林兆宗

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,天津 300142)

我國(guó)領(lǐng)土幅員遼闊，就氣候地域而言，跨熱帶、溫帶、寒帶等氣候區(qū)；就地形地貌而言，山區(qū)、丘陵、荒漠、平原、沿海全部覆蓋。在我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)的具體實(shí)踐中，逐步形成了針對(duì)各個(gè)地區(qū)有特色的高速鐵路橋梁建設(shè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)。在嚴(yán)寒地區(qū)，目前已經(jīng)通車的有哈大、哈齊高速鐵路，其中以哈大高速鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高。

1 橋梁技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)特點(diǎn)

哈大高速鐵路是目前設(shè)計(jì)實(shí)施的地處最高緯度的高速鐵路，是我國(guó)乃至世界第一條嚴(yán)寒地區(qū)修建的高速鐵路，工程復(fù)雜，施工難度大，氣候條件惡劣。其技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 哈大高速鐵路橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

由于本線所處的特殊環(huán)境，橋梁工程設(shè)計(jì)也存在如下特點(diǎn)。

(1)氣候條件惡劣，存在凍融剝蝕、凍脹等難題。

哈大高速鐵路是目前設(shè)計(jì)實(shí)施的地處最高緯度的高速鐵路，最低氣溫達(dá)-39.9 ℃，土壤最大凍結(jié)深度達(dá)205 cm，氣候條件惡劣，存在凍融剝蝕、凍脹等難題為本線主要特點(diǎn)。

(2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高

設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值350 km/h，全線采用CRTS-Ⅰ型板式無(wú)砟軌道技術(shù)，對(duì)橋梁的動(dòng)力性能、剛度指標(biāo)、變形控制等均提出了較高要求。

(3)橋梁長(zhǎng)度占線路長(zhǎng)度的比例高

沿線經(jīng)過(guò)遼寧、吉林、黑龍江三省，高速鐵路區(qū)間正線大量采用橋梁代替路基，橋梁長(zhǎng)度占線路長(zhǎng)度比例達(dá)73.8%。

(4)沿線地質(zhì)條件復(fù)雜，橋梁工程設(shè)計(jì)、施工難度大

南部沿線處于遼寧省中部近海平原，大部分地段分布有廣泛的軟土。部分橋梁位于海灣或?yàn)I海地段，地表水及地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生鎂鹽侵蝕、硫酸鹽侵蝕和鹽類結(jié)晶侵蝕等。部分段落存在溶巖地質(zhì)，部分區(qū)段強(qiáng)烈發(fā)育，串珠狀發(fā)育區(qū)，且多為無(wú)填充空溶洞，施工難度大。

(5)大跨度連續(xù)梁眾多

哈大高速鐵路地處東北三省中軸線地帶，道路、高速公路以及鐵路四通八達(dá)，特殊大跨連續(xù)梁眾多?？缭降缆芬罁?jù)跨越條件采用了(32+48+32) m、(40+64+40) m、(48+80+48) m、(60+100+60) m、(45+3×70+45) m等大跨度連續(xù)梁，7×16.35 m、3×16.35 m、(20+24+20) m[1]等道岔剛構(gòu)連續(xù)梁等。

(6)大量采用特殊梁型

受線路設(shè)計(jì)、施工技術(shù)條件、橋梁景觀等因素制約，全線采用了設(shè)置道岔的剛構(gòu)連續(xù)梁、138 m鋼箱疊拱、56 m節(jié)段預(yù)制拼裝簡(jiǎn)支箱梁、17.2～24.6 m變跨鋼混結(jié)合梁[2]等多種特殊梁跨結(jié)構(gòu)。

2 橋梁設(shè)計(jì)

哈大高速鐵路正線線路總長(zhǎng)度903.94 km，正線特大、大中橋橋梁總長(zhǎng)度657.182 km/163座，橋梁約占線路長(zhǎng)度73.8%，橋梁分布情況如表2所示。

