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浅谈铁路桥梁及设计
于洋
张富华.
中铁咨询桥梁工程设计研究院北京1005北京市城乡建筑设计院北京10055
.摘要:伴随着我国经济的发展和人民生活水平的日益提高，人
们对铁路运输的是时效性、安全性、舒适性提出了更高的要求，这同
时也对铁路桥梁设计提出越来越高的要求。铁路桥梁在设计的过程
中，需要对铁路轨面高程、蹲底高程、墩顶高程等进行准确的计算，
铁路桥梁的设计直接影响到施工的稳定性和准确性。本文主要是从大
跨度预应力桥、地道桥、混凝土拱桥等几个主要的方面对铁路桥梁设
计进行了系统的论述，从而保证了铁路桥梁的稳定运行。
关键词:铁路;桥梁;设计
一、预应力混凝土铁路桥梁的设计
1、预应力混凝土连续桥梁设计
连续梁是一种超静定结构，--般地说，只要设计恰当，都能使内
力分布比较合理，使梁式结构的应用范围得以扩大，桥跨和桥墩工程
量都可能比简支梁省。预应力混凝土连续梁便于无支架施工，更是获
得广泛采用的重要因素。和简支梁比较，连续梁中间支点截面有负弯
矩，使梁内所受弯矩沿梁长分布比较均匀，从而有利于利用支点附近
的梁截面和梁内的预应力钢筋。桥墩工程方面，连续梁桥多数桥墩只
有一排支座，墩帽尺寸可以较小，对安设活动支座的桥墩，制动力不
起控制作用，而在竖向荷载作用下墩身轴心受压，因此桥墩尺寸可以
较小。但是安设固定支座的桥墩(常称制动墩)，需要承担几跨梁上的
制动力。
连续梁的截面高度，为适应内力的变化，通常沿跨度是变化的.
已建成变高度连续梁的资料表明，中间支点处截面高度--般采用跨中
截面高度的1.5--2.0倍。增加连续梁中间支点处的高度，除因支点
截面的弯矩比跨中弯矩大很多外,还考虑到梁截面在支点处较为不利
的受力条件。
2、预应力混凝土刚架桥设计
刚架桥的梁通常采用变高度的纵断面。在门形刚架中，支柱边缘
的梁高与跨中梁高之比一-般约在3--5之间，在斜腿刚架中则以在2
--2.5之间为宜。刚架中的梁承受正负弯矩，常采用箱形截面，跨中
梁高对铁路桥可取两肩之间主梁跨度的1/20左右，对公路桥则可取
为1/30-1/35。在跨度不大的刚架桥中，为简化构造、降低梁高，
也可采用板式截面，板式截面的梁高可取得更低，对铁路桥约在1/25
上下，对公路桥则可在1/50上下。刚架梁的横截面在布置原则上与
一般梁式桥相同，但在大跨度刚架桥中，为了提高结构的横向刚度，
梁的宽度也可考虑采用朝支柱逐渐加大的形式。
二、铁路地道桥的设计技术和方案
1、铁路地道桥的主要尺寸和构造特点
在铁路桥梁的设计中，箱形框架地道桥按车辆通过的繁忙程度,
可以是单孔或多孔框架。位于郊区公路的单孔箱形框架地道桥，如为
双车道，则车道宽至少7m并在两边各设0.75m宽的人行道，如为单
车道，车道宽至少4.5m，也在两边各设0.75m宽的人行道。两孔箱
形框架地道桥用得比较少，因为每一-孔都是快慢车混合行驶，容易产
生交通事故。而且非机动车又不能将坡度减缓，一般用于主要是通行
机动车的地道桥。当采用三孔箱形框架时，可以根据现场施工设备能
力，或是三孔整体浇筑一次顶进，或者三孔分别浇筑分别顶进。前一
种方式的结构整体性好，施工速度快。后-种方式可以使三孔做成不
等高，倒换使用模板，减小顶进力以及线路轨道的加固比较方便。
2、地道桥的顶进法施工技术
首先，分节顶进法。将一个比较长的箱体，分成两节或数节,在
各节之间设置中继间千斤顶，前节箱体利用后节箱体的重量推进一-个
顶程，后节箱体利用后背推进，同时使中继间千斤顶活塞回程。由于
这种顶进法的后背只要支承最后一节箱体的项进，因此工程量可以大
大减小。根据场地布置的许可，箱体可以按串联式或并列式浇筑。串
联式可以在各千斤顶安装完成后，中途不间断地连续顶进。并列式则
在第一箱体顶进后,必须将第二箱体横移并安装千斤顶,再继续项进。
然而采用并列式可以减小滑板以及传力顶程的长度。
其次，自平衡顶进法。自平衡顶进法也可以称为顶拉法，是--种
基本上可以不用后背的顶进法。其基本施工方法为，将箱形框架分成
三节(或更多节)，首尾节之间用钢丝束或粗钢筋临时连接，并在尾
节后设置一根钢梁。为了保证箱型框架能够由自重平衡项进，必须按
照各种情况对各分节的长度进行检算,通常第--节长度应该取值比较
小。
再次，地垫顶进法。气垫项进是一.项减小顶进阻力的有效措施
其基本原理是，不管地道桥跨度多大，通常由于框架自重，底板作用
于地基土上平均压应力约为3.9X10~5.88X10Pa)，如果在箱身底
板与地面接触面之间吹入压缩空气形成气垫层，而当气体压力超过箱
身自重压力时，则箱身将被气体压力微微抬起，可以大大地减少箱身
和地面间的接触压力，使箱身摩擦力大为减少，从而达到减小顶进力
的目的。
三、铁路钢筋混凝士石拱桥设