铁路桥梁技术进步研究论文

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摘要：以时间为线索，论述了新中国成立以来具有典型特征的铁路桥梁在跨径、结构形式、工程材料、施工工艺、技术装备等各个方面所取得的技术进步。

关键词：铁路桥梁；技术进步

从修建万里长江第一桥武汉长江大桥开始，新中国桥梁建造技术飞速发展，取得了举世瞩目的成就。铁路桥梁建设以武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥、芜湖长江大桥为主要标志，桥梁跨径不断提高，结构形式不断创新，从勘测设计、工程材料、施工工艺及技术装备等诸多方面体现出铁路桥梁建造技术的不断进步。

武汉长江大桥是京广线上的重要桥梁，1957年建成通车，为双层式结构，上层4线公路、下层双线铁路，全桥总长1670m，正桥长1156m。正桥钢梁计9孔，为3联3*128m连续钢桥梁，是国内首座采用连续桁梁的现代化桥梁；钢材为苏联进口的3号桥梁钢，铆接结构；构件采用胎具组拼，机器样板钻孔，钢梁制造精度很高。公路面行车道为混凝土板与钢纵梁结合共同受力的结合梁，是我国采用结合梁的开端。桥梁深水基础首次采用钢板桩围堰管桩基础，钢筋混凝土管桩直径155cm,振动打桩机振动下沉，是我国深水基础结构形式的第一次飞跃，该深水基础施工技术曾全面推广。武汉长江大桥的建成，标志着我国自力更生建设现代化大跨度铁路钢桥的开端。

京沪线南京长江大桥1968年建成通车。全桥铁路部分长6772m，公路部分长4588m,正桥长1576m;主跨为3联3*160m连续钢桥梁，另加1孔128m简支桥梁。该桥应用了许多新材料、新结构和新工艺，钢桥梁在支点处加高，下弦呈曲线形，上弦平直；主桁材质为新开发的国产16锰桥梁钢，铆接结构；但公路纵梁为焊接，铁路纵横梁采用高强度螺栓连接，对我国栓焊梁的发展起到了重要的推动作用；公路行车道板为陶粒轻质混凝土，铁路面首次铺设长钢轨。正桥基础根据不同的水文地质条件，有4种类型：筑岛重型混凝土沉井基础（沉入土面以下约55m）、深水浮式钢筋混凝土沉井基础、钢板桩围堰管柱基础、沉井加管柱基础，后2种基础是武汉长江大桥管柱基础的发展，管柱直径由155cm加大到360cm，并引进了预应力技术，由普通混凝土管柱发展成预应力混凝土管柱。南京长江大桥建桥新技术，获1985年全国科学技术进步特等奖，是我国现代化铁路桥梁发展的又一个里程碑。

1995年竣工的孙口黄河铁路大桥，其跨度108m的连续钢桁梁首次采用了整体节点新技术，改变了过去惯用的拼装式节点施工方法，减少高强度螺栓的用量，节约了钢材，方便架设施工，缩短了工期。

建成于1994年的九江长江大桥，是京九铁路大动脉上跨长江的关键工程，其主要技术成果为：（1）首创“双壁钢围堰大直径钻孔桩基础施工法”，此种新型施工技术，可在长江中全年进行基础施工，荣获国家优秀设计金质奖；（2）首次将“触变泥浆套”和“空气幕”工艺用于下沉深度达50m的正桥和引桥沉井基础，创造了巨大的经济效益；（3）铁路引桥首次采用当时国内最大跨度的整体式40m无碴无枕预应力钢筋混凝土箱梁；（4）首次在国内采用最大跨径216m的三跨连续刚性梁柔性拱结构，首创216m大跨跨中合拢及柔性拱合拢工艺；（5）研制并成功运用屈服强度不小于412Mpa的新钢种15MnVNq,最大板厚达到56mm,且很好地解决了其焊接技术问题，使国产高强度桥梁用钢进入了世界先进行列；（6）研制成功材质为35VB的M27、M30大直径高强度螺栓，并制订了相应的施拧工艺；（7）自行设计制造吊重300t的双臂走行式架桥机，在当时为我国起重量最大的架桥机；（8）首次采用双层吊索塔架全悬臂架设跨度180m钢梁，为国内全悬臂架设钢梁达到的最大跨度；（9）在国内首次采用抑制吊杆振动的新型“质量调谐阻尼器”（TMD）技术，解决了三大拱中吊杆的风激涡振问题。九江长江大桥在设计、施工中采用了大量的先进技术，创造了多项全国第一，代表着当时我国桥梁建设技术水平和科持发展水平，被誉为公铁两用桥梁建设的一座新的里程碑，并荣获国家科技进步一等奖、建筑工程“鲁班奖”。

1995年竣工的攀枝花铁路单线桥，采用主跨跨度168m的预应力混凝土连续刚构，为当时我国同类型铁路桥梁中最大跨度。

1998年建成的石长铁路长江湘江大桥，正桥为62m+7*96m+62m跨的预应力混凝土连续箱梁；该连续梁采用特制的造桥机以预制节段拼装的方式进行施工，预制节段梁块重量150t;这是我国首次采用大跨度造桥机进行铁路预应力连续梁架设施工。