表2 哈大高速鐵路橋梁分布

哈大高速鐵路沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，在橋梁設(shè)計(jì)中通過(guò)綜合經(jīng)濟(jì)比較，融入了“以橋代路”的理念，出現(xiàn)了多座長(zhǎng)度20 km以上的長(zhǎng)橋，以橋代路大量節(jié)省了鐵路建設(shè)用地，減少路涵、路橋的頻繁過(guò)渡，有利于提高旅客的舒適度；有效減少了鐵路對(duì)沿線城市的切割，有利于與城市規(guī)劃的融合，方便沿線人民的生產(chǎn)生活，并為未來(lái)發(fā)展預(yù)留了空間。

2.1 梁部設(shè)計(jì)

哈大高速鐵路正線高速段一般采用預(yù)制架設(shè)法施工，常用跨度梁采用《通橋(2008)2322A-HD》簡(jiǎn)支箱梁，梁頂寬度12 m；跨越大河、深谷及橋長(zhǎng)短于200 m的橋梁采用《通橋(2005)2322-HD》，頂寬度13.4 m。這兩種簡(jiǎn)支箱梁底板、腹板相同，僅橋面板每側(cè)減少70 cm。

由于沿線控制工程過(guò)多，部分地段凈空受架橋機(jī)高度限制，不能采用預(yù)制架設(shè)施工，故重新設(shè)計(jì)了適合本線的支架現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁。該箱梁一般截面構(gòu)造及橋面布置與《通橋(2008)2322A-HD》相同，設(shè)計(jì)時(shí)考慮端部張拉空間要求，對(duì)梁體相關(guān)尺寸進(jìn)行了修改設(shè)計(jì)處理。

正線除一般簡(jiǎn)支梁外，大于40 m的大跨度梁部多采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，常用跨度有(32+48+32) m、(40+56+40) m、(40+64+40) m、(45+3×70+45) m、(48+80+48) m、(60+100+60) m、(32+2×48+32) m，(32+3×48+32) m，(40+3×64+40) m、(48+5×80+48) m連續(xù)梁，均為采用變截面特殊設(shè)計(jì)，除(32+3×48+32) m連續(xù)梁采用支架現(xiàn)澆方案，跨越既有哈大鐵路采用(60+100+60) m連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工[3-4]，其余均采用掛籃分段現(xiàn)澆方案。

除上述跨度外，在跨普蘭店海灣大橋中跨越主海灣時(shí)，采用了56 m節(jié)段預(yù)制拼裝簡(jiǎn)支箱梁，這是目前高速鐵路上采用的跨度最大的節(jié)段預(yù)制拼裝簡(jiǎn)支箱梁，采用梁廠節(jié)段預(yù)制、移動(dòng)拼架原位拼裝、現(xiàn)澆濕接縫的施工方法。

2.2 支座設(shè)計(jì)

正線簡(jiǎn)支箱梁采用通橋(2007)8360盆式橡膠支座；大跨連續(xù)梁橋梁支座的支座采用《鐵路橋梁大噸位盆式橡膠支座(TGPZ型)》(叁橋(2007)8361)；DK0～DK144+000采用常溫型支座，DK144+000～終點(diǎn)采用耐寒型支座。

位于遼陽(yáng)附近地下水沉降影響范圍的橋梁及連續(xù)梁采用可調(diào)高支座，其他橋梁均采用非可調(diào)高支座。

同一座橋固定支座和縱向活動(dòng)支座設(shè)于線路的左側(cè)。

2.3 橋墩臺(tái)設(shè)計(jì)

橋墩形式的選擇結(jié)合橋下水流情況、全橋墩高分布情況，遵循墩型統(tǒng)一、相鄰橋墩剛度相近、施工方便的原則，一般條件下河中橋梁選用圓端形橋墩，橋梁與河流交叉角度較小時(shí)，為改善水流條件，采用單圓柱形實(shí)體墩，既滿足河道行洪又能滿足高速鐵路的安全性、平穩(wěn)性和舒適性要求[5]。

旱橋選用圓端形橋墩或矩形橋墩，城市附近考慮景觀效果。一般情況下，墩身較低時(shí)采用直坡實(shí)體墩，同一座橋墩臺(tái)盡量簡(jiǎn)化類型。跨線橋交叉角度較小時(shí)采用框架墩跨越。

