DOC《项目名称》

项目名称 高速铁路标准桥梁技术体系与应用

二、推荐单位意见 本项目由原铁道部根据高速铁路桥梁建设的需要立项,集中了国有企业和大型科研院所的中青年技术骨干开展联合攻关,在高速铁路标准桥梁技术领域开展了近20年系统的理论、设计与试验研究工作,其成果对我国高速铁路桥梁建设具有较强的示范和推动作用.

目前,我国高速铁路开通里程已达19000公里,桥梁占线路总长的55%,其中标准桥梁占全部桥梁长度的98%以上,已在京津、武广、郑西、合宁、沪杭、京沪等全部时速250公里及以上线路广泛推广应用,并得到了长期运营检验,最高运营速度达到了350公里/小时.项目系列成果形成了我国高速铁路桥梁建造技术的体系,在我国高速铁路快速、大规模建设中发挥了至关重要作用. 该项目先后获2006年度全国优秀工程设计金奖、2009年中国勘察设计协会建国六十周年 作用显著 标准设计大奖和2011年、2015年国家知识产权局中国专利优秀奖,相关技术通过原铁道部和中国中铁股份有限公司组织的成果评审,2010年获中国铁路工程总公司科学技术特等奖、2011年获中国铁道学会科学技术特等奖,成果达到国际领先水平. 推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖.

三、项目简介 中国高速铁路建设规模之大、范围之广、速度之快堪称世界奇迹.截至2015年底,我国高速铁路运营总里程已达19000公里,广泛分布于国内广大地区及高寒、高原、亚热带沿海、艰险山区等特殊地区,各类不同线路的桥梁平均占比约55%,其中标准桥梁占全部桥梁长度的98%以上,应用总量达30余万孔、总长超过10000公里,直接建设投资近3000亿元.标准桥梁的设计理论、建造模式及运营性能控制是我国高速铁路建设过程中面临的重大科学问题之一,其技术性能、经济指标、施工速度与运营性能等是影响我国高速铁路建设成败的关键因素,成为保障高速铁路线路高平顺性与高速列车长期平稳运行的关键控制环节.为此,依托 九五 国家重点科技攻关计划,原铁道部持续立项,课题组系统开展了近20年的理论、设计与试验研究工作,先后完成了20余项科研课题,系统开展了4孔实体箱梁极限承载能力试验、45孔箱梁制运架工艺和使用性能试验,以及各类标准桥梁的长期变形观测试验等研究工作.课题组以高速列车安全与舒适、桥上轨道高平顺性、高稳定性、经济性及少维修为目标,建立了中国特有的、以跨度32米整孔简支箱梁桥为主的标准桥梁设计、建造、验收、运营维护技术和标准体系,对我国高速铁路桥梁建设与运营具有极为重要的推动作用.项目主要创新成果有: 1. 构建了具有自主知识产权的中国高速铁路标准桥梁关键设计技术参数与理论体系.建立了高速铁路列车荷载图式,为高速铁路线路基础设施设计提供基础支撑;

提出了高速铁路桥梁频率、挠跨比、残余变形等 刚度控制 设计理论成套参数;

创新了高速铁路 桥梁-轨道 相互作用的计算方法;

系列成果成功应用于高速铁路桥梁建设. 2. 创新了高速铁路标准桥梁建造技术.解决了高速铁路标准桥梁的合理梁型、900吨级简支箱梁制运架、标准设计跨度扩大到100m等一系列技术难题,形成了以32m简支箱梁为主的我国高速铁路桥梁快速建造技术. 3. 构建了基于设计与过程控制的高速铁路标准桥梁变形控制与评估技术体系,实现了铁路预应力混凝土结构长期变形 厘米级 至 毫米级 的突破.与国外高速铁路桥梁建设周期相对较长相比,保障了快速建造条件下高速铁路桥梁的高平顺性、高稳定性及长期平稳运营. 本项目获得发明专利12项、实用新型专利16项,国家级工法2项,专著1部,论文76篇.高速铁路标准桥梁技术已在全部时速250公里及以上高速铁路中应用,并得到了长期的运营检验,其最高运营速度达到了350公里/小时,最高试验速度达486.1公里/小时.标准桥梁的建设规模、建设速度、整体质量、运营速度和经济性,与国外高速铁路桥梁建设相比,均处于领先地位,综合技术达到了国际领先水平.成果已分别获2011年中国铁道学会科学技术特等奖、2010年中国铁路工程总公司科学技术特等奖、2006年度全国优秀工程设计金奖和中国勘察设计协会建国六十周年 作用显著 标准设计大奖.