1999年建成的长东黄河铁路二桥，全桥长13．01km,采用了国产新钢种14MnNbq钢及整体节点新技术；该桥实际施工工期为12个月，月成桥进度超过一公里，创下新的建桥速度。

2000年建成通车的芜湖长江大桥，其技术创新的主要成就体现在：（1）主要跨采用180m+312m+180m板桁结合结构低塔斜拉桥新桥型，是我国第一座公铁两用低斜拉桥，第一次在正桥采用钢梁与公路桥面混凝土板结合的板桁组合结构，主孔312m也是国内目前公铁两用桥梁的最大跨度；（2）研制开发了高性能14Mbq钢，该种强度适度﹑厚板效应不明显﹑可焊性好﹑韧性和抗断裂性好，为我国大跨度桥梁用钢提供了一个优良的国产新钢种：（3）正桥钢梁采用厚板（50mm）组成的全焊箱型杆件和整体节点构造，推动了我国桥梁焊接技术的发展；（4）312m主跨采用跨中合拢新技术，实现跨中精确合拢；（5）主塔墩采用30.5m双壁钢围堰钻孔桩低承台基础，抽水水头差达42m；副跨采用吊箱围堰大直径钻孔桩高承台基础，为国内首次。芜湖长江大桥工程建设，在桥梁结构、工程材料及施工工艺等多方面取得的创新成果具有广泛的推广应用价值；该桥5项科研成果被鉴定为国际先进水平、3项为国内领先水平，多项成果填补了国内空白，并纳入相关的规范和工艺；它的建成在总体上把我国桥梁建造技术提高到了一个新水平，被誉为继武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥后，我国铁路桥梁建设的第四个里程碑，并荣获国家科技进步一等奖、建筑工程“鲁班奖”和詹天佑土木工程大奖。

2001年竣工的水柏铁路北盘江大桥，其主跨是世界上同类桥梁最大跨度的上承式推力铁路钢管混凝土拱桥，桥位于V形的山谷中，一岸直立并倒悬、另一岸呈71°角度，主跨236m、桥长468.2m，采取平面转体法施工，单铰半跨转体自重约为10400t。该桥设计新颖、技术含量高、施工难度极大，其单铰转体重量居全球之冠。

秦沈客运专线是我国自行设计建造的第一条客运专线铁路，2002年全线贯通。沿线月牙河大桥桥长7840.61m，上部结构为双线简支箱型梁，箱梁现场整体预制，梁体重达540t,以JQ600下导梁轮轨式架桥机运架一体化施工法进行安装，架桥机和运梁车在吊装及运输能力上从过去的160t飞跃至500t级，较常规的架设方式有了新的突破；小凌河大桥采用移动模架造桥机整孔原位施工32m双线简支箱梁（梁体重750t）,该施工方案不需要占用大量土地，不需要建设大型预制场及存梁场，不需要重型运梁设备和大吨位起吊架梁机械，也不需要对施工场地进行加固处理，有效地解决了工地条件和运架设备能力方面的限制，并大大降低了工程成本。

2005年建成通车的宣杭铁路东苕溪奉口大桥，主桥跨度112m,为国内第一座铁路尼尔森体系钢管混凝土提篮型拱桥。

青藏铁路拉萨河大桥，是青藏铁路重点控制性工程之一，是全线唯一的非标准设计特大型钢管混凝土拱桥。该桥地处海拔3670m、桥长928m，主桥采用连续与钢拱组合型结构。大桥于2005年5月提前胜利竣工，为在高寒缺氧、多年冻土等恶劣生态环境下建造桥梁积累了宝贵的工程经验。

2005年建成的宜万铁路万洲长江大桥，正桥采用单拱连续钢桁梁桥式，其360m钢桁拱主跨在世界同类型铁路桥梁中居领先地位。

即将竣工的宜万铁路宜昌长江大桥为预应力混凝土连续刚构与钢管混凝土组合桥式结构，其主跨为130m+2*275m+130m,跨度将在国内同类型铁路桥中位居第一.

建设中的武汉天兴洲公铁两用长江大桥，主跨504m,为目前世界上主跨最大的公铁两用斜拉桥，实现了我国公铁两用大桥主跨从300m到500m级的飞跃；大桥上层为公路﹑下层为四线铁路，铁路设计时速200km，为我国第一座能够满足高速铁路运营的大跨度斜拉桥；该桥可同时承载2万吨的载荷，是世界上载荷最大的公铁两用桥。建设中的南京大胜关大桥是京沪高速铁路﹑沪汉溶铁路﹑南京地铁过江的通道，其主桥采用六跨连续钢桁拱结构；设计时速300km／h，处于世界先进水平；设计核载为六线轨道交通，是目前设计荷载最大的高速铁路桥梁；主桥最大跨度336m.是时速300km级别中最大跨度的高速铁路桥梁。

武汉天兴洲长江大桥和南京大胜关长江大桥的建设已成为当前我国铁路桥梁建造新水平的标志性工程。

参考文献

［1］中国铁路桥梁史.中国铁路桥梁史委员会［M］.北京：北京中国铁道出版社,1987．

［2］九江长江大桥技术总结．铁道补大桥工程局［M］．武汉：武汉测绘科技大学出版社,1996．

［3］周孟波，秦顺全．抚湖长江大桥大跨度低桥塔斜拉桥板桁组合结构建造技术［M］．北京：北京中国铁道出版社,2004．