铁路钢架桥主要研究方法分析

卢文添

（中铁十七局集团第六工程有限公司，福建 福州 350000）

1 桥梁的特性、地位与作用

桥梁工程领域中一个重要分支，它除了桥梁的一般共性外，还具有以下重要特性:

①器材的制式成套性。

②对桥及线路条件的良好适应性。

③拼装架设的快速性。

④单元及整体结构的轻便性。

⑤便于普通车辆装运的良好机动性。

⑥同类构件之间的可互换性。

⑦可随时反复装拆使用的临时性。

从下述例子可以领略到一种性能优越的桥梁在军事和国民经济领域中所占有的重要地位和所产生的深远历史影响。世界著名的贝雷梁是英军在二战早期所研制、为当时盟军所装备的主要制式桥梁器材，无论在二战期间也桥梁抢修或是战后交通运输的恢复，都在各国得到了广泛使用，后来几乎遍布全世界。这种钢桥共生产了55万t，可连续架设桥梁的总长度在1000km以上，这似乎难以令人置信。而在我国，用贝雷梁修建的临时性便桥至今仍几乎到处可见。在世界桥梁史上，贝雷梁的显赫功名到如今仍无任何一种桥梁能与之相提并论。

2 国内、外桥梁的现状与发展概况

目前，国外对于桥梁（舍军用桥梁）除在设计理论、设计技术、结构构造、生产工艺和架设方法等方面在不断进行研究外，还包括聚合物在内的轻而坚固的新材料（如轻质合金、橡胶类支座等）的研制；以及研究如何减小梁的自重与承载力的比值、减少结构类型和构件种类及数量、减少运输车次和拼架作业人员。对于军用桥梁还要研究如何降低敌人对构筑物和我方人员的注意力等。但从总体上讲，当前国际上桥梁的发展趋势是:在继续突出桥梁器材的适应性、快速性和机动性的前提下，努力向系列化和多用途化方向发展。其系列化，可以从战术和技术两方面来区分。从战术方面，桥梁系列通常包括冲击桥（坦克桥）、固定式桥（拆装式钢拼）和浮桥（舟桥）；从技术方面，桥梁系列则包括大跨度桥梁、中跨度桥梁和小跨度桥梁。多用途化，主要是指对同一套桥梁器材，既可用于战时抢修，又可用于平时抢险号既可用于铁路，又可用于公路；既可用作固定式桥，又可用作浮桥；既可用作梁部结构，又可用作桥墩结构等。在这些方面做得比较突出的有德国、瑞士和英国。德国联邦国防军正在陆续研制一种90年代的桥梁渡河系统，而德国克虏伯公司和曼公司早就有研制“军用桥梁族”的雄伟规划。该公司继D型梁、SE梁和SKB梁等桥梁器材之后，又于1977年开始了SS-80重型公路桥梁的研制。瑞士国防军于1983年2月即开始了“90年代桥梁系统”的研制计划，代号为“BS90”。英国原生产贝雷梁的两大老牌公司（即Thos·Storey公司、Mabey o J0hns公司），以及后起的Fairey公司，更是马不停蹄，先后研制了AP梁、All梁、MC梁和MGB梁等桥梁系统；并于1986年研制了一种具有三种不同高度节格(Panel)单元的新桁梁体系。这种不同高度节格的形式与贝雷梁节格相似，但它们可以相互拼接而成变高度椅架而达到整孔街梁重量最轻的目的。

国内自60年代研制出“装配式公路钢桥”（实为贝雷梁仿造）和“六四式铁路军用梁”、“六七式铁路舟桥”等桥梁抢修器材之后，对于中、小跨度桥梁器材的研制，基本上处于停顿状态。尽管这期间工程兵部队作了极大努力，依照英国MGB梁（中型椅梁桥）的式样，于1988年研制成功了一种重型公路椅梁桥（以高强钢14MnMoNbB代替了原铝铸镜含金MVEE）。但由于走的是前者仿制贝雷梁的老路，就难于有重大突破。对于大跨度的桥梁抢修器材，则可以“八七型铁路应急抢修钢梁”的研制成功，来标志我国铁路桥梁的抢修技术有了可喜进步。此外，自60年代的“六五式铁路军用桥墩”之后，又于80年代研制成功了“八三式铁路轻型军用桥墩”；目前正在进行铁路高桥墩抢修器材的研制。由上述情况又可看出，我国铁路桥梁抢修器材的研制存在的缺点是，梁、墩结构各自强立研制，梁、墩器材不能通用。如此，自然会造成诸多不便。这种不合理的做法应予以改变。

