高速鐵路簡支箱梁施工組織設計分析

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隨著社會經濟的高速發展，我國高速鐵路的建設越來越多，而且規模也越來越大，在具體的設計施工過程當中，橋梁占據了加大的比例，并且與其它公路橋梁相比較，在平滑性、剛度以及整體性方面均提出了更高的要求。因此，在設計和建設高速鐵路橋梁的過程當中，通常會采用中小跨度的簡支箱梁結構，而且一般均采用制架梁的施工設計方案。因此，探討和分析高速鐵路簡支箱梁施工組織設計無疑具有重要的現實意義。

1 高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的主要影響因素

(1)高速鐵路建設施工的全線工期要求和控制工程的工期。通常情況下，相關人員可以以不同的全線工期為依據制定出不同的制架梁方案。同時，如果高速鐵路橋梁橫跨江河，那么必然會受到諸多客觀因素的制約和限制，比如孔跨、通航、水利以及地形等等，從而成為一個控制工程，鐵路簡支箱梁的施工方案造成直接的影響。

(2)施工工序和工期的安排。通常情況下，必須在完成路基機床表層的級配碎石施工之后，在過1—2 個月的時間才能夠進行箱梁的架設。同時，簡支箱梁預制場通常設置在待架設大橋附近，而且，絕大多數均采用無軌運輸或者有軌運輸。特殊跨度箱梁，主要采用吊籃或者支架的施工方式進行連續梁的施工。另外，施工人員在架設成品梁的過程中，往往會對無砟軌道、鋪軌等后續的工程安排造成一定的影響。

2 高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的原則和技術參數

2.1 高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的原則

高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的原則主要包括線路情況、寬度以及設計的荷載。具體而言，恒載計算主要包括結構自重和橋面附屬設施的自重，而且，通常情況下，應該采用ZK 標準活載來縱向計算列車的豎向活載［1］。

2.2 高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的技術參數

高速鐵路橋梁必須具有良好的整體性，并且需要具備足夠大的橫向剛度和縱向剛度，因此，與以往T 形梁不同的是，在梁的選擇上采用了箱形截面型式。高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的主要技術參數見表1。

表1 高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的主要技術參數表

3 高速鐵路簡支箱梁施工組織優化設計的有效途徑

3.1 結構形式

目前，我國應用的高速鐵路簡支箱梁主要包括以下幾種類型:第一種，根據施工的方法主要有整孔現澆法施工和整孔預制法施工，通常情況下，跨度有24m 雙線、32m 雙線以及40m 雙線，前兩者均適合整孔預制法進行施工，只有40m 雙線采用整孔現澆法進行施工，本文所研究的箱梁類型均屬于無砟軌道的簡支箱梁。第二種，根據預應力體系，可以分為后張法預應力混凝土簡支箱梁和先張法預應力混凝土簡支箱梁。第三種，根據軌道的結構可以分為無砟軌道簡支箱梁和砟碴軌道簡支箱梁［2］。

3.2 施工架設

大噸位的架橋機首先在我國秦沈客運鐵路建設中已經得到了成功地應用，并且獲得了非常寶貴的經驗，架橋機的最大噸位已經達到了500 噸。但是，從絕大多數高速鐵路的簡支箱梁來看，他們的最大吊重均達到了1000 噸，因此，相關人員在設計高速鐵路簡支箱梁的過程中，我國許多家架橋機的相關研制單位已經開始在研制1000 噸級的高速鐵路架橋機［3］。近年來，假設噸位在不斷加大，這無疑給架設過程中的指標控制提出了更加嚴格的要求，但是，各個架橋機存在不同的結構形式，因而會對橋梁產生不同的作用，為了充分確保架設過程中安全性，相關人員必須預先對架橋機的施工荷載、運梁車以及架設的梁型進行認真地檢驗和預算，確保能夠充分滿足架設的相關要求。

3.3 梁端尺寸的優化

在現階段，高速鐵路橋梁的梁端設計除了需要充分滿足結構受力的相關要求以外，還必須對實際運行過程中的檢修和維修便利性進行充分地考慮，并且還應該充分滿足每一種施工方法的可操作性。在西方發達國家的高速鐵路橋梁中，無粘結預應力混凝土槽形梁已經可以達到3.3m，而且，與預應力混凝土標準簡支箱梁梁端相鄰的支座距離保持在1.5—2.0m。同時，針對高速鐵路兩端的尺寸，相關人員應該充分考慮實際使用過程當中的封錨、錨板高度以及上支座板的縱向尺寸等相關要求，并且，應該最大限度降低錨具和梁端制作結構之間的互相影響［4］。另外，相關人員在進行設備移入尺寸和進入孔尺寸的設計時，應該充分考慮今后實際運行過程中支座和梁體進行日常檢查和維修和便利性。

3.4 徐變拱度的要求

并且與其它公路橋梁相比較，對于橋梁下部結構的平滑性，高速鐵路行車提出了更高的要求，因此，京滬高速鐵路在設計過程當中，針對結構的徐變拱度提出了更加嚴格的限制要求，具體而言，即無砟軌道的徐變拱度為10mm，而有砟軌道的徐變拱度為20mm。由于徐變變異系數也是實際制梁的過程當中必須充分考慮的影響因素，因此，高速鐵路上預應力混凝土梁實測徐變上拱的變異系數大約為14，所以，相關設計人員在實際開展設計工作的過程中，應該分別嚴格按照8mm 和15mm對那些殘余的徐變上拱度進行有效地控制，從而確定預應力值和結構預拱度［5］。

4 結語

綜上所述，高速鐵路具有橋梁比例大的特點，并且與其它公路橋梁相比較，在平滑性、剛度以及整體性方面均提出了更高的要求。高速鐵路簡支箱梁施工組織設計的主要影響因素包括高速鐵路建設施工的全線工期要求和控制工程的工期和施工工序和工期的安排，其設計原則主要包括線路情況、寬度以及設計的荷載。而要想實現高速鐵路簡支箱梁施工組織優化設計，則必須在結構形式、施工架設、梁端尺寸的優化以及徐變拱度的要求等方面進行優化設計。

［1］張崇.京滬高速鐵路箱梁施工裂縫控制措施探討［J］.現代商貿工業，2010，55(04):1023-1025.

［2］熊偉，蔣建設，廖宇峰.城市軌道交通高架橋整孔箱梁架設施工技術［J］.鐵道科學與工程學報，2010，66(03):1449-1450.

［3］張劍青，賈炳義，段啟楠.在32‰大坡道地段架設鐵路T 梁施工工藝及技術研究［J］.安徽建筑，2011，33(05):1352-1355.

［4］賈炳義，段啟楠，周登輝.在300m 小半徑曲線地段架設鐵路T 梁施工設備及施工技術研究［J］.安徽建筑，2011，77(05):3221-3223.

［5］王樹杰，楊新安，張業煒，等.鐵路施工組織優化設計系統研究與開發［J］.華東交通大學學報，2011，88(04):1652-1653.