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橋梁設(shè)計研究院

橋梁工程設(shè)計研究院

橋梁工程設(shè)計研究院（以下簡稱“橋梁院”）是中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司下屬的專業(yè)分公司，主要從事橋梁專業(yè)相關(guān)工作，業(yè)務(wù)范圍包括鐵路、公路、市政、城市軌道交通等橋梁的勘察設(shè)計、研究、咨詢、施工圖審查，鐵路、城市軌道交通通用參考圖的編制和技術(shù)服務(wù)以及橋梁相關(guān)產(chǎn)品的研制開發(fā)工作。近年來，在新能源配套基礎(chǔ)設(shè)施、橋梁施工監(jiān)控及健康監(jiān)測、智慧梁場、BIM研發(fā)設(shè)計、工程總承包等新興業(yè)務(wù)領(lǐng)域進行了拓展。

橋梁院內(nèi)設(shè)機構(gòu)現(xiàn)為“三所七部一中心”，包括設(shè)計一所、設(shè)計二所、設(shè)計三所、黨群工作部（綜合管理部）、生產(chǎn)管理部、工程管理部、技術(shù)質(zhì)量管理部、科研開發(fā)部（BIM中心）和市場開發(fā)部。在職員工150人，其中正高級工程師28人，高級工程師59人，工程師44人，其中國家、省部級專家和拔尖人才10余人。

橋梁院作為原鐵道部橋梁專業(yè)歸口管理單位，有著七十余年的建院歷史。2004年集團公司重組改制以來，綜合實力和專業(yè)優(yōu)勢得到進一步增強。先后承擔(dān)了包神、長吉、南廣、吉圖琿、京張、張呼、瓦日、蒙華、濟鄭、梅龍、粵東、成達萬、通甬等國家重點鐵路工程的橋涵設(shè)計，其中技術(shù)復(fù)雜的特大型橋梁主要有南廣鐵路肇慶西江特大橋、大瑞鐵路瀾滄江特大橋、濟鄭高鐵鄭州萬灘黃河公鐵大橋、京張高鐵官廳水庫特大橋、隆敘鐵路瀘州沱江特大橋、成達萬高鐵南充嘉陵江特大橋、粵東城際鐵路南溪河特大橋等；承擔(dān)了北京、上海、廣州、重慶等地的城市軌道交通項目以及蕪湖、桂林、汕頭、黃山等城市的新型軌道交通項目；承擔(dān)了一批有影響力的公路和城市橋梁工程的設(shè)計，包括廣州丫髻沙大橋、廣州新光大橋、北京六環(huán)路斜拉橋、北京京新高速上地斜拉橋、保定樂凱大街跨保定南站斜拉橋、張家口懷來縣官廳水庫懸索橋、國道109新線高速公路上跨豐沙鐵路立交橋等大跨度橋梁；在鐵路橋梁標準設(shè)計方面，完成了時速120公里簡支T梁、時速120～200公里城際鐵路簡支T梁和箱梁、時速160公里和時速200公里客貨共線鐵路簡支T梁和箱梁、時速250～350公里高速鐵路簡支箱梁及連續(xù)梁、川藏鐵路簡支箱梁等通用參考圖的設(shè)計，在大規(guī)模、高效率的鐵路建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。

橋梁院一直以科技創(chuàng)新作為立院之本，近年來，不斷厚植專業(yè)優(yōu)勢，深入開展技術(shù)創(chuàng)新、組織關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，大力搭建創(chuàng)新平臺、持續(xù)強化創(chuàng)新能力。先后承擔(dān)了40余項涵蓋高速鐵路、重載鐵路、城際鐵路、市域鐵路在內(nèi)的省部級課題任務(wù)，在高速鐵路標準梁、青藏鐵路高原凍土高耐久性橋梁技術(shù)、重載鐵路橋梁設(shè)計、大跨度鋼箱拱橋、橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)、高速鐵路無砟軌道鋼橋、耐候鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)加勁梁懸索橋關(guān)鍵技術(shù)等方面取得了重大突破，獲得國家科技進步特等獎、一等獎和二等獎，中國專利銀獎、中國土木工程詹天佑獎、北京市科學(xué)技術(shù)一等獎、中國鐵道學(xué)會科技特等獎等高級別科技獎22項，省部級優(yōu)秀工程設(shè)計獎15項，持有有效專利154項（其中發(fā)明專利67項）、計算機軟件著作權(quán)18項，省部級工法9項。

