铁路桥梁桥面

铁路桥梁桥面构造 主要内容主要内容 二桥面构造及布置 一桥面型式 桥面型式桥面型式 桥面结构型式： 明桥面； 正交异性整体钢桥面； 分离式混凝土桥面； 整体式混凝土桥面。 轨道结构型式： 有砟轨道； 无砟轨道； 桥面型式桥面型式 明桥面明桥面 组成：正轨组成：正轨、护轨护轨、桥枕桥枕、护木护木、钩螺栓及人行道钩螺栓及人行道 多采用纵横梁明桥面搁置枕木的结构形式，钢轨通过扣 件道钉同枕木联接，枕木通过螺栓联接钢梁。 构造简单，施工便捷，杆件易更换。 桥面型式桥面型式 明桥面明桥面 （1）线路平纵问题）线路平纵问题 明桥面桥设在明桥面桥设在坡道上坡道上时，由于钢轨的爬行影响，难于锁定时，由于钢轨的爬行影响，难于锁定 线路和维持标准轨距，线路和维持标准轨距，容易造成病害容易造成病害，危及行车安全，给养护，危及行车安全，给养护 带来很大的困难，故明桥面桥应尽量设在平坡上。如果必须设带来很大的困难，故明桥面桥应尽量设在平坡上。如果必须设 在坡道上时，在坡道上时，最大坡度以不超过最大坡度以不超过4为宜为宜。 在明桥面上在明桥面上不应设置变坡点不应设置变坡点。竖曲线和缓和曲线也不应伸。竖曲线和缓和曲线也不应伸 入明桥面。如有入明桥面。如有竖曲线和缓和曲线时竖曲线和缓和曲线时，其曲率需要用轨枕调整，其曲率需要用轨枕调整 ，每根轨枕厚度都不一样，均需特制每根轨枕厚度都不一样，均需特制，并需固定位置顺序铺设，并需固定位置顺序铺设 ，给施工和养护都带来困难给施工和养护都带来困难。故在一般情况下，明桥面应将全。故在一般情况下，明桥面应将全 桥设在一个坡度上，竖曲线和缓和曲线不应伸入桥面。桥设在一个坡度上，竖曲线和缓和曲线不应伸入桥面。 桥面型式桥面型式 明桥面明桥面 （2 2）结构寿命结构寿命： 明桥面一般采用木枕明桥面一般采用木枕，耐久性差耐久性差，木枕的使用寿命木枕的使用寿命 短短，其失效原因很多其失效原因很多，主要是腐朽主要是腐朽、机械磨损和开裂机械磨损和开裂， 其结构寿命很短其结构寿命很短。如九江长江大桥是如九江长江大桥是19961996年开通运营年开通运营。 由于有害气体和长江水汽长年侵蚀大桥各部件由于有害气体和长江水汽长年侵蚀大桥各部件，同时原同时原 桥面枕木材质较差桥面枕木材质较差，螺纹道钉锈蚀严重螺纹道钉锈蚀严重，致使扣件松动致使扣件松动、 脱落脱落，大桥正桥明桥面轨道几何尺寸难以控制大桥正桥明桥面轨道几何尺寸难以控制。虽然每虽然每 年不间断的抽换桥枕年不间断的抽换桥枕，仍然赶不上桥枕失效的速度仍然赶不上桥枕失效的速度， 20082008年年8 8月即需要大修月即需要大修。 （3 3）噪声问题：噪声问题： 明桥面噪声大明桥面噪声大，为此日本东海道新干线明桥面的木为此日本东海道新干线明桥面的木 枕已逐步改造成树脂轨枕枕已逐步改造成树脂轨枕，但减振降噪仍需但减振降噪仍需研究新型枕研究新型枕 下橡胶垫下橡胶垫层层及扣件的弹性垫板及扣件的弹性垫板来来实现实现。树脂轨枕单根造树脂轨枕单根造 价很高价很高，约为普通预应力砼枕的十倍约为普通预应力砼枕的十倍。 桥面型式桥面型式 明桥面明桥面 （4 4）由于明桥面与桥梁处于较大的由于明桥面与桥梁处于较大的刚性连接状态刚性连接状态，桥梁桥梁 受荷后的微小变形都将给轨道系统产生影响受荷后的微小变形都将给轨道系统产生影响，包括扣件包括扣件 受力受力、钢轨位移钢轨位移、以及以及轨枕同纵梁轨枕同纵梁之间的相对位移之间的相对位移，由由 于扣压件及联接螺栓在上拔力过大时可能会断裂于扣压件及联接螺栓在上拔力过大时可能会断裂，且在且在 梁端位移作用下对它们的受力较大梁端位移作用下对它们的受力较大，故上拔力对梁端位故上拔力对梁端位 移的影响起控制作用移的影响起控制作用。而胶垫刚度影响扣件系统的荷载而胶垫刚度影响扣件系统的荷载- - 位移特性位移特性。 