高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術分析

摘 要：高鐵橋梁建設項目增多，在施工中經常用到大型運輸車輛，幾十噸位甚至幾百噸位的運輸車輛在施工中只有通過變線操作，才能實現高鐵橋梁預制梁的運輸到位與安裝。本文闡述了高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術的含義和必要性。分析了高鐵橋梁施工中大型車輛變線技術在應用中存在的一些問題，并針對這些問題提出改進措施。

關鍵詞：高鐵 橋梁施工 大型施工車輛 變線技術

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0058-02

隨著我國經濟的快速發展，帶動了我國鐵路、公路的建設速度。目前，我國已建成的高速鐵路、高速公路以及普通鐵路和普通公路已經基本實現交通運輸網，為我國整體發展奠定了扎實的道路基礎。在道路建設過程中，經常會用到大型運輸車輛，尤其是高鐵橋梁建設項目，往往涉及到十噸位甚至百噸位以上級別的運輸車輛。如何通過變線技術將橋梁預制箱梁運輸到指定地點或者實現移動組拼架橋的目的，成為高鐵橋梁建設項目運輸材料的主要問題。

1 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術的含義

車輛變線技術原指車輛在行駛過程中，通過改變原來行駛的線路方向，實現轉向、超車，轉向后繼續正常行駛，超車后，距被超車60 m后回到原正常行駛車道正常行駛的一系列機車行駛操作技術。嚴格意義上的變線超車是指當你的車道前方有慢行車輛你必須短時間借用另外的車道超過去，并且必須盡快回到自己的車道內行車的情況[1]。在正常情況下，車輛隨便變線行駛是不允許的，只有在指定區域才可以進行變線駕駛。而在高鐵橋梁施工中，不存在其它行駛的車輛，大型運輸車為了實現配合其它操作技術不得不進行變線操作，實現將運輸材料運送到指定地點或配合進行預制箱梁的移動組拼工藝。由于受施工條件、施工工期、施工環境等多方面因素的影響和制約，在兩條并行高速鐵路的橋梁施工中，常常需要將一些重型施工機具（如架橋機）以及預應力混凝土箱梁如900 t級箱梁等重型施工荷載從橋上由一條線路轉移到相鄰的另一條線路上。實際施工中，一般采用900 t級運梁車從一座橋梁上將這些重型裝備跨線運送到相鄰的另一座橋梁上。運梁車的這種跨線運送施工荷載的過程，通常被簡稱為變線過程[2]。因此，高鐵橋梁施工中大型運輸車輛的變線操作技術與車輛行駛中的變線操作是完全不同的。

2 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術的必要性

高鐵橋梁施工中大型施工車輛的噸位極高，受到現場施工條件的限制和預制箱梁本身形狀和重心的不同，往往產生偏載現象。這種偏載作用直接受力箱梁上，將對箱梁產生極大的扭曲力，這種扭曲作用對箱梁的磨損程度遠遠高于高速鐵路上行駛的列車對箱梁的彎曲效應。而在進行箱梁設計時，其荷載產生的原因并沒有將運輸車輛計算在內，這樣一來，如果不進行特殊的前期準備工作和車輛變線技術研究，直接在橋梁上進行百噸位級或以上級別的運輸車輛行駛，極易造成箱梁出現裂痕、移位，必定減少箱梁的使用壽命，而且存在極大的安全隱患，甚至因為箱梁扭曲變形而出現坍塌事故。因此，在高鐵橋梁施工中大型施工車輛技術是十分必要的，能夠有效減少變線操作對箱梁的破壞作用，實現移動組裝預制箱梁的目的。

3 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術存在的問題

高鐵橋梁在設計時，并未考慮到后期施工中需要通過大型運輸車輛將大噸位的預制箱梁運送到施工現場或進行配合進行移動拼裝。這種設計上的欠缺，在實際施工中常出現以下問題。

3.1 箱梁荷載計算小，無卸載結構進行荷載分散

原有線路的箱梁荷載在計算時，并未考慮運輸問題，因此，由大型運輸車輛自身荷載在變線時產生非常大的作用力，產生極大的扭曲效應。這部分扭曲作用力由于沒有得到卸載，全部作用在箱梁翼緣板上。因此，箱梁原有的承載力無法全部承載，極易出現超載斷裂，產生施工事故。