主要科技成果簡介

1.高速鐵路標準梁橋技術(shù)成套技術(shù)

高速鐵路是當代高新鐵路技術(shù)的集成，是鐵路現(xiàn)代化的重要標志。目前，中國高鐵大量采用橋梁結(jié)構(gòu)，其中，95%以上的橋梁均為標準梁橋。標準梁橋技術(shù)與應(yīng)用是我國高速鐵路建設(shè)成敗的關(guān)鍵技術(shù)之一。

針對標準梁橋是我國高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施主要結(jié)構(gòu)形式的特點，以及大規(guī)模建設(shè)、快速建造和橋梁高平順性的需求，聯(lián)合科研院所、裝備制造等單位，歷經(jīng)二十年持續(xù)不斷的科技攻關(guān)，創(chuàng)新了高速鐵路“橋梁-軌道”靜力學(xué)相互作用的計算方法和“列車-橋梁”動力學(xué)分析方法；構(gòu)建了基于“剛度控制”的技術(shù)參數(shù)體系，發(fā)展了高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計理論。優(yōu)選了高速鐵路標準梁橋的合理結(jié)構(gòu)形式和跨度，構(gòu)建了高速鐵路32米標準梁“制造、運輸、架設(shè)”快速施工成套技術(shù)，形成了高速鐵路標準梁橋“先架后鋪”的快速、綠色、環(huán)保的建造模式。確保了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和質(zhì)量安全性能，實現(xiàn)了鐵路標準梁橋長期變形由“厘米級”向“毫米級”的突破，已在全部時速250公里及以上高速鐵路中應(yīng)用，并得到了長期的運營檢驗，其最高運營速度達到了350公里/小時，最高試驗速度達486.1公里/小時。在此基礎(chǔ)上，通過不斷地研究創(chuàng)新在濟鄭高鐵黃河橋引橋上成功應(yīng)用40米孔預(yù)制架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁，首次采用載重1000噸級高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁提運架設(shè)備，擴大了高速鐵路簡支梁橋的適用范圍，豐富了簡支梁橋的跨度系列，系統(tǒng)提升了我國橋梁運架設(shè)備的制造能力和技術(shù)水平，形成了高速鐵路40米孔預(yù)制架設(shè)簡支箱梁成套技術(shù)體系，促進了高速鐵路橋梁建造技術(shù)的進一步發(fā)展，對于推動我國大跨度預(yù)制架設(shè)簡支梁的發(fā)展具有里程碑式的意義。

標準梁橋的建設(shè)規(guī)模、建設(shè)速度、整體質(zhì)量、運營速度和經(jīng)濟性，與國外高速鐵路橋梁建設(shè)相比，均處于領(lǐng)先地位，獲全國優(yōu)秀工程設(shè)計金獎、中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)特等獎、國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎等獎項。

2.橋梁轉(zhuǎn)體關(guān)鍵技術(shù)

隨著我國鐵路、公路等交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展，許多大型橋梁在建設(shè)過程中面臨施工場地受限、既有工程干擾、施工安全保障等制約因素。橋梁院創(chuàng)新性地將轉(zhuǎn)體技術(shù)應(yīng)用于橋梁建設(shè)，有效解決了上述問題，讓橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)在中國大放異彩。

