鐵路橋樑
鐵路橋樑
鐵路橋樑是鐵路跨越河流、湖泊、海峽、山谷或其他障礙物,以及為實現鐵路線路與鐵路線路或道路的立體交叉而修建的構築物。鐵道工程學科的分支一鐵路橋樑工程的簡稱,因此它還包含鐵路橋樑修建及維護的一系列技術。鐵路橋樑按用途分為鐵路橋和公路鐵路兩用橋;按結構分為梁橋、拱橋、剛構橋、懸索橋、斜拉橋和組合體系橋等等。19世紀中葉,1946年英國在威爾士梅奈海峽建成了第一座大跨度鐵路大橋;1874年美國建成第一座公鐵兩用的聖路易斯鋼拱橋。中國鐵路史上知名的橋樑有:京漢線鄭州黃河橋、津浦線濼口黃河橋、浙贛線錢塘江橋、京廣線武漢長江大橋等等。鐵路橋樑工程技術包括:橋址勘測,含橋位選址、水文計算等技術;橋樑設計,包括初步設計和技術設計,初步設計要確定橋樑長度、高度、跨度和基礎埋置的深度、推薦橋位和橋式等,技術設計要確定橋樑各部位的尺寸,對橋跨、墩台和基礎等進行結構設計並繪製符合建橋要求的設計圖紙、擬定出施工方案、用料清單、確定工程造價和完工日期等;橋樑施工涉及施工組織以及各類施工機具的運用等技術;橋樑養護維修包括橋樑病害的檢査和整治以及日常的保養工作等。
鐵路橋樑
鐵路橋樑採用最多的是梁式橋。它是一種使用最廣泛的橋樑型式,可細分為簡支梁橋、連續梁橋和懸臂樑橋。所謂簡支梁是指梁的兩端分別為鉸支(固定)端與活動端的單跨梁式橋。連續梁橋是指橋跨結構連續跨越兩個以上橋孔的梁式橋。在橋墩上連續,在橋孔內中斷,線路在橋孔內過渡到另一根樑上的稱為懸臂樑,採用這種梁的橋稱為懸臂樑橋。梁式橋的梁身可以做成實腹的,也可做為空腹的,空腹的稱為桁梁。桁梁也叫桁架。桁架的類型五花八門,有三角形、雙斜桿形、菱格形、米字形、多腹桿密格形、K形、W形、空腹形等。
鐵路橋樑
鐵路橋樑
懸索橋,是橋面支承在懸索(也稱大纜)上的橋,又稱弔橋。它是以懸索跨過塔頂的鞍形支座錨固在兩岸的錨錠中,作為主要承重結構。在纜索上懸掛吊杆,橋面懸掛在吊杆上。由於這種橋可充分利用懸索鋼纜的高抗拉強度,具有用料省、自重輕的特點,是現在各種體系橋樑中能達到最大跨度的一種橋型。
斜拉橋是將梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的橋。它由梁、斜拉索和塔柱三部分組成。斜拉橋是—種自錨式體系,斜拉索的水平力由梁承受、梁除支承在墩台上外,還支承在由塔柱引出的斜拉索上。按梁所用的材料不同可分為鋼斜拉橋、結合梁斜拉橋和混凝土梁斜拉橋。
鐵路橋樑
除以上5種橋樑基本結構型式外,還有一種其承重結構系由兩種結構型式組合而成,稱為組合體系橋樑。如梁與拱的組合,以九江長江大橋為代表;梁與懸吊系統的組合,以丹東鴨綠江大橋為代表;梁與斜拉索的組合,以蕪湖長江大橋為代表等。
高速鐵路橋樑的橋面必須有足夠的強度來應對高速列車的衝擊力,對橋面的各項參數都有著嚴格的要求。
(1)國內外已建和在建的下承式高速鐵路鋼橋中,橋面結構大致可分為混凝土道碴板橋面、混凝土整體橋面和鋼正交異性板整體橋面。這些橋面結構在法國TGV、日本新幹線和我國正在修建的高速鐵路橋樑七都有應用。
(2)混凝土道碴板橋面大多為鋼縱橫樑-混凝土板結合橋面,這種橋面結構的優點是自重較輕,結構簡單,受力明確,主桁下弦桿(或系梁)只受節點荷載作用,與明橋面結構類似。橫樑的面外彎曲是設計中的關鍵問題,施工中應儘可能釋放一期恆載作用下橫樑的面外彎曲和縱粱的軸向變形,節間不宜過大。當跨度較大時,或設置伸縮縱梁,或加大下弦桿或系梁以減小第一系統變形。
(3)混凝上板整體橋面結構一般用在下承式鋼桁梁橋,可分為兩種:一種橋面板只在節點處與下弦桿結合;另一種是橋面板與整個下弦桿相結合。優點是整體性好,剛度大。前者保留了混凝土道碴板橋面結構簡單,受力明確的優點,後者整體性更好,剛度更大。缺點是結構自重大,用鋼量一般比混凝土道碴板橋面多。
(4)正交異性鋼整體橋面結構整體性好、剛度大、建築高度低、自重比混凝士整體橋面小;缺點是用鋼量多,一般用於特大跨度橋樑。