1、 我國自廣深線提速改造以來，進行了5 次大提速，客車速度達到160km/h ，貨車速度達80km/h 。從前5 次的提速實踐來看，由于我國鐵路設計長期受經濟條件的制約，標準偏低，提速的主要問題表現為先天不足，尤其在橋梁上比較突出，如橋梁的剛度問題、整體性和橫向振動問題等。目前實施的提速目標值客車200km/h 、貨車120km/h ，與德國聯邦鐵路改建或擴建線路及莫斯科一列寧格勒鐵路線一致。因此在制定技術條件時，主要吸收了廣深線5 次大提速的實踐經驗，參考了德國最新發行的鐵路橋梁設計規范和前蘇聯的相關研究。 2. 1 一般規定一般規定 2.1.1 新建橋梁宜按 新建時速200 公里客貨共線鐵路

2、設計暫行規定 執行。 2.1.2 既有橋梁應符合 鐵路橋隧建筑物大修維修規則 和 鐵路橋梁檢定規范的規定，并對既有橋梁進行檢算，對檢算難以得出明確結論的橋梁，應采用試驗方法進行評定；檢算、試驗結果不滿足使用狀態要求，在進行技術、經濟比較后，采用加固、改造或改建。 2.1.3 既有橋梁的改造或加固方案應根據橋梁的實際狀況、評估結果和經濟性，并考慮今后橋梁和橋上軌道的養護維修綜合確定。 2.1.4線間距：350km/h線間距5.0m、300km/h線間距4.8m、250km/h線間距4.6m、200km/h線間距4.4m、160km/h線間距4.2m、120km/h線間距4.0m。 2.2.1 混

3、凝土并置梁及橫向聯結弱的混凝土梁應增設或加強橫向聯結，對加固確有困難或加固難以達到使用狀態要求的梁應更換。2.2.2 預應力混凝土梁應按現行規范檢算及加固，滿足抗裂性和強度要求。2.2.3 跨度不大于40m 的鋼板梁宜更換。2.2.4 鋼桁梁橋應進行靜、動力檢算或試驗，并考慮限界要求、改造的可能性和經濟性，綜合確定加固、改造措施或改建。2.2.5 鋼橋的明橋面可保留，但應進行相應的改造。2.2.6 既有斜橋應進行橋面扭曲變形檢算，并滿足扭曲變形要求。 2.2.7 墩臺 1）.線間距由4.0m 改為4.4m的雙線橋梁，由于支座位置發生變化，應對墩臺和基礎的強度進行檢算，必要時進行加固。 2）.既

4、有橋梁墩臺縱向應按 新建鐵路橋上無縫線路設計暫行規定 進行檢算，并滿足相關要求，必要時進行加固。 3）.既有橋梁墩臺橫向變形應滿足橫向折角的要求。 2.2.8 支座應在梁端設置橫向限位裝置，梁端的橫向變位不得大于2mm。 2.2.9 涵洞頂至軌底的填土厚度不宜小于1.2m 。2.2.10 梁體每一種加固措施必須經過試驗和鑒定，確定加固效果后方可推廣采用；改造加固后的橋梁應采用靜、動載試驗進行抽檢。 2.2.11作業通道 橋面兩側應設置作業通道，寬度宜為1.0m。作業通道欄桿的高度為1.0m。欄桿扶手內側與毗鄰線路中心的凈距不應小于3.75m。 2.3 使用狀態要求 2.3.1 豎向撓度要求 在

5、考慮動力系數的中一活載作用下，梁體的計算豎向撓度不應大于表3 . 3 . 1 的限值。該限值與 新建時速200 公里客貨共線設計暫規 相比，有一定的差別，主要因為新線更多地考慮了留有發展空問和運營的高舒適性：而既有線改造主要考慮充分地利用既有結構，相對犧牲一定的舒適性，并且既有線提速200 公里基本上達到了最大限度。 梁體豎向撓度限值 跨度L40撓度限值：單跨L/900；多跨L/1100(20m18.2mm、32m29.1mm）。 2 .3.2 自振頻率要求 簡支梁除應滿足豎向自振頻率要求外，為保證列車運行的安全性和舒適性，梁體的橫向一階彎曲自振頻率還應滿足表3. 3 .2 的要求。表3 .

