鐵路預制箱梁運梁受力分析

李天寶

（中鐵二十一局集團有限公司勘察設計院 甘肅蘭州 730000）

0 引言

箱梁是高速鐵路中常用的橋梁形式。為節約成本及項目快速投入使用，節省工期，條件允許時常采用在梁場集中預制后運架的施工方式，運用最多的是32m預制簡支箱梁[1]。在預制箱梁運架工程中，由于受較大施工機械荷載的影響，已安裝就位并為運梁車所通過的箱梁所承受的荷載大于實際運營時所承受的荷載[2]，《鐵路橋涵混凝土結構設計規范》（TB 10092—2017）規定，已安裝就位并為運梁車所通過的梁部實際所承受運梁荷載時強度安全系數不小于1.8，抗裂安全系數不小于1.1，混凝土壓應力小于0.8fc[3]，必須重視預制箱梁在運梁過程中的受力分析[4]。

本文以昌贛鐵路客運專線工程為實例，結合運梁工程中的運梁機械，對已安裝就位并為運梁車所通過的預制箱梁進行計算分析。昌贛鐵路客運專線設計時速250km，橋梁結構采用預制后張法預應力混凝土簡支整孔箱梁，梁長32.6m，跨度31.5m，截面形式為單箱單室，箱截面中心梁高2.635m，橫橋向支座間距為4.4m。

1 預制箱梁安全分析

1.1 荷載確定

時速350km高速鐵路預制無砟軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁（雙線）（圖號：通橋（2016）2322A-II-1）中所給運梁荷載（含動力系數）布置如圖1所示。

圖1

施工中為減少成本及提高施工效率，常采用既有機械設備，導致有時采用的運梁車荷載模式會與通圖所給的不一致，為保證梁體運梁過程中已安裝就位并為運梁車所通過的梁的安全，應根據實際荷載進行檢算。

昌贛客運專線鐵路12標贛州制梁場在運梁時實際采用的運梁車自重250t，有16個軸，軸距為2.1m，跨度31.5m箱梁自重900t。

《鐵路橋涵工程施工安全技術規程》（TB 10303—2009）要求運梁車重載運行時應勻速前進，嚴禁突然加速或急剎車，走行速度必須嚴格控制5km/h以內。運梁車通過曲線、坡道地段，運行速度應控制在3km/h以內。因此運梁車速度滿足上述要求時，動力系數可取1.0。則運梁車縱向每軸軸重為：

運用TLC900C1型運梁車運梁時，已安裝就位并為運梁車所通過的梁部實際所承受的運梁荷載為：

圖2

已安裝就位并為運梁車所通過的梁部實際所承受的荷載大于通圖所給的荷載。

1.2 計算模型

梁體安全檢算采用midascivil建立單梁模型，全梁共劃分為36個單元。設計要求運梁車通過橋梁時與梁中線最大偏差不超過10cm，故箱梁加載時未考慮運梁車行走偏差帶來的影響。

圖3

1.3 計算結果

計算結果表明跨中單元強度安全系數最小為1.81，抗裂安全系數最小為1.64，箱梁混凝土壓應力最大為13.65MPa，均滿足規范[3]要求。現場實際運梁也已表明了該計算結果的可靠性。

2 結論

本文結合昌贛鐵路客運專線工程，利用midas有限元軟件建立32m預制箱梁模型進行分析，結果表明運梁車運梁行駛速度及運梁車與梁中線最大偏差分別滿足施工技術規程[5]要求的運行速度及設計要求的運梁車與梁中線最大偏差時，運用與通橋（2016）2322A-II-1）給定的運梁荷載不一致的TLC900C1運梁車運行32m箱梁通過已安裝就位的32m箱梁時，強度安全系數及抗裂安全系數均滿足相關要求[3]，為今后梁上運梁實際工程應用具有一定的借鑒。