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高速铁路桥梁

一、高速铁路桥梁的特点

高速铁路由于采用全封闭行车模式，线路平纵面参数限制严格以及要求

轨道高平顺性，导致桥梁比例明显增大。尤其在人口稠密地区和地质不良地

段，为了跨越既有交通路网，节省农田，避免高路堤不均匀沉降，大量采用

高架线路。日本近2000km高速铁路中，高架线占线路总长36％，全部桥

梁达47％；拟建的我国京沪高速铁路桥梁占线路总长比例达50％以上，单座

桥梁最长达19km。而我国普通铁路桥梁的平均比例仅为4％左右。可见，桥

梁比例大，高架桥、长桥多是高速铁路桥梁的主要特征，桥梁已成为高速铁

路土建工程主要组成部分。

作为重要的现代交通干线，桥梁的主要功能是为高速列车提供平顺、稳

定的桥上线路，确保运营安全和乘坐舒适，并尽量减少使期间结构的维修工

作量。为此，桥梁应具备以下性能：

1．梁体应有足够大的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度，限制温差和混凝

土徐变产生的上拱变形，以保证线路的高平顺性和避免不良的车、桥动力响

应。

2．桥梁墩台应有足够大的纵向刚度，以限制桥上无缝线路轨道的附加应

力和制动时梁轨相对位移，保证线路的稳定。

3．桥型的选择应尽量避免增设无缝线路伸缩调节器。

4．桥梁结构及构造布置应符合耐久性要求，并便于检查和维修。

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二、高速铁路桥梁分类

按照不同用途，高速铁路桥梁可分为以下三类：

1．高架桥——用以穿越既有交通路网、人口稠密地区及地质不良地段。

高架桥通常墩身不高，跨度较小，但桥梁很长，往往伸展达十余公里。

2．谷架桥——用以跨越山谷。跨度较大，墩身较高。

3．跨河桥——跨越河流的一般桥梁。

尽管各国高速铁路对建桥材料不作限制，但90％以上的桥梁都选用混凝

土结构，主要是混凝土梁具有刚度大、噪声低、养护工作量少，而且造价较

为经济等优点。当桥下交通繁忙，需要快速施工，减少干扰时，还经常选用

钢混结合梁桥。

高速铁路桥梁一般都选用简支梁、连续梁、连续刚构、拱及组合梁等刚

度大的桥型，并尽量采用双线整孔箱型截面。跨度一般不超过100m，当需

要修建大跨度桥梁时，应对车辆走行性能和动力响应作专门的研究。

无碴轨道已被认为是高速铁路的发展趋势。实践证明，无碴轨道弹性均

匀、状态稳定，大大减少了线路维修工作量。桥梁采用无碴轨道还能显著减

少二期恒载，提高结构自振频率，改善车桥动力响应，但同时也对桥梁的变

形控制、基础沉降、纵向力传递提出了新的要求，成为高速铁路桥梁需要研

究的问题。

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三、梁体的刚度和变形要求

高速铁路桥梁承受的动力作用远大于一般桥梁。当列车高速通过时，桥

梁出现较大的挠度或结构自振频率与列车周期性激励荷载频率相近时，列车

与桥梁均会产生较大的动力响应，造成桥上轨道不平顺、乘坐舒适度降低、

结构活载效应增大，甚至列车走行性能恶化，严重影响车辆运行和结构安全。

因此，与普通铁路桥梁相比，高速铁路桥梁必须具备足够大的刚度和良好的

整体性。在结构形式与构造上通常有下列特点：