橋臺(tái)一般采用“一”字臺(tái)，為加強(qiáng)橋路過(guò)渡段，橋臺(tái)基坑在臺(tái)尾及兩側(cè)回填C15混凝土，臺(tái)前側(cè)填原土，回填至原地面。

2.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、最大沖刷深度等條件，選用明挖基礎(chǔ)、挖井基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)。墩臺(tái)基礎(chǔ)類型主要采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，一般采用φ1.0 m，部分大跨橋墩采用φ1.5 m或φ2.0 m的鉆孔樁?？缭胶恿魉鳑_蝕嚴(yán)重時(shí)，適當(dāng)加大樁徑，一般不小于1.25 m。

考慮東北地區(qū)的凍融、凍脹等因素，承臺(tái)底面埋深不小于土壤最大凍結(jié)深度以下0.25 m，臨近既有道路及規(guī)劃道路橋墩承臺(tái)頂面置于地面以下不小于1.0 m。承臺(tái)底層鋼筋根據(jù)計(jì)算確定，其他5面采用構(gòu)造配筋。

2.5 景觀設(shè)計(jì)

哈大高速鐵路不僅是東北地區(qū)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力之路，更是東北三省腹地軸線上一道亮麗的風(fēng)景線，橋梁設(shè)計(jì)中吸納了大量的環(huán)境美學(xué)因素來(lái)賦予它新的時(shí)代氣息。

比如在常規(guī)簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)中采用斜腹板，腹板與頂?shù)装褰唤缣幉捎么髨A弧倒角等來(lái)增加梁部的美感；橋墩采用雙流線形橋墩，遠(yuǎn)觀宛如一雙雙勤勞智慧之手托舉著一條伸向遠(yuǎn)方的長(zhǎng)龍。另外在一些特殊節(jié)點(diǎn)采用造型獨(dú)特的特殊結(jié)構(gòu)，比如長(zhǎng)春市附近的新開(kāi)河大橋在跨越富民大街時(shí)采用1-138 m鋼箱疊拱，滿足立交要求的同時(shí)突出了景觀效果。

3 主要橋跨簡(jiǎn)介

3.1 普蘭店海灣特大橋

普蘭店海灣特大橋全長(zhǎng)4 960.85 m，跨越普蘭店海灣，與既有沈大高速公路跨海灣大橋平行且位于外海側(cè)。普蘭店海灣海面寬3 350 m，主海溝寬約1 000 m，兩側(cè)海灘主要為扇貝及海參養(yǎng)殖區(qū)。普蘭店海灣屬渤海海域，灣內(nèi)水流主要受潮汐影響，介于正規(guī)與非正規(guī)半日潮之間，呈明顯往復(fù)流，漲潮潮差2.20 m，落潮潮差1.90 m。一般水深9.2 m，受潮汐影響，施工時(shí)最大水深達(dá)10.8 m，如考慮波浪影響則施工水深更深。橋址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，地震基本烈度Ⅷ度。

海灣水文條件復(fù)雜，基礎(chǔ)水中施工風(fēng)險(xiǎn)高，考慮到該橋跨越主海溝部分盡量與沈大高速公路對(duì)孔，結(jié)合該橋處于高地震烈度、無(wú)砟軌道橋面、避免設(shè)置鋼軌溫度調(diào)節(jié)器等因素，本橋采用18孔56 m簡(jiǎn)支箱梁跨越普蘭店海灣主海溝。同時(shí)結(jié)合實(shí)際梁重，考慮周邊施工場(chǎng)地條件、建設(shè)工期、保證施工質(zhì)量等因素，56 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁采用梁體節(jié)段集中預(yù)制并采用移動(dòng)拼架原位拼裝、澆筑濕接縫的施工工藝。