6、3 . 2 梁體橫向彎曲自振頻率f的規定：鋼板梁、預應力混凝土梁：f60/L0.8(20m5.46次/s、32m3.75次/s) 2.3.3 由墩臺橫向水平位移差引起的相鄰結構物軸線間的水平折角不得超過l。 我國既有鐵路橋梁的設計，由于當時條件和認識上的限制，通常都偏重于一次建設投資的經濟性考慮和便于快速施工。常用跨度混凝土橋梁均采用工廠預制、火車運輸、架橋機架設的雙片式T 梁標準化設計，設計的結構以滿足承載力要求，節省材料為主，對橋梁的剛度、長期變形、動力性能和耐久性則考慮不足。因此在長期運營中和提速中出現一些問題，制約了鐵路運輸的發展。主要可歸納為橋梁長期使用狀態問題和提速問題兩大類。 混

7、凝土梁的設計主要由于結構構造處理不當以及對耐久性和混凝土材料性能認識不足，造成： 橫隔板斷裂； 預應力梁上拱度過大； 混凝土堿骨料反應造成部分橋梁嚴重的縱向水平裂紋； 混凝土保護層過薄，放排水系統失效，污水流經梁體表面，造成鋼筋嚴重銹蝕。 鋼梁均采用明橋面，明橋面的木枕用鉤頭螺栓固定于縱梁上，但鉤頭螺栓的緊固作用差，木枕易變位，橋上軌道維修量大。 支座：鋼支座銹蝕嚴重，縱向活動支座不活動；板式橡膠支座橫向沒有約束。 涵洞：主要是石砌邊墻破損嚴重。 為避免新建時速200 公里客貨共線鐵路橋梁設計出現同樣的問題，保證新建橋梁的良好使用狀態和耐久性，并盡量減少橋梁在運營期間的維修量，有必要對新建橋梁

8、的設計和構造作出規定。 廣深準高速鐵路改造是將客車速度提高到160k/h；四次大提速將三大干線的客車速度由原來的100km/h提高到140km/h，貨車速度由60km/h以下提高到70-80km/h。鐵科院和一些鐵路局橋檢隊對提速后橋梁的動力性能進行了大量測試和分析，發現提速后既有橋梁存在的一些問題，主要包括： （l）既有混凝土雙片式T 梁的橋面不成整體、橫向聯結弱造成一些跨度的橫向自振頻率偏低，當提速貨車通過橋上時，由于貨物列車的橫向激振頻率與梁體的橫向有載自振頻率接近，從而產生劇烈的橫向振動現象。如32m 梁，貨物列車提速至70一80 km/h時，實測32m 梁的橫向振幅一般達到9-13m

9、m。大大超出當時橋梁檢定規范的限值L /16.5=1.94mm。從國外情況來看，前蘇聯烏克蘭科學院院士鮑達爾教授研究了客車200km/h 、貨車120km/ h運行條件下梁體的振動問題，認為梁體橫向振幅的限值一般可取客車0.2L ( mm ）、貨車0 . 3L ( mm )（其中L 以m 計）， 可見我國32m 梁橫向振動己超出這個限值。32m 預應力混凝土梁，因此貨車提速后，梁體橫向振動偏大。所以，既有標準梁的橫向聯結方式應改變，必須采用整體橋面，加強橫向聯結，提高橫向自振頻率。表l 混凝土標準梁實測橫向自振頻率及標準限值（單位：Hz ) （2）在前幾次提速試驗中分別對10-40m 6種不同

10、跨度的鋼板梁進行過動載試驗，當客車達到160km/h 時，梁體橫向振幅在一些跨度接近新橋檢規和前蘇聯的限值標準；貨車提速到80-90km/h時，大部分跨度的梁體橫向振幅超出限值標準，振動劇烈，危及行車安全。客、貨車進一步提速后，梁體振動還會增大。因此在新橋設計中，40m 以下的跨度不宜采用鋼板梁。 （3）我國過去的鋼橋都采用明橋面，廣深準高速鐵路跨度64.0m 雙線鋼桁梁也是明橋面，只是將明橋面用的鉤頭螺栓改為在縱梁上打孔的螺栓連接，列車在160km/h速度條件下已經安全運營了四年，整個結構和橋面系均處在良好的狀態。日本東海道新干線（運行速度210km/h）上也使用明橋面。明橋面直接承受列車的

11、沖擊作用，一是縱橫梁容易出現疲勞裂紋，日本東海道新干線在運營10 年后明橋面出現裂紋的現象顯著增多；二是軌枕易變位，使得明橋面的軌道結構的維護量大；三是明橋面噪聲大，為此日本東海道新干線明橋面的木枕己逐步改造成樹脂軌枕。貨車提速至120km/h后，由于其軸重和簧下質量都比客車大，沖擊作用會顯著增加，明橋面能否長期適用120km/h貨車的動力作用及噪聲污染都是突出的問題。 在德國新建鐵路線上鋼橋一般都采用正交異性板及鋼筋混凝土板的道碴橋面。因此綜合考慮結構的長期使用性能和減少橋上軌道的維修量，在新建客車200 km/h、貨車120/kmh的客貨共線鐵路上不宜采用明橋面。 （4）我國既有鐵路線上曾

