由铁四院设计的国内首座设计时速350公里大跨度高速铁路斜拉桥——昌赣高铁赣州赣江特大桥成功合龙

 

　　近年来，我国高速铁路建设大规模推进，高速铁路桥梁设计、施工技术得到了全面发展。中铁建大桥院（铁四院桥梁院）总工程师严爱国介绍，伴随高铁的发展，铁路桥梁建造也实现了体量突破、综合功能突破、结构体系突破和跨越能力突破的四大突破。

 

　　截至2017年底，我国已建成通车的高铁运营里程达25000公里，其中桥梁长度达11300公里，在这之中，铁四院设计的桥梁长度达5300公里，约占全国高铁桥梁长度的一半。

 

 

　　“为节省工程投资，以往修建铁路只有在跨越重要道路、大的河流以及深谷时才会架设桥梁，桥梁长度在全线占比只有2%左右。但到目前高速铁路桥梁长度普遍占线路长度达50%以上，长三角发达地区如京沪高铁、沪杭高铁等桥长达90%以上，京沪高铁丹昆特大桥全长更是达165公里，为世界上最长桥梁。”严爱国解释，这主要因为桥梁具有节约用地、对铁路沿线两侧交通影响小等突出优点。

 

　　在功能上，高铁桥梁也从单纯满足跨越自然障碍的需求，转变为更加注重高速列车运行平稳性和旅客乘坐舒适性的要求，还要考虑景观性、环保性及耐久性的要求，以及作为综合交通枢纽的要求。

 

　　“现在很多大型车站都是建在高架桥梁上，形成高铁、地铁、甚至航空线路的无缝对接，成为综合交通枢纽，比如武汉站、杭州东站、上海虹桥等。”严爱国举例。

 

 

　　“最早的铁路桥梁结构以小跨混凝土桥梁为主，以及少量的钢结构桥梁。到如今各种结构形式的桥梁都有，既有梁式桥，也有拱桥、斜拉桥，还有大量的组合结构桥梁等。”

 

　　严爱国介绍，由于高铁对桥梁刚度、后期线型稳定性要求极高，在此背景下，铁四院于2001年首次研究提出了梁拱组合体系。这种体系不仅刚度大，后期变形小，而且经济性好。此后，梁拱组合结构广泛应用到我国高铁桥梁建设中，正在施工的武襄十高铁汉江特大桥，就是世界上最大跨度的连续刚构柔性拱组合桥梁。该技术被中国铁道学会评价为中国铁路桥梁五大技术成就之一。

 

　　在铁路大跨度斜拉桥中，铁四院在2012年首次提出箱型梁的混合梁斜拉桥，突破了铁路斜拉桥主梁为钢桁梁的单一技术格局，提升了大跨度铁路斜拉桥的经济性和景观，主跨468米的宁波铁路枢纽甬江特大桥，为目前世界已建成通车的最大跨度铁路混合梁斜拉桥。该技术亦被中国铁道学会评价为中国铁路桥梁五大技术成就之一。

 

　　除此之外，铁四院还设计了世界上最大跨无砟轨道桥梁，可以在柔性结构的大跨度斜拉桥上，让动车组实现时速350公里高速平稳运行。有砟轨道最高运营速度为250公里，想要在大跨度桥梁上铺设无砟轨道并通行高速列车，对桥梁的结构刚度、徐变变形、动力性能等要求极高。目前国外建成的无砟轨道桥梁最大跨度只有135米，我国京沪高铁上实现了在主跨180米的连续梁拱桥上铺设无砟轨道，为目前世界上已通车运营的最大跨度高速铁路无砟轨道桥梁。

 

　　今年8月31日，铁四院设计的我国首座时速350公里高速铁路大跨度斜拉桥——昌赣高铁赣州赣江特大桥顺利合龙，突破了国内外所有200米以上大跨斜拉桥，列车最高运营时速都没有超过250公里的难题。

 

 

　　严爱国记得，最初铁路桥梁以中小跨度混凝土梁为主，设计最大跨度不超过100米，后来慢慢突破到600米。

 

　　“武襄十高铁跨汉江大桥主跨达300米、福厦高铁泉州湾跨海大桥跨度达400米，南沙港铁路西江特大桥主跨达到了600米。”严爱国如数家珍，铁路桥梁跨度的不断突破离不开设计技术的突破，也得益于大量新材料的运用，比如高强度钢材等。

 

　　目前，铁四院正在进行福厦高铁3座跨海大桥、南沙港铁路桥多座大跨桥梁、珠机城际铁路跨西江磨刀门水道公铁合建多塔斜拉桥、广州南沙红莲大桥等多座大型桥梁设计，以及数十个长大铁路项目的桥梁设计，包括长三角发达地区、复杂山区、复杂地质等各种类型、各种技术标准桥梁。

 

　　对近些年桥梁院的迅猛发展，严爱国认为，这离不开设计手段的提高、自身的不断创新，以及赶上高铁发展的黄金期。在他看来，中国铁路从以前时速最高80公里的客货共线铁路，发展到现在，已构建包含高速铁路、城际铁路、市域铁路、重载铁路和磁浮铁路等完备的技术体系，达到了世界先进水准。