郑阜高铁控制性桥梁结构形式特点

浑铁链

（中国铁路设计集团有限公司，天津 300308）

郑阜高铁是国家铁路网“八纵八横”的一条重要脉络，也是河南“米”字形铁路建设的“关键一笔”。郑阜高铁连接京广、京沪高铁，打通了豫东南去长三角的通道，其建成加强了中原经济区与华东地区的紧密联系，也将促进区域的协同发展[1-5]。

1 基本概况

郑阜高铁设计速度为350 km/h，轨道类型采用CRTS Ⅲ型板式无砟轨道，设计活载采用ZK 活载。该线路正线全长267.70 km，其中桥梁总长248.02 km，占正线总长的92.65%，比例较高。

郑阜高铁沿线水系发达，跨河点达130余处，线路与重大立交及通航河流交角较小，多处采用大跨度连续梁，沿线地质压缩模量低，沉降不易控制，控制性桥梁工点较多。

2 控制性桥梁工点

基于郑阜高铁沿线水文、地质、线路交叉等情况，为响应国家绿色、环保、节能降造的建设理念，本线桥梁设计采用了新结构、新技术以满足线路跨越要求，同时保证线路运营安全［6-10］。该线桥梁特殊结构设计参数及指标见表1、表2。

2.1 曲弦钢桁加劲连续梁桥

沈界1#特大桥跨宁洛高速、泉河Ⅳ级航道处分别采用（86+172+86）m（见图1）、（45+75+172+75+45）m曲弦钢桁加劲连续梁。其中（86+172+86）m 连续梁截面为单箱双室箱形截面，支点梁高11 m，跨中梁高5 m，钢桁采用再分式桁架，桁高14 m，节间距16 m。在中支点处采用曲弦方式与混凝土梁相接，该钢桁上弦杆采用箱形截面，腹杆采用“工字”形截面。

表1 特殊结构设计参数

表2 特殊结构设计指标

图1 （86+172+86）m曲弦钢桁加劲连续梁全桥

该桥型建筑高度小，结构自重轻，有效增加了铁路预应力混凝土连续梁的跨度。同时具有竖向徐变、温度变形小，造型新颖美观等优点。桥梁2个主墩设置了温度限位装置+速度锁定器新型约束体系，减小温度跨度，实现在大跨度连续结构不设置轨道伸缩调节器，节省工程投资，减少后期维护工作。

2.2 节段预制胶拼连续梁

周淮特大桥跨新运河为预应力混凝土连续梁，梁长137.5 m，计算跨径（40+56+40）m，梁截面为变高度单箱单室箱梁，中支点处梁高4.335 m，跨中及边跨等高段梁高3.305 m，梁体下缘除等高段外按1.8次抛物线变化（见图2）。梁体施工采用节段预制胶拼技术，先在造桥机上拼装半联梁，接缝采用环氧树脂，跨中采用现浇合龙。

该技术首次应用于国内高速铁路桥梁领域，具有施工工期短、施工效果好、徐变较小等优点，可进一步推进桥梁建设专业化、标准化、智能化，具有良好的经济效益和社会效益。

图2 周淮特大桥（40+56+40）m胶拼梁

2.3 预应力混凝土槽形梁

郑阜高铁DK181+529.4—DK181+566.2、DK181+566.2—DK181+602.9 处采用了双线预应力混凝土槽形梁，主梁计算跨度35.4 m，梁高1.1 m，梁体底宽11.1 m，槽形结构内径宽9.9 m，跨中腹板水平厚度为0.6 m（见图3）。该梁设置2道端横梁、11道中间横梁、桥面板两侧为倾斜Γ形主纵梁，两侧腹板与中间横梁连接处设置竖向加劲肋，肋纵宽0.3 m，中间横梁及梁端腹板水平厚度0.886 m，距梁端1.5 m设置2.55 m腹板厚度过渡段，按折线变化。

槽形梁建筑高度小，可满足跨越工点时的净高需求，更好地适应了跨越条件，同时降低了邻近车站许昌北站、沈丘北站的填方高度，且利用自身结构的降噪作用取代了声屏障，具有一定的经济效益，是国家863科研成果的成功应用。

2.4 大跨度简支梁、连续梁

郑阜高铁华周特大桥、临阜特大桥采用40 m预应力混凝土简支箱梁，为更大跨度简支箱梁的应用奠定基础。此外，扶华特大桥主桥采用（78+140+78）m大跨度连续箱梁结构，该连续梁全长297.6 m，梁截面采用单箱单室、变截面直腹板式，中支点截面中心处梁高10.0 m，边支点和中跨跨中梁高5.5 m，截面尺寸见图4。顶板厚度除梁端附近及中支点附近外均为0.45 m；腹板厚度为0.5～1.0 m，按折线变化；底板厚由跨中的0.5 m按二次抛物线变化至根部的1.25 m。全联在支点及跨中处共设置5个横隔板，其中端横隔板厚1.2 m，中支点处为3.5 m。箱梁两侧腹板与顶板相交处外侧均采用圆弧倒角过渡。该桥主梁共分为75个节段，其中2个支架现浇段和2个墩顶现浇段，1个中跨合龙段和2个边跨合龙段，其余为挂篮悬浇节段。该梁的应用是国内已建成高铁大跨度连续梁的建设突破。

图3 36 m预应力混凝土槽型梁

图4 扶华特大桥（78+140+78）m连续梁

3 结束语

通过介绍郑阜高铁中具有代表性桥梁的特点及应用情况，得出以下结论，可为类似项目提供参考。

（1）曲弦钢桁加劲梁适用于跨越既有道路、河流且对跨越能力有要求的桥梁，竖向温度变形小、可不设轨道伸缩调节器。

（2）预制胶拼梁收缩徐变小、施工工期短、施工效果好，且具有环保可持续的特点，可为桥梁建设标准化、智能化提供思路。

（3）槽形梁上建高度小，能较好地适应跨越条件，同时利用自身结构取代声屏障，节省投资。

（4）基于郑阜高铁大跨度简支箱梁和连续梁的工程实例，可进一步研究更大跨度的简支梁及连续梁的应用。