四、客观评价 (1)铁道部工程管理中心评价意见认为: 自上世纪90年代至2012年,课题组系统开展了近20年的理论、设计与试验研究工作,先后完成了20余项科研课题,系统开展了箱梁制运架工艺、使用性能与承载能力、长期变形观测试验等研究工作.建立了以跨度32米整孔简支箱梁桥为主的桥梁设计、建造、验收、运营维护技术和标准体系,已在京津、武广、郑西、合宁、沪杭、京沪等全部时速250公里及以上线路广泛推广应用,应用总量达30余万孔、总长超过10000公里,得到了长期运营检验.课题形成的一整套标准桥梁的建造技术确保了高速铁路建设工期、工程质量、运营安全,也为高速铁路建设节省了大量资金,在我国高速铁路快速、大规模建设中发挥了至关重要作用.课题系列成果填补了我国高速铁路标准桥梁技术的空白,是铁路桥梁技术进步的重要里程碑,综合技术达到国际领先水平 . (2)中国中铁股份有限公司对课题 客运专线铁路常用跨度桥梁技术 (编号:中铁股份技评字[2009]第025号)评审意见认为: 本课题研究成果,确立了具有自主知识产权的高速铁路常用跨度桥梁结构体系,形成了客运专线预制整孔箱梁成套技术,已广泛应用于我国时速350公里客运专线铁路,取得良好的经济和社会效益,达到国际领先水平 . (3)铁道部科学技术司评审意见认为: 时速300~350公里客运专线铁路后张法预应力混凝土箱梁的试试验为客运专线桥梁设计、技术条件的完善提供了依据,预制箱梁技术达到国际先进水平,成果可推广应用. (4)中国勘察设计协会:《时速350公里高速铁路无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁》荣获全国工程勘察设计行业国庆60周年 作用显著标准设计项目 大奖. (5)中华人民共和国国家知识产权局:一种简支箱梁的制造方法、大吨位整孔箱梁运输及架设施工方法获中国专利优秀奖.

五、推广应用情况 本项目已广泛应用于我国高速铁路建设中,经过30余万孔标准桥梁的大规模应用和京津城际、合宁铁路7年的运营考验,以及50余条高速铁路的运营实践,表明高速铁路标准桥梁各项性能指标优异,为高速列车提供了平顺、稳定的桥上线路,确保了运营安全和乘坐舒适,减少了运营期间的维修工作量,研究成果成熟可靠、应用前景广泛. 主要应用单位情况 应用单位名称 应用技术 应用的起止时间 应用单位联系人/电话 应用情况 京津城际铁路有限公司 全部技术 2006.05.01~2008.07.31 王学甫/13901083492 预制梁3000孔 武广铁路客运专线责任有限公司 全部技术 2006.05.01~2008.07.31 刘邵陵/18607105025 预制梁10000孔 郑西铁路客运专线有限责任公司 全部技术 2006.05.01~2008.07.31 李兵选/15091051788 预制梁8000孔 京沪高速铁路股份有限公司 全部技术 2008.02.01~2011.06.31 杨启兵/13911503885 预制梁30000孔 合宁铁路公司 全部技术 2005.7~2008.4 武凤远/13917103959 预制梁434孔 中铁大桥工程局 三阶段预施应力技术技术 2003.11~2007.6 皮汉萍/13971621095 杭州湾跨海大桥70m预制梁

六、主要完成单位及创新推广贡献 主要完成单位 创新推广贡献 (1)中铁工程设计咨询集团有限公司 主持了本项目研究工作.主持完成了高速铁路中小跨度桥梁合理结构结构型式的研究、预应力混凝土箱梁试验研究、高速铁路常用跨度简支箱梁结构优化设计研究、京沪高速铁路常用跨度连续梁设计研究、高速铁路常用跨度桥梁技术体系与应用、目标时速300~350公里客运专线铁路24m、32m简支箱梁试制、试验等系列研究项目,主持完成了京沪高速铁路常用跨度梁81册标准图编制,参加编制了24项标准.是创新点

1、

2、3的主要完成单位. (2)中国铁道科学研究院 主持了高速铁路桥梁关键设计技术参数与理论体系研究工作.研究提出了中国高速铁路列车荷载图式,为高速铁路线路基础设施设计提供基础支撑.提出了高速铁路桥梁频率、挠跨比、梁端转角、残余变形等 刚度控制 设计理论成套参数.创新了高速铁路 桥梁-轨道 相互作用的计算方法,提出了墩台纵向线刚度限值.系列研究成果均纳入《高速铁路设计规范》,成功应用于中国高速铁路桥梁建设;

保障了我国快速建造条件下,高速铁路桥梁的高平顺性、高稳定性及长期平稳运营.项目近20年实施过程中,主持开展了4孔实体箱梁的静载破坏试验,45孔箱梁制运架工艺试验和长期监测试验,以及预应力连续箱梁变形观测试验等系列研究工作,主持编写了桥梁建造、变形评估和运营检定等系列标准,为建立了中国特有的、以32米整孔简支箱梁桥为主的标准桥梁设计、建造、验收和运营维护技术体系提供了技术支撑.是创新点

1、

2、3主要完成单位. (3)中国铁路经济规划研究院 参与了本项目研究工作.参与了高速铁路中小跨度桥梁合理结构结构型式研究、高速铁路常用跨度简支箱梁结构优化设计研究、高速铁路常用跨度桥梁技术体系与应用、高速铁路简支箱梁试制等项目的方案审定和具体研究工作;

主持了高速铁路常用跨度桥梁的梁型及跨度的选型工作, 对高速铁路简支箱梁设计方案进行审定;

组织编制完成高速铁路常用跨度梁标准设计图及相关技术标准.中国铁路经济规划研究院是创新点

1、

2、3的主要完成单位. (4)北京交通大学 参与了本项目研究工作.参与完成了客运专线铁路24m、32m简支箱梁及多种等跨、不等跨连续箱梁车桥动力仿真计算分析及设计参数优化、高速铁路多跨连续布置简支梁服役性能演变规律分析等工作.是创新点1 刚度控制 高速铁路桥梁动力设计参数的确定、创新点2常用跨度简支梁、连续梁 车-线-桥 动力仿真计算的主要完成单位. (5)中铁二局集团有限公司 参与了本项目研究工作.参与完成了预应力混凝土箱梁试验研究、高速铁路常用跨度简支箱梁预制及架设研究、高速铁路常用跨度桥梁技术体系与........