《中国铁路桥梁(1980-2020)》选录了不同地理环境下的各种类型桥梁共计206座,按照基本信息、概况、结构形式、施工方法、主要技术经济指标、技术特点和创新点、获奖情况的顺序进行叙述,充分体现了40年来铁路桥梁技术的发展和创新,反映了不同历史时期我国铁路桥梁建设领域的高技术水平和自主创新能力。全书共10章,分别为绪论、简支梁桥、平原地区桥梁、艰险山区桥粱、长江大桥、黄河大桥、大江大河桥梁、沿海跨海大桥、严酷环境地区桥梁和技术挑战与展望。
《中国铁路桥梁(1980-2020)》内容丰富,图文并茂,通俗易懂,可供从事铁路桥梁设计、施工、建设管理以及科研等的人员参考借鉴。
20世纪80年代以来,我国以大秦、京九、南昆、秦沈等铁路新线建设为契机,开始了高速铁路桥梁技术研究、既有线提速试验和秦沈线时速250km综合试验,相继建设了京津城际、京沪高速、京广深、徐兰、沪昆客运专线、杭深、商合杭、京福、沪汉等一批铁路,系统掌握了32m简支箱梁动力性能、徐变精细控制、大型装备(提梁机,运梁车、保桥机)研发等成套技术,大规模实现了900t级箱梁的梁场预制、现场整孔架设。近年来,研发的40m整孔箱梁、1000t级运架设备已在多个铁路项目成功运用,总体处于世界领先水平。
为了保持桥上轨道的平顺性,必须严格控制无砟轨道混凝土梁的徐变变形,徐变控制一直是国际混凝土桥设计的难题,我国采用了限制梁体恒载应力差及设置拱、钢桁、拉索等加劲结构,通过减小弹性变形有效实现了徐变变形的控制。创建了基于徐变、温度变形等综合控制的铁路大跨度混凝土桥设计理论,创新了桥梁竖、横向刚度评价方法,创建了多联梁拱组合、梁桁组合、索加劲、钢一混混合梁及上承式劲性骨架拱桥等高速铁路新桥型,建成了一批具有世界领先水平的大跨度混凝土桥,实现了高速铁路混凝土桥跨度100m至400m级的技术突破。
高速铁路大量采用无砟轨道,对结构的变形要求更加严格,而大跨度桥相对刚度小、温度跨度大,梁端伸缩位移大,受温度、风的影响,桥上线路平纵断面变化明显。经过多年来桥梁、轨道专业联合攻关,解决了无砟轨道与桥梁协调性及梁端平稳性、桥梁变形适应性等难题,在时速350km昌赣客运专线赣江特大桥上成功铺设无砟轨道,无砟轨道桥梁最大跨度由185m提到了300m。商合杭铁路裕溪河大桥(主跨324m) 则成为高速铁路大跨度无砟轨道斜拉桥的代表。
混合梁斜拉桥边跨采用了预应力混凝土梁,在实现压重的同时参与结构受力,通过对铁路斜拉桥的行车动力性能、合理构造、钢一混结合段的疲劳等方面的系统研究,攻克了铁路大跨度混合梁斜拉桥的关键技术难题,成果推广应用于深茂铁路、福厦铁路、广州南沙港铁路等重大项目的关键控制性桥梁,最大跨度达600m, 拓展了铁路斜拉桥的技术体系和工程类型,改变了大跨铁路斜拉桥普遍采用钢桁梁的单一技术格局,实现了基于建桥环境的多类型桥型结构合理化选择,从而大幅降低工程投资。
