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由于地形、环保等条件的限制,不可避免地遇到道岔需铺设在桥梁上的情况,桥上无缝道岔结构随之出现(图5)。桥上无缝道岔综合了桥上无缝线路、无缝道岔及无咋轨道的技术特点和难点,是无缝线路方面难度最大课题。高速铁路桥上无缝道岔力学机理复杂,在温度及列车荷载的共同作用下,要实现道岔及岔下基础、梁体之间位移及受力的平衡协调具有较高的难度。因此在设计时,除钢轨受力变形外,桥上无缝道岔还应烤炉轨下基础变形对道岔的影响,进行道岔与无咋轨道(桥梁)相对变形的检算,同时必须进行脱轨系数、减载率、轮轨作用力、桥梁加速度等动力特性,才能对结构的合理性进行全面分析及验证。
利用纵-横-垂直的空间耦合有限元计算方法,通过对桥上无缝道岔力学特性及其影响因素的理论分析及试验研究,我国目前已较全面的掌握了高速铁路桥上无缝道岔关键技术,并提出其设计原则: 1)无缝道岔或单渡线宣布置在一联梁上,道岔中心位置应尽量靠近固定墩;2)桥上无缝道岔的锁定轨温宜与两端线路单元轨节的锁定轨温一至;3)无缝道岔宜铺设在连续梁桥上;4)两联道岔梁之间可布置2-3孔简支梁(动力有一定影响)等。基于上诉设计原则,我国已在郑西客专、武广客专等多条高速铁路的高架站上成功铺设无缝道岔,使用状况良好。
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