56 m簡(jiǎn)支箱梁為直腹板的單箱單室截面，總長(zhǎng)57.1 m，梁底寬6.7 m，梁高5.3 m，橋面寬13.4 m。箱梁在梁端支點(diǎn)處設(shè)置2.0 m厚的端隔板。箱梁分為11個(gè)預(yù)制節(jié)段，兩端梁段長(zhǎng)2.6 m，中間梁段長(zhǎng)5.1 m，濕接縫10道，縫寬0.6 m，中間標(biāo)準(zhǔn)梁段重1 631 kN，標(biāo)準(zhǔn)濕接縫重192 kN，箱梁總重21 901 kN[6]。該跨度是目前國(guó)內(nèi)采用的最大跨度簡(jiǎn)支箱梁，多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。梁部截面如圖1所示。

圖1 跨度56 m箱梁截面(單位：cm)

為了滿足高速行車安全性和舒適性的要求及鋪設(shè)無(wú)砟軌道的技術(shù)條件要求，梁體剛度控制和后期收縮、徐變變形控制尤為重要；結(jié)合海灣地區(qū)的強(qiáng)侵蝕環(huán)境、復(fù)雜巖溶地質(zhì)、高烈度地震區(qū)、節(jié)段預(yù)制橋位整孔拼架的工法，較好地解決了超大質(zhì)量的客運(yùn)專線大跨度無(wú)砟軌道雙線簡(jiǎn)支箱梁的施工難題[6]。開(kāi)展了相關(guān)的研究并得到以下成果。

(1)普蘭店跨海大橋的設(shè)計(jì)、施工實(shí)踐表明，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁具有很好的整體豎向、橫向及扭轉(zhuǎn)剛度，能夠很好地適應(yīng)高速鐵路高速行車的舒適性、安全性要求以及鋪設(shè)無(wú)砟軌道的技術(shù)條件要求；通過(guò)對(duì)箱梁變形和控制截面應(yīng)力的理論計(jì)算以及現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)控、檢測(cè)分析，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)分析理論、邊界條件的設(shè)置及設(shè)計(jì)參數(shù)取值的正確性[6]。為確保橋梁施工過(guò)程和成橋結(jié)構(gòu)安全提供了可靠的技術(shù)保證。

(2)大跨度雙線無(wú)砟軌道簡(jiǎn)支箱梁采用對(duì)稱布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束、梁端對(duì)稱張拉的布束形式，大幅度地簡(jiǎn)化梁體的結(jié)構(gòu)形式，避免在箱內(nèi)設(shè)齒塊，簡(jiǎn)化了施工工藝，便于梁體施工質(zhì)量的保證[7]。

(3)大跨度簡(jiǎn)支梁在大噸位群錨集中力作用下梁端受力復(fù)雜，但通過(guò)合理選擇梁端錨固構(gòu)造及結(jié)構(gòu)尺寸，可以保證結(jié)構(gòu)的安全可靠。避免了梁端大噸位預(yù)應(yīng)力集中錨固區(qū)產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中現(xiàn)象，使得梁端錨下應(yīng)力得到了均勻傳遞[7]。

(4)通過(guò)選擇合適的移動(dòng)支架結(jié)構(gòu)形式，制訂合理的移動(dòng)支架施工技術(shù)措施，并且優(yōu)化預(yù)制梁節(jié)段數(shù)量和配置相應(yīng)機(jī)具設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)施工嚴(yán)格按要求執(zhí)行?？梢詫?shí)現(xiàn)超大噸位梁重的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁施工的安全質(zhì)量控制[8]。梁部預(yù)制節(jié)段的安裝及線形控制是工程實(shí)施的關(guān)鍵工序，需要結(jié)合移動(dòng)拼架模架設(shè)備的剛度、梁段尺寸、現(xiàn)澆濕接頭施工工藝加強(qiáng)控制，以保證梁部的整體線形。同時(shí)梁部的線形控制對(duì)梁體的縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道線形、孔道的摩阻也有較大的影響，需要通過(guò)施工監(jiān)測(cè)、監(jiān)控動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的線形控制及預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉控制參數(shù)。

