安全范围内。钢轨附加应力包括制动力、伸缩力和挠曲力。经过多年的专题研究，目前我国系统建立了无缝线路梁一轨作用的力学模型，通过相应的模型试验和实桥测试验证了分析模型和理论的可靠性，制定了相应的技术控制指标。
3.3“车—线—桥”动力响应仿真技术
?为保证列车高速、舒适、安全行驶，高速铁路桥梁必具有足够大的刚度和良好的整体性，以防止桥梁出现较大挠度和振幅。我国从20世纪80年代初就开始进行“车一线一桥”动力相互作用理论和应用研究，建立和发展了多种分析模型，制定了相应的评定标准。在铁道部组织的桥梁动力性能综合试验中，试验车创造了300km/h以上的速度纪录，验证了我国“车一线一桥”动力仿真分析方法的有效性和评定标准的可信性。通过多年科研攻关和工程实践，基本掌握了高速铁路“车一线一桥”动力响应作用机理。
3.4无砟轨道桥梁设计建造技术
?在无砟轨道桥梁设计中追求构造简洁、美观.力求标准化、便于施工架设和养护维修，确保其足够的耐久性和良好的动力性能，关键在于解决梁体的刚度和变形控制技术。通过对梁体的竖向挠度、水平挠度、扭转角、竖向自振频率等主要技术参数的研究，以及对预应力混凝土梁徐变上拱的控制研究，使桥梁结构能够满足无砟轨道铺设条件。目前我国已基本掌握了高速铁路无砟轨道桥梁的设计建造技术。
3.5车站桥梁设计建造技术
?集铁路、地铁、地面交通为一体的大型综合交通客站从桥梁角度来说有两种类型，为房内设桥和桥上设房。北京南站、上海虹桥站采用房内设桥方式要综合考虑各种因素，重点解决温度应力缝设置、结构综合受力分析以及合理控制工程量等问题；新武汉站、新广州站采用桥上设房方式，桥梁承载了巨大的站房荷载，且多以集中荷载的方式作用于桥上，桥梁结构设计极其复杂，其关键是要上下结合巧妙布置，使站房的力尽快传于桥墩上，并合理控制桥梁桥墩变形对站房结构的影响。
3.6高架长桥快速施工技术
?正在建设的高速铁路桥梁长度占线路长度的比例远远大于普通铁路，并出现了一些长度大于10km、甚至达到上百千米的特长高架桥。标准跨度简支梁一般采用在沿线现场预制梁厂集中预制，并以配套运架设备逐孔架设的施工方法，特殊跨度的连续梁采用原位浇筑的施工方法。通过工程实践，形成了一系列成熟的标准梁制、运、架工艺及相应装备，高质量、高速度地实现了特长桥梁的建造。
3.7桥梁基础沉降控制技术
?在地层为软土、松软土地段，沉降是桥梁基础设计的主控因素，对工程投资影响巨大。通过对大量实测数据进行沉降曲线与沉降趋势的分析比较，提出桥梁群桩基础沉降计算采用“剪切变形传递法”及“分层总合法”；桥梁明挖基础及涵洞基底不处理基础沉降计算采用“规范法”（分层总和法）；基底为换填或旋喷桩处理的涵洞基础沉降计算则采用“复合模量法”（EC法）与“分层总和法”相结合的方法。目前，我国基本掌握了高速铁路桥梁基础沉降控制技术。
4.结语
综上述高速铁路桥梁的设计特点和关键技术的实践应用，可以看到我国在建造高速铁路桥梁的技术有了非常快速度的发展，目前我国在修建高速铁路桥梁的技术已经可以步入世界先进水平的行列。随着高速铁路的大规模建设，我们必须进行技术创新才能满足高速铁路建设的需求。
参考文献：
[1]尚顺邦，陈丰兰.中国高速铁路桥梁建设的发展[J].价值工程.2013（19）
[2]陈强.浅谈我国高速铁路桥梁建设的设计特点[J].黑龙江科技信息.2011（10）
[3]尚顺邦,陈丰兰. 中国高速铁路桥梁建设的发展[J]. 价值工程,2013,32(19):87-88
[4]曾敬东，李贞新，李小珍；我国高速铁路桥梁的结构型式及特点[J]；四川建筑；2005年04期