高速鐵路橋梁建設的結構問題分析
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摘要:在建設高速鐵路橋梁時，構造要簡單、設計要標準，方便日后養護和施工，同時，還要有好的動力性能以及較強的耐久性能，更好地滿足鐵路列車在設計、運營等多個方面的需求。鑒于此，筆者總結了本文。
1設計高速鐵路要遵循的主要原則以及要滿足的要求
高速鐵路的剛度要足夠，整體性要強，以達到高速列車舒適、安全的需求，在設計時，注意要滿足結構自振頻率等數值要求;設計橋梁時，注意要滿足車橋動力相關的指標，在進行檢查、計算時，要參照剛度控制設計的強度;在建設高速鐵路橋梁時，要保證跨區間無縫線路鋼軌附加應力在規定的數值內、一定要嚴格限制沉降差、下部結構剛度等數值，同時還要依據橋梁相互作用，做好橋梁鋼軌的縱向力分析工作，使得橋梁的設計更科學，列車運行地更平穩、更安全;在設計時，要嚴格遵循橋梁的耐久性，橋梁的結構要合理，橋梁主結構的使用年限按照100年的標準進行設計;橋梁結構的形狀、顏色要和周邊的環境相融合，在建設、使用過程中，一定要注意保護周邊環境，同時，在設計時還要遵循防震降噪的原則;大力改善中小橋梁的動力性能;高速鐵路橋梁務必要使用無碴軌道，方便日后檢修、養護等工作的開展，降低這一工作的工作量。
2橋跨布置要遵循的基本原則、要滿足的要求
原則上講，一座橋梁是按同一個梁跨布置，除非受到控制點的制約，梁跨的標準以32m、24m為主;如果橋梁的長度特別長，不得不使用兩種標準跨度時，同一梁跨要集中布置在一起。橋梁需要跨河時，橋孔直徑要統一，河堤、邊坡等位置不適合建設橋墩，如果確實有建設的必要，盡量選擇建在背水坡。橋梁需要斜跨河流時，要用大跨度，控制工點以外的孔跨，要調整一致，布置時盡量不要錯線。橋梁需要跨公路(這里特指高速公路)、鐵路時，如果施工條件不允許，可以用結合梁，跨國道、省道或是一般的道路，且與這些公路交角較小的時候，并且公路兩邊還有很大的邊溝，一般的跨度達不到立交的標準，這時可以考慮鋼構連續梁。對于一些特殊的工點，要結合該工點的實情，提升施工措施的可行性，選擇性價比高的橋梁建設方案。確定相鄰兩個橋涵的間隔時，要充分考慮到高速行駛列車的平穩性、橋梁建設工藝標準、性價比等各個方面，然后選擇合適的建設方案。兩座橋梁臺尾間距要≥150米，兩個橋涵的間距或是橋臺尾和橋涵之間的距離也要≥30米。
3梁型、內在結構的選用
在選擇梁型時，首先要達到靜力、動力分析等各個標準，然后再充分結合橋梁建設地的環境、土質、工期、成本等因素綜合考慮。橋梁跨度≤24米時，選用框構、斜交剛構連續梁;橋梁跨度≥32米時，橋梁的跨度要足夠大，以免降低泄洪效率，建議使用雙線簡支箱梁;假設橋梁的控制點數量較多時、梁跨形式較為復雜亦或是建設所在地的土質不達標時，多使用簡支梁;當橋梁屬于特大型，或是全橋孔跨單一而土質較為理想時，沉降控制易操作時，選擇中小跨度連續箱梁。當橋梁橫跨大河流、高速公路、較寬的城市道路時，主橋結構要求非常嚴格，經常使用的有大跨連續箱梁等等。
4橋墩的選擇
高速鐵路選用的橋墩有很多種，例如矩形雙柱墩、矩形實體墩。選擇橋墩形式時，一是，要確保橋墩在剛度、穩定性能、自振性能等方面達到標準;二是，選擇橋墩形式時，要綜合考慮橋梁建設所在地的土質、環境、地形、橋高等實情，還要遵循高性價比的原則，既漂亮又實惠，例如:當跨河或是跨鐵路的橋梁與二者的交角不大時，且處于有水地段時，選擇雙線圓端形橋墩;橋墩的高度大于18米時，先是要考慮使用空心墩。
5橋梁基礎
首先，明挖基礎要選擇在較好的持力層上進行。當土層的沉降系數較小時，才能夠使用明挖基礎，基坑的深度不能過大，在施工過程中，做好防水、排水工作，以免強水流延誤過程交期和質量。其次，深基礎要選擇性價比較高的挖孔樁、沉井等形式。第三，確定基礎的埋置深度時，要綜合考慮土壤的性質、地形等各個因素。第四，當土壤中有軟土層時或是地震液化層時，要選用樁基等深基礎，而且要保證這一基礎深入穩定土層中一到兩米，樁身鋼筋也要深入到軟土層或是液化層下面。
6控制沉降
計算橋墩臺基礎的沉降值時，要按照恒載狀態計算，就外靜定結構而言，有碴橋面橋梁的沉降值要≤3厘米，兩個相鄰的墩臺，二者的沉降差要≤1.5厘米;無碴橋面橋梁的沉降值≤2厘米，兩個相鄰的墩臺，二者的沉降差要≤0.5厘米。就超靜定結構而言，在確定兩個相鄰墩臺沉降差時，要根據沉降產生的附加應力。
7選擇支座形式
常用的橋梁支座有兩種:TGPZ和KTPZ，二者價格相差懸殊，使用的原則是:工后沉降控制設計的橋梁使用TGPZ，工后沉降不控制設計的橋梁使用KTPZ。除此之外，一般的橋梁，總長都很長，這些橋梁都使用TGPZ，在調整支座的高度時，先是要監測出基礎沉降或支承墊石高程，這就要求一定要健全自動監測體系。
8橋梁建設過程中的一些意見
在設計施工圖之處，做好樁基試驗，為樁基計算提供試驗依據，有利于合理修正樁周極限摩阻力等參數，讓樁基設計最優化;客運專線的橋墩基礎使用的是直徑是1米或是1.25米的鉆孔樁。例如京滬專線，使用的是直徑1米的鉆孔樁;鄭西專線使用了直徑1.25米的鉆孔樁。在確定樁徑時，要充分考慮建設地的土壤性質、樁基試驗的數據等因素。
參考文獻
［1］孫志星，張耀輝，許宏偉．一種高速鐵路搶修鋼梁的設計研究［J］．筑路機械與施工機械化，2017(02)．
［2］尚順邦，陳豐蘭．中國高速鐵路橋梁建設的發展［J］．價值工程，2013(19)．
作者:蘇宏強 單位:中鐵十二局集團第一工程有限公司