3.2 新開(kāi)河特大橋

新開(kāi)河特大橋位于長(zhǎng)春市郊區(qū)，全長(zhǎng)13136.12 m，跨越的重要立交道路之一為富民大街，該道路為雙向8車道市政道路，路寬80 m，與線路斜交59°，由于該路毗鄰長(zhǎng)春西站，建筑高度受立交凈空和線路高度控制，設(shè)計(jì)采用1-138 m下承式鋼箱雙層疊拱橋跨越，梁寬18 m；系梁采用等寬變高度鋼箱截面，梁寬度為2.0 m，跨中高度為3.4 m，距離梁端17.25 m范圍內(nèi)梁高為4.5 m，橋面系采用縱橫梁形式。拱軸線形為二次拋物線，上拱矢跨比采用1/4，矢高35 m，下拱矢跨比采用1/4.82，矢高28 m，上下拱肋結(jié)構(gòu)均采用等截面鋼箱，寬度為2.0 m，高度為1.8 m。橫向兩榀拱肋之間設(shè)3道“X”形橫撐[9]，橫撐縱向間距24 m。橫撐采用等高度鋼箱，箱高寬均為0.9 m。拱肋、系梁、縱橫梁、橫撐、橫隔板及上下拱肋聯(lián)結(jié)板均采用Q370qE鋼材。如圖2所示。

疊合拱橋跨度大，立面造型更加豐富，層次感更加突出，形成了與常規(guī)系桿拱截然不同的獨(dú)特景觀效果，適用性較強(qiáng)。受預(yù)制梁場(chǎng)位置控制，疊合拱橋至長(zhǎng)春西站之間的簡(jiǎn)支箱梁的架設(shè)需要架橋機(jī)通過(guò)疊合拱橋，疊合拱采用“先梁后拱”的施工方案，通過(guò)在架橋機(jī)支腿下對(duì)應(yīng)的橫梁底處設(shè)置臨時(shí)支腿方案滿足架梁要求[10-11]。待架橋機(jī)通過(guò)，再施工拱肋，因此加大了橋面系施工的難度。

圖2 138 m疊合拱橋布置(單位：mm)

為滿足高速鐵路的有關(guān)要求，設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)該橋型進(jìn)行認(rèn)真分析研究，掌握了疊拱橋的受力行為機(jī)理、實(shí)體圓鋼吊桿的連接機(jī)制及疲勞耐久性以及疊拱拱腳的傳力體系等，深入研究了大跨鋼箱疊拱橋適應(yīng)無(wú)砟軌道的行為方式，成果如下。

(1)1-138 m下承式鋼箱雙層疊拱橋，其梁高僅3.4 m，各項(xiàng)檢算符合高速鐵路規(guī)范要求[12]，立面造型更加豐富，層次感更加突出，形成了與常規(guī)系桿拱截然不同的獨(dú)特景觀效果，適用性較強(qiáng)。鋼箱疊拱橋可以應(yīng)用在高速鐵路，特別是跨越市區(qū)較寬道路、河流等有景觀要求的大跨結(jié)構(gòu)。

(2)實(shí)體圓鋼吊桿連接能夠使上下拱肋整體受力，且大大提高了拱肋的豎向剛度，減少了梁端轉(zhuǎn)角，減小了橋梁的撓跨比，更能適應(yīng)無(wú)砟軌道對(duì)豎向剛度的要求，另外其外觀纖細(xì)，比以往應(yīng)用較多的工字鋼吊桿在美觀性上大為改善[14]。

(3)雙層疊拱在拱腳相交在一起，其傳力途徑發(fā)生改變，其構(gòu)造處理較為關(guān)鍵，設(shè)計(jì)、計(jì)算分析及施工監(jiān)控結(jié)果表明，系梁軸向力試驗(yàn)值與理論計(jì)算比較接近，說(shuō)明系梁傳力正確[10]。拱腳應(yīng)力流具有指向性，主應(yīng)力基本上順著拱肋方向向支座方向和系梁方向傳遞。上下拱肋對(duì)應(yīng)拱腳處隔板應(yīng)力分布比較均勻[13]。

