自序

從事橋梁勘測設計工作三十多年來，所接觸到的鐵路或公鐵兩用斜拉橋幾乎全都是鋼桁架梁斜拉橋，公路斜拉橋有很多座鋼箱加勁梁斜拉橋，為什么鐵路斜拉橋不可以采用鋼箱加勁梁呢？

人們已經習慣在認識上和定性上來認為柔性結構的鐵路專用斜拉橋加勁梁本身應具備有足夠的豎向剛度，不能像公路斜拉橋那樣，以減少斜拉橋加勁梁的高跨比來追求斜拉橋的柔細感，也就是說，鐵路斜拉橋的豎向剛度寄希望由加勁梁提供更多的豎向剛度，斜拉索相對來說希望起到的作用更少或僅僅起輔助作用。

這樣一來，由于鋼桁架梁的梁高可以在鋼桁架下弦橋面系鋪設軌道使車輛行駛在鋼桁架內，自然鋼桁梁高度在滿足鐵路車輛建筑限界高度后再加上上弦平聯的高度，鋼桁梁的上弦還可以鋪設公路橋面承受公路荷載，因此，鋼桁加勁梁的梁高一般都在15m左右。鋼桁梁斜拉橋加勁梁的梁高較大，提供的橋梁結構整體豎向和橫向剛度也就較大，鐵路或公鐵兩用斜拉橋多見于鋼桁加勁梁就不足為奇了。

此外，大跨度薄壁鋼箱加勁梁結構鐵路斜拉橋的正交異性鋼橋面板在列車振動荷載作用下的疲勞損傷問題，以及薄壁鋼箱梁承受鐵路荷載索梁錨固的技術構造措施和混合梁斜拉橋的鋼混結合段結構構造技術能否實現剛度平順過渡都是需要重點關注的技術難題。也許是這些重要的關鍵技術還沒有考慮如何解決，使得人們對這些技術問題存有疑心，認為更加柔性的鋼箱梁斜拉橋不適合用作鐵路專用斜拉橋。

想一想，鋼箱梁斜拉橋的整體結構剛度問題可以利用混合梁斜拉橋的特點，一方面對邊跨斜拉索采用預加力剛度法，以提高斜拉索的有效剛度來增加斜拉橋結構的整體剛度；另一方面，混合梁斜拉橋要求主跨鋼箱梁輕，邊跨混凝土梁重；至于薄壁鋼箱加勁梁正交異性橋面板，對于公路荷載作用是通過橋面鋪裝層傳遞到鋼橋面板，雖然有鋪裝層對車輛荷載輪壓應力起到分散作用，但鋪裝層很薄仍然是一個局部集中受力狀態。可是，鐵路橋面有相對比較厚的道砟層，以及鋼軌、枕木等來擴散車輪荷載的壓應力，顯然這是一個優勢。問題就在于要重點思考鐵路車輛荷載作用下，如何使正交異性鋼橋面板和鋼箱梁索梁錨固結構避免出現疲勞損傷問題而已。

在設計實踐中，創新構思通過采用V形加勁肋加強正交異性鋼橋面板，把鋼箱梁風嘴考慮參與結構受力，使得索梁鋼錨箱結構成為與鋼箱邊腹板和風嘴鋼板焊接共同傳力的雙挑梁式結構，將鋼混結合段增加過渡段填充混凝土并采用前后承壓板式結構。同時，創新采用混合梁斜拉橋技術來實現鋼箱梁斜拉橋用于鐵路專用橋梁這種構想。

寧波鐵路樞紐北環線跨甬江鐵路橋，與上游主跨468m的公路斜拉橋同通道，不同時序建設，橋梁中心距64.8m，規劃要求鐵路橋與先期建成的公路斜拉橋對孔布置，鐵路橋梁孔跨組成為220m+468m+220m。按照上述技術思想提出寧波鐵路樞紐跨甬江鐵路橋梁采用鋼箱混合梁鐵路斜拉橋，初步設計完成之后，由原鐵道部組織的橋梁專家審查會獲一致贊成。采用大跨度鋼箱混合梁鐵路斜拉橋作為鐵路專用橋梁，這種技術先進、經濟性優良的創新橋式在世界鐵路橋梁范圍內尚屬首次。施工圖設計完成之后，按照原鐵道部科研立項合同的要求，完成了科研項目的研究和模型試驗，證明寧波甬江鐵路鋼箱混合梁斜拉橋結構設計完全滿足各項技術指標的要求。該橋于2014年7月建成，經對實橋結構進行列車靜動載試驗，現場測試結果表明該橋技術性能優良，滿足鐵路列車運行安全、平穩性能的要求。

寧波甬江鐵路鋼箱混合梁斜拉橋的成功建成，使得后續在湖北江漢鐵路潛江支線跨漢江、深茂鐵路廣東江門跨潭江，以及貴廣南廣鐵路廣州穗鹽路四線鐵路跨高速公路、城市高架道路立交等多座鐵路橋梁中均采用鋼箱混合梁斜拉橋技術。特別值得提及的是昌吉贛高速鐵路跨贛州贛江橋，在鐵路鋼箱混合梁斜拉橋的基礎上提出采用鋼箱混合組合梁高速無砟軌道鐵路斜拉橋，目前正在施工，相關的科研項目正在開展。

在寧波甬江鐵路橋梁方案比較中，鋼箱混合梁斜拉橋與同跨度鋼桁梁斜拉橋經濟技術比較結果表明前者的工程造價要節省約一億元。看到了從當初的技術思想已經變成了現實，在感到欣慰之余，利用臨退休之前的空余時間能夠把這種技術思想編輯成書，歷時近一年與橋梁院副總工程師劉振標合作此書才得以完成書稿。

借此機會，感謝喬健、張紅旭、陳良江等專家給予這項技術的關心與支持，還要感謝同事潘茂盛、劉振標、王國彬、萬信華、曾甲華、聶利芳、陳可等在寧波甬江鐵路鋼箱混合梁斜拉橋共同設計的日日夜夜所付出的辛勤勞動。

羅世東

2016年11月