3.2 大型運輸車輛變線路線需要斟酌

利用原來橋梁對并行橋梁建設施工中，需要進行預制梁的運輸，由于設計原因，未考慮到運輸車輛的荷載和預制箱梁在運輸車上的偏重問題，由此產生的負載過重或過偏容易對箱梁產生嚴重的沖擊作用。此時，對于運輸線路的選擇和運輸車輛變線地點的選擇更為重要。在實際施工中，由于欠缺這點考慮，運輸車輛往往隨著施工進度而隨便變線，原有箱梁每隔一段距離就會受到大型車輛變線的沖擊，大大降低了箱梁的整體壽命。

3.3 運輸車輛變線側應力影響

在橋梁施工中，需要用專用運梁平車通過預設的鋼軌將鋼箱梁運送至指定位置，進行鋼箱梁的頂推工序[3]。此時，車輛變線時，一些縱向承載鋼軌就出現受力不均現象，這種偏壓力使得鋼軌傾向一側，起不到承載作用。這時，如果不進行相應的技術改進，同樣會對箱梁產生大的沖擊作用。

4 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術的改進措施

針對以上高鐵橋梁并行線施工中大型施工車輛運輸高噸位預制箱梁存在的問題，需要有進行車輛變線技術的改進措施，才能避免或在大減少變線對箱梁的扭曲效應，降低橋梁的磨損度。

4.1 設置橋面臨時承載結構

為保證結構安全，避免重載運梁車變線過程中車輪荷載直接作用在箱梁翼緣板上，必須對橋面進行處理，把運梁車車輪荷載對翼緣板的直接作用方式變為間接作用方式。為此，采取在箱梁頂面搭設臨時結構將荷載傳遞到箱梁腹板附近的施工措施來解決上述問題。臨時承載結構由三層鋼制結構組成。其中：第一層是在箱梁腹板的正上方、順橋方向鋪設4組鋼軌，每組由3根間距為300 mm的鋼軌組成；第二層是在鋼軌上，沿橫橋向按間距200 mm鋪設一層工字鋼（工字鋼型號為I28b）；第三層是在工字鋼上鋪設一層5 mm厚的防滑鋼板。運梁車從防滑鋼板上面橫向變線。

4.2 設置最佳的行走線路和變線位置

最佳的行走線路和變線位置設置，對于運輸車輛的正常安全行駛以及配合箱梁組拼意義重大。如何設置最佳線路和變線點需要考慮多方面的因素，包括運梁車的平順性、箱梁的承載力分布以及施工進度需要等等。以DCY900A型運梁車為例，在進行并行橋梁施工中，可以采用直線和大半徑圓曲線等組合而成的走行路線。如圖1所示。

在不影響施工的前提下，將運梁車的走行路線在圖中所示位置的基礎上向連續梁左端平移了5 m。計算表明，運梁車在向左平移了5 m后的走行路線變線的過程中，兩片連續梁均能滿足《新建時速200～250 cm客運專線鐵路設計暫行規定》中對梁體允許變形值和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》（TB 10002.3—2005）中對混凝土材料允許強度值的相關規定。

4.3 縱向鋼軌間橫向聯結的設置

為了確保鋼軌不側傾，必須采取相應的改進措施。具體做法是：對于4組縱向布置的鋼軌，分別在每組鋼軌的頂部，每隔1 m焊接1 cm厚連接鋼板，使之形成一個整體。這種做法能名加強每組鋼軌橫向聯系從而增加鋼軌的橫向穩定。實踐證明，采用上述措施，可以有效地防止鋼軌側傾。

5 結語

高鐵橋梁施工中經常會用到大型運梁車，由于運梁車輛在運梁過程需要變線，才能對并行線路的高鐵在建橋梁實現指定地點運送，并配合移動組拼預制箱梁。因此，需要對運輸車輛的走行線路和變線技術進行研究和對箱梁的受力進行分析，以解決運輸車輛變線操作對箱梁的破壞作用，減少對箱梁的磨損，對實際施工具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]陸剛.怎樣倒車入庫-變線超車和減檔超車[J].駕駛園，2007（3）.

[2]王外豐，李松，唐英，等.高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術探討[J].鐵道建筑，2011（11）.

[3]馬耕.混凝土寬箱梁橋上運梁過程仿真分析[J].鐵道建筑，2011（1）.