钢管劲性骨架分段、分层主拱的建造方法是我国工程师的自主创新,极大地拓展了上承式拱桥的应用。多年来,通过大跨度拱桥合理结构形式、竖横向合理刚度限值、抗震性能目标与抗震设计方法等研究,先后攻克了主拱施工线形控制、截面应力重分布规律、徐变特性、施工工艺等关键技术问题,一大批艰险山区铁路大跨度拱桥陆续建成,形成了混凝土拱、钢桁拱及钢管拱三大结构体系,建成了世界最大跨度的钢筋混凝土拱桥主跨445m的沪昆客运专线北盘江大桥,以及大瑞铁路怒江大桥(主跨490m) 的上承式钢桁拱桥。
天兴洲、安庆、铜陵、沪苏通等长江大桥采用三片主桁的空间桁架新结构,减小了主桁杆件内力和尺寸,有利于制造、运输和吊装。特别是沪苏通长江公铁大桥采用了新型箱桁组合结构,有效增加了加动渠横断面的受力面积,突破了桥梁跨度受制于钢梁杆件月受力大而难于设计、制造的瓶颈,成功研发了Q500gE高性能钢和2000 MPa 高强制索,在三桁三索面的空间受力特征研究、刚度控制、避劳设计、高强度桥梁钢应用、大位移梁端伸缩装置和轨道调节器、深水基础施工,大型施工装备研发等方面形成了成套技术,处于国际领先水平,为更大跨度和荷载铁路桥梁的修建提供了强有力的技术支撑。
2015年开工建设的丽香铁路金沙江大桥,为主跨660m上承式钢桁梁志索桥,是国内首座铁路悬索桥,打破了铁路不能修悬索桥的禁区,连镇铁路五峰山长江大桥(主跨为1092m) 即将开通运营,标志着我国已进入了大跨度高速铁路悬索桥时代,在世界是索桥发展史上具有标志性意义。
目前世界最长跨海公铁大桥、我国第一虚跨海公铁大桥-平潭海峡公铁大桥即将开通运营,标志着我国铁路跨海桥梁工程取得又一次重大突破,复杂海况(无覆盖层、岩面倾斜、风大浪高)跨海桥梁的结构选型、合理构造、抗风研究、大型施工装备及工艺等形成了成套技术,处于世界领先水平。
为展现40年来铁路桥梁的发展成果,中国铁道学会桥隧委员会与中铁四院牵头组织经规院、中国铁设、铁一院、铁二院、中铁设计、大桥院、铁五院以及中铁上海院等单位的铁路桥梁专家,编著出版《中国铁路桥梁(1980-2020) ) , 以供关心中国铁路桥梁技术发展的同仁参考和借鉴。
本书以图文并茂的形式,通过有代表性的200余座桥梁的介绍,概括和总结了近40年来铁路桥梁结构形式、桥梁技术、材料用量以及新材料、新工艺、新装置的应用。全书分为绪论、简支梁桥、平原地区桥梁、艰险山区桥梁、长江大桥、黄河大桥、大江大河桥梁、沿海跨海大桥、严酷环境地区桥梁、技术挑战与展望等章节,涵盖预制箱梁、大跨度混凝土桥、钢桥、大跨度拱桥、大跨度斜拉桥和悬索桥等各种典型桥梁。谨向提供各章节内容文字、图片资料的单位和个人一并表示感谢。文中涉及单位在40年间名称均有变化,在不引起误解的前提下,文中使用了其现在的名称。
未来十年仍是我国交通基础设施建设高速发展的黄金时期,也是践行“交通强国、铁路先行”战略的关键阶段,以川藏铁路为代表的艰险山区复杂桥梁建设、以甬舟铁路为代表的跨海大桥建设是桥梁工程科技人员面临的重大使命,桥梁如何满足超大跨度、超大水深、艰险山区的复杂建设条件,如何研发应用高强材料、高性能新材料,如何进一步完善桥梁技术标准体系,如何提升梁数字化、信息化、智能化、装配化、云计算、BIM技术等,实现铁路桥梁精细化建造和维护,是桥梁技术人员需要解决的难题。希望本书的出版,能为铁路桥梁的设计和施工提供有益的借鉴。