針對橋梁轉(zhuǎn)體施工的安全性、適用性和經(jīng)濟性要求，發(fā)明了鋼管混凝土轉(zhuǎn)鉸裝置、轉(zhuǎn)動系統(tǒng)布置、確定轉(zhuǎn)動系統(tǒng)參數(shù)的方法，研發(fā)了橋梁墩頂轉(zhuǎn)體成套技術(shù)，顯著降低了高墩轉(zhuǎn)體重量，提高了主體施工的穩(wěn)定性，在關(guān)鍵構(gòu)造、方法、控制理論等方面實現(xiàn)重大突破。相關(guān)技術(shù)在京張高鐵、張呼高鐵等多條鐵路建設(shè)中成功應(yīng)用，節(jié)約工程造價約1.16億元以上。依托保定樂凱斜拉橋項目，開展超大噸位轉(zhuǎn)體橋關(guān)鍵技術(shù)研究，創(chuàng)新發(fā)展了平轉(zhuǎn)鉸的設(shè)計理論，首創(chuàng)了裝配式球面平鉸，取得了5萬噸級轉(zhuǎn)體工程的技術(shù)應(yīng)用突破，配套研發(fā)了大噸位轉(zhuǎn)體橋梁定量稱重工法和多點協(xié)同稱重技術(shù)，解決了超大噸位轉(zhuǎn)體橋梁稱重技術(shù)難題，在轉(zhuǎn)鉸直徑、轉(zhuǎn)體長度、轉(zhuǎn)體重量上均創(chuàng)造世界紀錄。成套技術(shù)可直接應(yīng)用于6～10萬噸更大噸位的轉(zhuǎn)體工程中。歷經(jīng)四十余年的課題研究和科技攻關(guān)，橋梁院在平轉(zhuǎn)稱重、超大噸位裝配式轉(zhuǎn)鉸、連續(xù)梁墩頂轉(zhuǎn)體、豎向轉(zhuǎn)體等技術(shù)方面取得重大突破，建成了我國首座平、豎轉(zhuǎn)施工的鐵路橋梁、首座墩頂轉(zhuǎn)體橋梁、世界上轉(zhuǎn)體噸位最大的橋梁等，獲國家科技進步一等獎、中國專利銀獎、北京市科學(xué)技術(shù)一等獎、中國土木工程詹天佑獎等獎項。

3.高速鐵路無砟軌道鋼橋關(guān)鍵技術(shù)

2019年以前我國建成的高速鐵路大跨度鋼橋通常采用有砟軌道，無砟軌道在跨越大江大河的大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁中大規(guī)模使用一直未獲得突破性進展。列車高速通過易導(dǎo)致道砟飛濺并加速道床粉化，增加養(yǎng)護維修工作量，一般采用有砟軌道的鋼橋?qū)嶋H運營速度不超過時速250公里，大大限制了高速鐵路重要橋梁的列車運營速度。在借鑒相關(guān)研究成果及國內(nèi)、外工程實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上，橋梁院開展了高速鐵路無砟軌道鋼桁梁橋設(shè)計研究工作，研發(fā)了新型無砟軌道鋼橋橋面結(jié)構(gòu)，發(fā)展了高速鐵路無砟軌道鋼橋設(shè)計理論，解決了高速鐵路長大鋼橋快速、綠色建造和設(shè)置無砟軌道的技術(shù)難題，列車運行速度達到時速350公里，提升運能，節(jié)約造價，減少后期運維工作量。

應(yīng)用該技術(shù)建設(shè)的京張高鐵官廳水庫特大橋是當時國內(nèi)運營速度最高、規(guī)模最大的無砟軌道鋼橋，為我國大江大河橋梁限速問題的解決積累了寶貴的工程經(jīng)驗，有力保障2022年北京冬奧會運輸，向世界展示了“中國速度”，兌現(xiàn)了我國對奧委會的承諾。2022年通車的濟鄭高鐵鄭州萬灘黃河公鐵大橋主橋全長2016米，采用雙層組合橋面鋼桁梁，下層四線鐵路，上層六車道城市快速路，是國內(nèi)聯(lián)長最長、溫度跨最大、設(shè)計時速最高的無砟軌道連續(xù)鋼桁梁橋，實現(xiàn)了跨越大江大河高速鐵路長大鋼橋上鋪設(shè)無砟軌道的技術(shù)突破。相關(guān)成果獲得中國鐵道學(xué)會科技一等獎、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會科技一等獎、中國中鐵股份有限公司科學(xué)技術(shù)特等獎等獎項。

4.裝配式橋梁綠色建造技術(shù)