桥面型式桥面型式 明桥面明桥面 一、桥面构造一、桥面构造钢正交异性板整体桥面钢正交异性板整体桥面 由于高速列车运营平稳性要求由于高速列车运营平稳性要求，一些铁路桥梁在原来强大的纵横一些铁路桥梁在原来强大的纵横 梁明桥面体系的基础上梁明桥面体系的基础上，将上翼缘板连成整体将上翼缘板连成整体，分别在纵横梁之间增分别在纵横梁之间增 加纵向和横向加劲肋加纵向和横向加劲肋，使桥面形成正交异性板使桥面形成正交异性板。正交异性板钢桥面系正交异性板钢桥面系 大多采用有砟道床大多采用有砟道床，则桥面成为钢正交异性板整体桥面结构则桥面成为钢正交异性板整体桥面结构。这类桥这类桥 面结构具有质量小面结构具有质量小、整体性好的优点整体性好的优点，其上铺设混凝土道砟槽板可很其上铺设混凝土道砟槽板可很 好地解决钢桥减振好地解决钢桥减振、抗噪和防腐问题抗噪和防腐问题，但是结构受力状态比较复杂但是结构受力状态比较复杂。 应用：应用：南京大胜关长江大桥、武汉天兴洲长江大桥等。南京大胜关长江大桥、武汉天兴洲长江大桥等。 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 横梁横梁纵梁纵梁纵梁纵梁 桥面板及加劲肋桥面板及加劲肋 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 南京大胜关长江大桥南京大胜关长江大桥 南 京 地 铁 南 京 地 铁 沪汉蓉铁路京沪高速铁路 15m15m15m15m 钢桁梁采用三片主桁结构钢桁梁采用三片主桁结构，主桁间距为主桁间距为15m，四线铁路合建于桁四线铁路合建于桁 内内，沪汉蓉和京沪客运专线分置于中桁上下游侧沪汉蓉和京沪客运专线分置于中桁上下游侧，南京地铁外挂主桁南京地铁外挂主桁 于横梁悬臂上于横梁悬臂上。 大桥主桥采用大桥主桥采用（108+192+336+336+192+108）m六跨连续钢桁梁六跨连续钢桁梁 拱桥拱桥，北岸浅水区采用北岸浅水区采用2联联2××84m连续钢桁梁结构布置连续钢桁梁结构布置。 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 南京大胜关长江大桥南京大胜关长江大桥 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 南京大胜关长江大桥南京大胜关长江大桥 南京大胜关长江大桥主桥整体钢桥 面（多横梁、小纵梁整体钢桥面） 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 武汉天兴洲武汉天兴洲 长江大桥长江大桥 大桥通行大桥通行4线铁路线铁路，6车道城市公路车道城市公路。4线铁路中线铁路中，2线为京广高铁线为京广高铁， 桥上设计车速为桥上设计车速为200 km/h以上；另以上；另2线为线为I级铁路级铁路。 主桥采用主跨主桥采用主跨504 m的双塔斜拉桥的双塔斜拉桥，全长全长1092 m。 加劲梁采用钢桁梁加劲梁采用钢桁梁。 双层桥面双层桥面，上层为公路上层为公路，下层为铁路下层为铁路。 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 武汉天兴洲长江大桥武汉天兴洲长江大桥 公路桥面采用钢正交异性板和混凝土板的组合体系；公路桥面采用钢正交异性板和混凝土板的组合体系； 铁路桥面采用混凝土道砟槽板与钢纵横梁结合体系铁路桥面采用混凝土道砟槽板与钢纵横梁结合体系。 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 武汉天兴洲长江大桥武汉天兴洲长江大桥 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 郑州黄河大桥（1205x168+120+5x120m钢桁梁部分斜拉桥) 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 郑州黄河大桥主桥整体钢桥面 （多横梁无纵梁整体桥面） 桥面型式桥面型式 正交异性板正交异性板整体桥面整体桥面 典型既有线简支梁桥：双片式T梁。