3 研制我国新型铁路应急钢桥的必要性及主攻方向

我国现有铁路桥梁总计三万多座，总长近2000延公里。仅就根据文献记载之“中国铁路特大桥染表（0896～1982）”统计，共有 172 座铁路特大桥，总计5324孔，其中在16～40m跨度范围内的计4946孔，占总数的93%；而桥墩高度超过40m者不到5%，超过30m者不到12%。根据数理统计理论可以推断，在全国三万多座铁路桥梁中.跨度16～40 m及墩高30m以下的桥梁数量当不小于90%。因而，它们遭受自然灾害破坏的发生概率最大，商且灾害的覆盖面和绝对数量都最大。所以，研制和发展铁路桥梁应急抢修器材的重点和主攻方向，应是中等跨度桥梁。这并不排除对大江大河应急渡河器材的研究，例如挺大浮桥及轮渡等。另一方面，正如此前所述，我国在60年代前后研制发展的一些适用于中等跨度铁路桥梁抢修的制式器材，由于年代已久，使用的时间已长，性能已经落后，且大量频繁地当作工程施工器材使用，从总体上讲，难以与我国地域广阔、中等跨度桥梁建筑占绝大多数的分布格局及自然灾害频繁发生的实际情况相适应，也远落后于当前国际发展水平。显然，我国中等跨度铁路桥梁应急抢修制式器材的升级换代工作已到了亟待解决的时候了。

4 我国新型铁路钢桥的主要研究内容与方法

为了研究并提出适合我国实际情况的、具有国际先进水平的中等跨度桥果应急抢修器材方案和其适宜的战术技术参数，作为下一步开展研制实际器材的基础，应充分了解国外应急抢修钢桥器材的最新发展动态，研究其既有产品的性能、技术特征及拼组架设方法与配套设备等，学习他们的先进技术和经验。同时要对我国桥梁器材的研制、既有产品情况及其使用情况的现状作一充分调查分析研究，以明确存在的问题和应加以继承与发扬的优点。应该对国内现有器材如拆装式椅梁、公路装配式钢桥、六四式军用梁等，以及国外的MU梁、AP梁、新M2梁、D型梁、ZM-16粱以及贝雷 梁等各方面的情况尽可能全面深入地吃透。特别值得一提的是，应对贝雷梁这一世界杰作进行特别的研究，建议最好成立专门的研讨小组。其次，还要注意对ZM-16梁的研究，因为这一德国铁路应急抢修钢梁有着先进的速度指标，架设1孔42m梁仅需7h。在上述基础上，对于我国要致力发展的新产品，才能有把握地开展下述几方面的研究:①新的结构体系的研究。②新的连接构造的研究。③新的拼架方法的研究。④新的配套设备的研究。

5 新型铁路钢桥的总体构思

对于我国新型铁路钢桥的研制，总的思路是:适应跨度为16～40m的中等跨度，可拼组的桥墩高度为40m以下，拟不采用空间组合式构架单元，以利于结构变换和大幅度提高装载系数及节省运输车次。构件种类要尽可能地少，可变换的结构形式要尽可能地多；总体结构要力求简练，使用构件数量要尽量减少，节点构造可考虑采用“整体节点箱”形式，以利于提高拼组速度；要求做到梁部结构与墩身结构通用，既可用于铁路（为主），也可用于公路F拼组架设须便于人力快速作业，配套的机械设备必须轻便灵活、功能先进。

[1]霍航鹰.浅谈连续钢架桥[J].公路运输文摘，2003-05-15.