橋梁裝配化技術(shù)是現(xiàn)代化的制造、運輸、安裝和科學(xué)管理的生產(chǎn)方式的融合，不僅是對傳統(tǒng)橋梁建設(shè)技術(shù)的單點突破，也是從多個維度對行業(yè)的整體提升，包括橋梁設(shè)計標準化、構(gòu)件生產(chǎn)工廠化，施工安裝機械化和組織管理科學(xué)化，使橋梁建設(shè)更環(huán)保、少干擾、更安全、高質(zhì)量及低消耗，符合國家綠色建筑現(xiàn)代化、智慧化和綠色化的發(fā)展戰(zhàn)略方向，有望成為橋梁主要設(shè)計施工方法之一。

近年來，橋梁院積極貫徹國家綠色低碳的發(fā)展戰(zhàn)略方向，落實國務(wù)院《交通強國建設(shè)綱要》和國鐵集團《新時代交通強國鐵路先行規(guī)劃綱要》的新發(fā)展理念，積極探索綠色發(fā)展新路徑，推廣全裝配式橋梁技術(shù)，打造原創(chuàng)技術(shù)策源地，加快發(fā)展綠色橋梁建設(shè)，助力現(xiàn)代化、智慧化和綠色化的橋梁工業(yè)化建設(shè)的目標。依托濟鄭高鐵橋梁下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝建造技術(shù)研究及試驗成果，基礎(chǔ)采用預(yù)制管樁實現(xiàn)了泥漿零排放，橋墩采用工廠預(yù)制，圬工方降低23.5%以上，裝配現(xiàn)場施工無需模板，首創(chuàng)墩、梁運架一體化智能建造新模式，開創(chuàng)了高速鐵路常用跨度橋梁下部結(jié)構(gòu)“運架一體拼裝”的綠色建造體系，形成了具有系統(tǒng)化設(shè)計、工廠化預(yù)制、裝配化施工、數(shù)字化管理的全橋裝配化智能建造成套技術(shù)，并在全路建設(shè)系統(tǒng)工程建造技術(shù)創(chuàng)新交流會上進行了經(jīng)驗交流，在業(yè)內(nèi)起到了顯著的示范引領(lǐng)效應(yīng)。

5.大跨度拱橋建造技術(shù)

橋梁院在拱橋建設(shè)方面取得了多項技術(shù)突破，結(jié)構(gòu)形式多樣、施工方法全面。先后設(shè)計了廣州丫髻沙大橋、新光大橋、南廣鐵路西江特大橋、大瑞鐵路瀾滄江特大橋等多座有影響力的大跨度拱橋，首創(chuàng)了“豎轉(zhuǎn)+平轉(zhuǎn)”“二次豎轉(zhuǎn)”等施工方法，建成了國內(nèi)、外跨度最大的高速鐵路拱橋，獲中國土木工程詹天佑獎、全國優(yōu)秀工程設(shè)計銀質(zhì)獎、首屆“中國十佳橋梁”、中國鐵道學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎等獎項。

大瑞鐵路瀾滄江特大橋是新建大理至瑞麗鐵路大保段的“咽喉”工程，橋梁全長528.1米，主跨342米，為上承式勁性骨架鋼筋混凝土提籃拱橋。大橋的施工采用了沿兩岸山坡拼裝拱肋頸性骨架、通過二次豎轉(zhuǎn)完成勁性骨架合龍的設(shè)計方案，同時創(chuàng)造了首次運用“二次豎轉(zhuǎn)”工法、豎轉(zhuǎn)角度之和最大、豎放重量最重等三項世界第一的記錄。依托南廣鐵路跨西江特大橋450米鋼箱提籃拱橋工程，針對高速鐵路大跨度鋼箱拱橋的受力變形機理、設(shè)計和施工關(guān)鍵技術(shù)、大跨度鋼箱拱橋軌道不平順控制限值等關(guān)鍵技術(shù)開展了研究，揭示了高速鐵路大跨度鋼箱拱橋的溫度變形機理，提出了軌道長波不平順限值新的控制標準，形成了高速鐵路大跨度鋼箱拱橋軌道精調(diào)技術(shù)，為大跨度鋼箱拱橋在高速鐵路推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。大橋竣工時是當時已開通運營的跨度最大的鐵路鋼箱拱橋，也是主跨400米以上鐵路鋼箱拱橋中運營常速唯一達到時速250公里的橋梁。

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