两片T梁仅通过横隔 板连接，桥面无连接。 双片式T梁连接横隔板开裂较多，整体性较差。 不能满足高速列车的行车要求。 桥面型式桥面型式 分离式混凝土桥面分离式混凝土桥面 桥面型式桥面型式 整体整体式混凝土桥面式混凝土桥面 组成： 栏杆（或声屏障、防风墙）；维修作业通道；电缆槽；挡砟 墙（或防护墙）；接触网立柱；轨道结构；排水系统、防水层 、保护层、防腐层（仅钢桥面）、综合接地系统、伸缩缝等。 电缆槽电缆槽排水系统排水系统 轨道结构轨道结构 排水系统排水系统 防护墙防护墙 栏杆栏杆 接触网立柱接触网立柱 作业通道作业通道 综合接地系统综合接地系统 伸伸 缩缩 缝缝 有砟轨道由钢轨、扣件、轨枕及碎石道砟组成，是目有砟轨道由钢轨、扣件、轨枕及碎石道砟组成，是目 前国内外应用最为广泛成熟的轨道结构。前国内外应用最为广泛成熟的轨道结构。 轨道结构：有砟轨道结构：有砟 优点：优点： 结构结构安全稳定、技术安全稳定、技术成熟；成熟； 有有砟轨道适应桥梁变形的能力强，可维修性较强砟轨道适应桥梁变形的能力强，可维修性较强； 有有砟轨道弹性好，道砟具有一定的吸音作用，对减振降砟轨道弹性好，道砟具有一定的吸音作用，对减振降 噪有利噪有利； 施工施工方便、铺设速度快方便、铺设速度快； 造价较低造价较低。 缺点缺点： 桥面重量大桥面重量大，一般为明桥面的一般为明桥面的2-3倍倍，将导致桥梁的结构将导致桥梁的结构 断面较其它类型桥面要大断面较其它类型桥面要大，而且会降低梁的自振频率而且会降低梁的自振频率。 道砟稳定性较差、易粉化、养护工作量大。道砟稳定性较差、易粉化、养护工作量大。 轨道结构：有砟轨道结构：有砟 采用高挡砟墙采用高挡砟墙，其高度应根据在最小曲线半径时墙顶不低于外其高度应根据在最小曲线半径时墙顶不低于外 轨顶面的要求计算缺点轨顶面的要求计算缺点。 双线桥面挡砟槽宽双线桥面挡砟槽宽9.1 m，线间距线间距5 m，线路中心至挡砟墙净距线路中心至挡砟墙净距 2.05 m。轨下轨底道砟厚度不应小于轨下轨底道砟厚度不应小于0.35 m。 轨道结构：有砟轨道结构：有砟 轨道结构：有砟轨道结构：有砟 轨道结构：有砟轨道结构：有砟 轨道结构：无砟轨道结构：无砟 CRTS型板式无砟轨道型板式无砟轨道、CRTS型板式无砟轨道型板式无砟轨道、CRTS型型 板式无砟轨道；板式无砟轨道； CRTS型双块式无砟轨道型双块式无砟轨道、CRTS型双块式无砟轨道；型双块式无砟轨道； 。 轨道结构：无砟轨道结构：无砟 CRTS型板式无砟轨道型板式无砟轨道 钢轨钢轨、扣件系统扣件系统、轨道板轨道板、CA砂浆垫层砂浆垫层、混凝土底座混凝土底座、凸形挡台凸形挡台等组成等组成。 预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层铺设在现场浇注的钢筋混凝土底座上预制轨道板通过水泥沥青砂浆调整层铺设在现场浇注的钢筋混凝土底座上 ，并由凸形挡台限位并由凸形挡台限位。混凝土底座通过竖向钢筋与桥梁连接混凝土底座通过竖向钢筋与桥梁连接，竖向钢筋可竖向钢筋可 预埋于混凝土保护层中预埋于混凝土保护层中，也可在梁面预埋或后期植入也可在梁面预埋或后期植入。 应用：应用：哈大客专哈大客专、广深港客专等广深港客专等。 轨道结构：无砟轨道结构：无砟 CRTS型板式无砟轨道型板式无砟轨道 结构组成与功能定位结构组成与功能定位 轨道结构：无砟轨道结构：无砟 CRTS型板式无砟轨道型板式无砟轨道 技术特点技术特点 轨道结构：无砟轨道结构：无砟 CRTS 型板式无砟轨道型板式无砟轨道 钢轨钢轨、扣件系统扣件系统、轨道板轨道板、水泥沥青砂浆层水泥沥青砂浆层、混凝土支承层或钢筋混凝土混凝土支承层或钢筋混凝土 底座底座、侧向挡块侧向挡块、滑动层滑动层（桥上隔离层桥上隔离层）等组成等组成。 桥上轨道板纵向联结桥上轨道板纵向联结，下部设连续浇筑的钢筋混凝土底座下部设连续浇筑的钢筋混凝土底座，并再底座与梁并再底座与梁 面保护层之间设置滑动层面保护层