4 相關(guān)橋梁技術(shù)研究

在哈大高速鐵路的設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，進(jìn)行了一系列嚴(yán)寒地區(qū)鐵路相關(guān)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)研究，形成了一套適合中國(guó)東北區(qū)域的橋梁設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)。

4.1 嚴(yán)寒地區(qū)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究

本線沿線地處東北腹地，冬季最低溫度達(dá)到-39.9 ℃，屬于嚴(yán)寒地區(qū)。橋梁所處侵蝕環(huán)境包含碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境、化學(xué)侵蝕環(huán)境、凍融破壞環(huán)境及磨蝕環(huán)境等多種類型，最高達(dá)到L3、H4級(jí)，部分地段受幾種侵蝕環(huán)境同時(shí)作用。

通過(guò)對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)混凝土凍融破壞和氯鹽引起的鋼筋銹蝕的作用機(jī)理分析，以凍融破壞和鹽溶液腐蝕為基本前提，開(kāi)展了混凝土提高抗凍性和抗海水中氯鹽腐蝕性能的研究，主要成果如下。

(1)從混凝土電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，水膠比影響效果最明顯，同時(shí)水膠比也是影響混凝土強(qiáng)度的最主要因素，通過(guò)降低混凝土水膠比適當(dāng)提高強(qiáng)度等級(jí)是提高混凝土抗腐蝕能力的有效途徑。礦物摻合料的種類和摻量也影響了混凝土的抗氯離子滲透性能，其中以粉煤灰和礦渣粉復(fù)合、粉煤灰與硅灰復(fù)合能取得混凝土拌和物性能、強(qiáng)度和抗氯離子滲透性能的綜合滿意效果[14]。

(2)配合比設(shè)計(jì)是耐久性混凝土設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在條件許可的情況下，盡量采用較低的水膠比，減少單方混凝土的用水量和膠凝材料量，有利于提高混凝土的密實(shí)性，降低混凝土的滲透性并減少收縮，可以有效抵抗各種離子的運(yùn)動(dòng)，極大延緩碳化和氯離子、硫酸根離子的侵蝕過(guò)程，阻滯鋼筋的銹蝕[14]。

(3)通過(guò)抗凍試驗(yàn)研究，具有抵抗300次鹽溶液中凍融循環(huán)作用、抗氯離子侵蝕性能、耐鹽結(jié)晶侵蝕及化學(xué)腐蝕性能良好的混凝土配合比主要參數(shù)為：①采用P.O 42.5級(jí)水泥；②水膠比不大于0.35；③雙摻5%硅灰和20%～30%優(yōu)質(zhì)粉煤灰；④混凝土含氣量控制在5%±1%，引氣劑品種及摻量?jī)?yōu)選關(guān)鍵是能夠控制硬化混凝土氣孔參數(shù)在合理范圍[14]。

(4)外加劑對(duì)混凝土具有良好的改性作用，選擇適當(dāng)?shù)耐饧觿┛捎行岣呋炷恋哪途眯??；炷林袚饺敫咝p水劑可以降低混凝土的水膠比[14]，提高密實(shí)度。同時(shí)，應(yīng)添加適量的引氣劑，以保證含氣量的要求。

4.2 嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路橋梁施工綜合技術(shù)

結(jié)合本線所處的地理位置及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)、施工期間研究了多項(xiàng)施工方案及工藝，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐、監(jiān)測(cè)對(duì)比，效果良好。主要的施工技術(shù)如下。

(1)普蘭店海灣特大橋根據(jù)制定的移動(dòng)支架施工技術(shù)措施，優(yōu)化節(jié)段預(yù)制梁場(chǎng)布置和相應(yīng)機(jī)具、設(shè)備配置，現(xiàn)場(chǎng)施工嚴(yán)格按要求執(zhí)行，可以實(shí)現(xiàn)超大噸位梁重的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁施工的線形控制[8，14]。