12、采用一些柔性橋墩，當貨車速度提高到60 一80km/h時，柔性橋墩普遍存在橫向振動急劇增大的現象，目前有這類橋墩的線路區段提速貨車不得不限速60km/h運行。因此，在貨車120km/h的新建鐵路上一般不應采用剛度較小的柔性墩臺，以滿足行車舒適性與安全性要求。 （5）板式橡膠支座橫向變位沒有約束，列車通過時梁體橫向呈整體剛體振動形態，當速度提高后，列車的橫向激勵頻率與梁體橫向整體剛體振動頻率很容易接近，從而使梁體產生劇烈的橫向振動。因此，必須采取措施，約束其橫向變位。 4.1、技術設備概況、技術設備概況 4.1.1既有橋涵運營狀況 本次京廣線提速目標200Km/h的區段范圍內橋涵主要為蓋板箱涵、

13、圓涵、拱涵、框架立交橋（涵）、鋼筋（預應力）砼梁、T梁、板梁橋以及鋼梁橋。在現狀列車速度下多數橋涵運營狀況良好。 4.1.2技術設備狀況 （1）竇店保定（K30K132.500） 改造區段共涉及到既有橋涵136座。 其中：橋梁48座（含大橋3座），涵洞32座，框架橋（涵）56座。 4.2、設計原則、設計原則 4.2.1橋梁主要技術參數及控制指標 本段提速改造橋梁的主要技術參數參照新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規定（以下簡稱暫規）、鐵道部科學技術司既有線提速200KM/h技術條件（試行）（征求意見修改稿）辦理。 1）設計荷載：“中活載”。 2）建筑限界：建筑限界應滿足標準軌距鐵路建筑限界

14、有關電氣化凈空的規定。 3）豎向剛度：技術條件規定跨度小于等于40m時，單跨最大豎向撓度不大于L/900，多跨最大豎向撓度不大于L/1100。 4）梁體橫向剛度：在列車搖擺力、離心力、風力和溫度力的作用下，梁體的水平撓度應不大于梁體計算跨度的1/4000。 5）搖擺力、離心力按暫規規定計算。 4.2.2一般橋涵主要設計原則 1）橋涵洪水頻率標準：按現行橋規TBJ1000299，級鐵路干線辦理。 2）既有橋涵設施應結合所處速度區段檢算動力特性，來確定加固改建措施。本次研究參照京秦提速試驗中同類型橋梁仿真計算結果，本段200KM/h條件下要求舒適度指標滿足合格。 3）橋梁孔跨式樣：新建、改建橋涵一

15、般采用混凝土結構，要滿足動力特性要求，盡量不采用鋼梁。 4）新建、改建橋涵采用道碴橋面，枕底道碴厚度不小于30cm，困難條件下不小于25cm，橋涵道碴加厚區段增設擋碴塊。 5）新建涵洞軌底至涵頂填土厚度不宜小于1.2米。 6）考慮無縫線路縱向力對橋梁墩臺的作用。 7）跨度大于等于8m的T梁，其橫隔板進行橫向加固，本次研究考慮采取加固措施。 8）既有線涵洞，涵頂至軌底的高度小于1.2m時，計入動力系數進行檢算，驗算不合格的涵洞應進行加固、換板或改建。 9）跨度小于4.5m以下的橋梁如撥道偏距（相對于原位置）大于0.05m以上時，本次研究采用移梁或將梁更換為箱涵蓋板，再以板涵接長。 10）跨度大于

16、4.5m的小橋，如撥道偏距大于0.05m時，應對橋梁進行檢算。檢算偏載超限的橋梁本次研究采用將梁體移位，墩臺結構尺寸不滿足時將既有墩臺幫寬，其基礎采取必要的加固措施。有條件的改建為框架橋。 11）既有線橋梁，所有平板橡膠支座或無支座橋梁，均應采取橫向限位加固措施，新建橋梁也需采取具有橫向限位裝置的支座。 12）超低高度T梁更換或加固；小跨度梁改造為框架橋。 13）雙線橋一線移梁，保持線間距最小為4.4米，由于支座位置發生變化，應對墩臺和基礎的強度進行檢算，必要時進行加固。 14）鋼梁橋采用更換混凝土梁設計，并對基礎和墩臺進行檢算，必要時進行廢除，重新設計新橋。 15）對木樁基礎、石質墩臺身進行加固處理。 4.3、建設方案、建設方案 4.3.1橋位方案的比選 根據線路平面設計，進行改建橋涵的平面位置設計。 4.3.2既有重大防護工程的利用加固 既有橋涵的導流設備，按照既有現場地形地貌，進行優化布置，不做的改動。 4.3.3橋式方案的比選 接長或新建橋橋式按既有橋式或相關橋式且不低于原孔徑凈高進行設置。 4.3