本书在编辑过程中,得到了国铁集团领导的亲切关怀和中国铁道学会的大力支持,由于本书规模较大,出版时间仓促,参加编写的人员较多,风格很难统一,且作者水平有限,难免有疏漏和错误之处,敬请读者提出宝贵意见。
第1章 绪论
1.1 20世纪80年代
1.2 20世纪90年代
1.3 21世纪首个10年
1.4 21世纪第二个10年
第2章 简支梁桥
2.1 综述
2.2 北京铁路枢纽斜军线永定河特大桥
2.3 广深铁路深圳铁路高架桥
2.4 达成铁路沱江特大桥
2.5 浙赣复线向西总干渠桥
2.6 内昆铁路沙沙坡横江7号大桥
2.7 格库铁路台特玛湖特大桥
2.8 青藏铁路三岔河特大桥
2.9 浩吉铁路华洪运河特大桥
2.10 秦沈客运专线月牙河特大桥
2.11 合宁铁路襄滁河特大桥
2.12 昌九城际铁路永修特大桥
2.13 张呼铁路集宁南特大桥
2.14 京沪高速铁路镇江京杭运河特大桥
2.15 郑济铁路郑州黄河特大桥引桥
2.16 南昆铁路白水河1号大桥
2.17 黄韩侯铁路芝水沟特大桥
2.18 浙赣复线浦阳江大桥
2.19 包西铁路黄河特大桥
2.20 集包第二双线铁路古城湾特大桥
2.21 两成客运专线跨两宝客运专线特大桥
2.22 京张高速铁路官厅水库特大桥
2.23 银西客运专线渭河特大桥
第3章 平原地区桥梁
3.1 综述
3.2 京九铁路卫运河特大桥
3.3 广深铁路石龙特大桥
3.4 宣杭铁路东苕溪特大桥
3.5 京津城际铁路跨北京四环路特大桥
3.6 甬台温铁路雁荡山特大桥
3.7 温福铁路昆阳特大桥
3.8 武广客运专线武汉高架站桥
3.9 武广客运专线汀泗河特大桥
3.10 郑西客运专线渭南渭河特大桥
3.11 郑西客运专线偃师特大桥
3.12 包西铁路跨西禹高速立交特大桥
3.13 沪杭客运专线跨沪杭高速公路特大桥
3.14 京沪高速铁路北京特大桥
3.15 京沪高速铁路跨京开高速公路特大桥
3.16 京沪高速铁路跨济兖公路特大桥
3.17 京沪高速铁路津沪联络线特大桥
3.18 京沪高速铁路丹昆特大桥
3.19 沪昆客运专线长沙西北上行联络线跨武广客运专线特大桥
3.20 西平铁路太峪大桥
3.21 西宝客运专线咸阳西立交特大桥
3.22 宿淮铁路京杭运河特大桥
3.23 赣韶铁路浈江特大桥
3.24 贵广南广铁路穗盐路特大桥
3.25 山西中南部铁路东平湖滞洪区特大桥
3.26 深茂铁路小鸟天堂特大桥
3.27 连盐铁路灌河特大桥
3.28 宁启铁路圩角河特大桥
3.29 郑阜铁路周淮特大桥
3.30 郑阜铁路界临特大桥
3.31 商合杭铁路颍上特大桥
3.32 徐盐铁路徐洪河特大桥
3.33 徐盐铁路盐城特大桥
3.34 张呼铁路怀安站特大桥
3.35 连徐铁路东海特大桥
3.36 京雄城际铁路固霸特大桥
3.37 潍莱铁路潍莱右线跨青荣铁路特大桥
……
第4章 艰险山区桥梁
第5章 长江大桥
第6章 黄河大桥
第7章 大江大河桥梁
第8章 沿海跨海大桥
第9章 严酷环境地区桥梁
第10章 技术挑战与展望
附表 典型桥梁一览表
参考文献