(2)普蘭店海灣大橋地處溶巖發(fā)育和流塑淤泥質(zhì)地區(qū)，主橋墩深水基礎(chǔ)采用水上鉆孔工作平臺(tái)與鋼板樁圍堰進(jìn)行施工。實(shí)踐結(jié)果表明：深水基礎(chǔ)施工采用該方案施工是可行的[15]，不僅施工工藝簡(jiǎn)單，而且可縮短施工周期。在實(shí)踐中針對(duì)深水巖溶地區(qū)，研發(fā)出了泥漿止漏及溶洞封堵技術(shù)、溶洞頂板及溶洞內(nèi)鉆進(jìn)技術(shù)、巖溶注漿設(shè)計(jì)和施工技術(shù)等，保證了施工安全和進(jìn)度[14]。

(3)施工期間根據(jù)冬季管道壓漿施工的需要進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)，得到了如下施工工藝：采用預(yù)應(yīng)力管道通熱氣法對(duì)梁體進(jìn)行壓漿前預(yù)熱，壓漿結(jié)束后對(duì)梁體采用熱棚罩法加熱養(yǎng)護(hù)。配合熱工計(jì)算漿體應(yīng)在15 ℃攪拌機(jī)室內(nèi)攪拌，原料溫度控制在10 ℃，拌和水溫度控制在15 ℃，攪拌后灌注漿體溫度在13 ℃。按照相應(yīng)質(zhì)量控制程序進(jìn)行施工，可以有效保障管道壓漿冬期施工質(zhì)量[14-16]。

5 運(yùn)營(yíng)情況

5.1 墩臺(tái)沉降

根據(jù)2014年、2015年哈大高速鐵路運(yùn)營(yíng)期沉降變形普查性監(jiān)測(cè)測(cè)量結(jié)果對(duì)照，全線橋梁總體未發(fā)生明顯的沉降差，沉降差一般在±3 mm內(nèi)，僅個(gè)別橋墩由于環(huán)境條件變化引起沉降差較大，沉降或隆起最大值在±7 mm。線路穿越的地下水沉降影響范圍的橋梁未見(jiàn)明顯過(guò)大沉降。

5.2 梁部

沿線標(biāo)準(zhǔn)跨簡(jiǎn)支箱梁、簡(jiǎn)支鋼混梁、大跨連續(xù)梁、56 m簡(jiǎn)支箱梁、138 m鋼箱雙層疊拱橋等橋梁梁部結(jié)構(gòu)正常，無(wú)超限變形及病害發(fā)生。

5.3 墩臺(tái)身混凝土侵蝕

普蘭店海灣特大橋、金州2號(hào)特大橋等位于海灣、沿海海水嚴(yán)重侵蝕地段橋梁，橋墩混凝土表面完好，無(wú)侵蝕現(xiàn)象，橋梁墩臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)正常。

6 結(jié)語(yǔ)

哈大高速鐵路線路長(zhǎng)、地質(zhì)復(fù)雜、控制因素眾多，橋梁比例高，加上東北地區(qū)的極端嚴(yán)寒天氣，使其成為國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)條件最為嚴(yán)苛的鐵路之一。設(shè)計(jì)過(guò)程中，在充分吸收國(guó)內(nèi)外其他地區(qū)高鐵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)本線不同段落的具體邊界條件，因地制宜，開(kāi)展了大量的科學(xué)試驗(yàn)工作，并以試驗(yàn)為指導(dǎo)，調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)成果?；诠て诩笆┕さ谋憷?，整個(gè)設(shè)計(jì)中力求標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，同時(shí)采用了大量的新結(jié)構(gòu)、新材料，融入了大量的新技術(shù)、新工藝和新理念。通過(guò)本線橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)踐，形成了一套具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嚴(yán)寒地區(qū)高鐵橋梁設(shè)計(jì)的技術(shù)體系，其中許多關(guān)鍵技術(shù)都是高速鐵路設(shè)計(jì)史上首次采用，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外嚴(yán)寒地區(qū)高鐵橋梁設(shè)計(jì)的空白。2012年12月1日開(kāi)通以來(lái)，全線橋梁主體結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)狀況良好，橋梁滿足嚴(yán)寒地區(qū)使用要求，可為類似地區(qū)的高速鐵路橋梁設(shè)計(jì)施工提供借鑒。