高速铁路桥面的要求与构造

高速铁路工程建设对桥梁主体及附属结构均提出了更高的要求。高速铁路高架桥梁桥面由轨道基础结构（道床）和桥面附属结构共同组成。道床是高速铁路桥面的重要组成部分，在功能上划归为高速铁路的轨道系统。此处主要介绍高速铁路的整体道床和无砟轨道系统在高速铁路桥梁中的应用。桥面附属结构主要包括人行道遮板及栏杆、电缆槽、防水系统、排水系统、伸缩系统及综合接地系统等部分。

高速铁路客运专线常规跨度桥梁多采用双线整体桥面，桥面宽度达13.4 m，分为有砟梁和无砟梁。有砟轨道和无砟轨道是国内外高速铁路轨道结构的两种基本形式。

1. 有砟轨道道床

常速线路上有砟桥上的道床厚度远远小于土路基上的道床厚度，因为这时道床的主要功能是扩散轨枕荷载。确定道床厚度的控制因素是道床下部支承面的允许压应力，而混凝土桥面的允许压应力远远高于土路基面。

关于有砟桥面道砟厚度，各国高铁有不同要求。德国高铁最小道床厚度要求为40 cm，法国TGV 线路最小厚度为45 cm，日本高速铁路新干线有砟桥在道砟和桥面之间垫有2.5 cm 厚的橡胶垫层，道床厚为30.4 cm。由于道床的厚度决定了轨道系统刚度和降低噪声的效果，影响高频荷载对轨道底部结构的作用，但增加道床厚度将加大桥梁静荷载、增加桥梁建造费用，因此，我国高速铁路客运专线规定的最小道床厚度不小于35 cm，同时道砟下要求铺设砟下垫层或采用弹性轨枕来降低噪声。

有砟轨道最大的优点是弹性较好，在一定的维修质量条件下具有较好的轮轨接触效应，减振、降噪效果较好，维修较方便，造价相对较低。但有砟轨道道砟容易磨损，增加了养护维修工作量，缩短了正常使用周期；道床的稳定性较差，在列车动载作用下，轨道的平顺性容易受到破坏；高速行车时车轮横向压力较大而道床的横向阻力较小，对无缝线路的稳定性要求极为不利。因此，桥上有砟轨道的设计施工必须严格加强稳定措施。

2. 无砟轨道道床(www.xing528.com)

整体道床是由混凝土整体灌注而成的道床，道床内可预埋木枕、混凝土枕或混凝土短枕，也可在混凝土整体道床上直接安装扣件、弹性垫层和钢轨，又称为整体轨道、无砟轨道。整体道床具有维护工作量少、结构简单、整体性强及表面整洁等诸多优点，在国内外铁路上均已大量使用。我国早期铺设的整体道床多采用素混凝土，为了增强整体道床的抗裂性能，近年来已更多地采用钢筋混凝土。由于整体道床是连续现浇的混凝土，一旦基底发生沉陷，修补极为困难，因此要求设计和施工的质量较高，同时也应将整体道床尽可能铺设于桥梁桥面或隧道内或石质路基等坚硬的基础之上。

无砟轨道的最大优点是整体性强，纵向、横向稳定性较好。虽然其造价比有砟轨道高，但因能大幅度减少后期维修工作量和维修成本，其全寿命的成本反而较低，综合经济效益较好。无砟轨道的道床厚度比有砟轨道道床厚度小，有利于降低跨线控制点结构设计高程、减小桥梁上的二期恒载集度（较有砟轨道的道床恒载减少约40%）。无砟轨道的主要缺点是刚度较大，轨道弹性较差，且振动和噪声较大。

在高速铁路上大量铺设无砟轨道结构已经成为发展趋势，如日本明确要求350 km/h 的高速铁路应采用无砟轨道。国内高速铁路客运专线设计规范中也提出在基础稳定的地基、桥梁及隧道等地段应推广使用先进的无砟轨道技术，在高速铁路桥梁中应用无砟轨道技术，设置整体道床结构替代有砟轨道成为大势所趋。

无砟轨道在高速铁路应用中主要有板式结构（日本高铁广泛应用）、轨枕埋入式结构（德国高铁广泛使用）和弹性支撑块式结构（其他西欧国家广泛应用）。目前，我国应用较多的无砟轨道方法又可分为预制板式和现浇混凝土式（带双块轨枕或整体轨枕）两大类，如武广客运专线采用的是双块式（CRT Ⅰ型）现浇混凝土式无砟轨道，武广客运专线新广州站工程应用的是单元板式（CRTS Ⅰ型）预制混凝土板式无砟轨道。高速铁路桥梁上采用各种无砟轨道时，轨道的混凝土底座应与桥面连接，以确保底座的稳定，在混凝土桥中通常采用梁面设置预埋钢筋的方式来实现底座与桥面的连接。

在常速铁路中，当采用道砟桥面时，桥面设置的挡砟墙是为了约束道砟形成道床。同时，道砟桥面轨道系统中还需要设置护轨以防桥上的列车脱轨倾覆。在高速铁路的有砟桥面中，挡砟墙除了实现挡砟功能外，也是确保行车安全的重要措施。高速铁路桥梁上不设置护轮轨，而是采用加高的挡砟墙或设置防撞墙（无砟桥面）的形式作为预防列车脱轨后的安全措施。挡砟墙（或防撞墙）高度应根据路线最小曲线半径时墙顶不低于外轨顶面计算确定，直线段和曲线段采用等高度设置。