高速铁路简支箱梁施工组织设计分析

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随着社会经济的高速发展，我国高速铁路的建设越来越多，而且规模也越来越大，在具体的设计施工过程当中，桥梁占据了加大的比例，并且与其它公路桥梁相比较，在平滑性、刚度以及整体性方面均提出了更高的要求。因此，在设计和建设高速铁路桥梁的过程当中，通常会采用中小跨度的简支箱梁结构，而且一般均采用制架梁的施工设计方案。因此，探讨和分析高速铁路简支箱梁施工组织设计无疑具有重要的现实意义。

1 高速铁路简支箱梁施工组织设计的主要影响因素

(1)高速铁路建设施工的全线工期要求和控制工程的工期。通常情况下，相关人员可以以不同的全线工期为依据制定出不同的制架梁方案。同时，如果高速铁路桥梁横跨江河，那么必然会受到诸多客观因素的制约和限制，比如孔跨、通航、水利以及地形等等，从而成为一个控制工程，铁路简支箱梁的施工方案造成直接的影响。

(2)施工工序和工期的安排。通常情况下，必须在完成路基机床表层的级配碎石施工之后，在过1—2 个月的时间才能够进行箱梁的架设。同时，简支箱梁预制场通常设置在待架设大桥附近，而且，绝大多数均采用无轨运输或者有轨运输。特殊跨度箱梁，主要采用吊篮或者支架的施工方式进行连续梁的施工。另外，施工人员在架设成品梁的过程中，往往会对无砟轨道、铺轨等后续的工程安排造成一定的影响。

2 高速铁路简支箱梁施工组织设计的原则和技术参数

2.1 高速铁路简支箱梁施工组织设计的原则

高速铁路简支箱梁施工组织设计的原则主要包括线路情况、宽度以及设计的荷载。具体而言，恒载计算主要包括结构自重和桥面附属设施的自重，而且，通常情况下，应该采用ZK 标准活载来纵向计算列车的竖向活载［1］。

2.2 高速铁路简支箱梁施工组织设计的技术参数

高速铁路桥梁必须具有良好的整体性，并且需要具备足够大的横向刚度和纵向刚度，因此，与以往T 形梁不同的是，在梁的选择上采用了箱形截面型式。高速铁路简支箱梁施工组织设计的主要技术参数见表1。

表1 高速铁路简支箱梁施工组织设计的主要技术参数表

3 高速铁路简支箱梁施工组织优化设计的有效途径

3.1 结构形式

目前，我国应用的高速铁路简支箱梁主要包括以下几种类型:第一种，根据施工的方法主要有整孔现浇法施工和整孔预制法施工，通常情况下，跨度有24m 双线、32m 双线以及40m 双线，前两者均适合整孔预制法进行施工，只有40m 双线采用整孔现浇法进行施工，本文所研究的箱梁类型均属于无砟轨道的简支箱梁。第二种，根据预应力体系，可以分为后张法预应力混凝土简支箱梁和先张法预应力混凝土简支箱梁。第三种，根据轨道的结构可以分为无砟轨道简支箱梁和砟碴轨道简支箱梁［2］。

3.2 施工架设

大吨位的架桥机首先在我国秦沈客运铁路建设中已经得到了成功地应用，并且获得了非常宝贵的经验，架桥机的最大吨位已经达到了500 吨。但是，从绝大多数高速铁路的简支箱梁来看，他们的最大吊重均达到了1000 吨，因此，相关人员在设计高速铁路简支箱梁的过程中，我国许多家架桥机的相关研制单位已经开始在研制1000 吨级的高速铁路架桥机［3］。近年来，假设吨位在不断加大，这无疑给架设过程中的指标控制提出了更加严格的要求，但是，各个架桥机存在不同的结构形式，因而会对桥梁产生不同的作用，为了充分确保架设过程中安全性，相关人员必须预先对架桥机的施工荷载、运梁车以及架设的梁型进行认真地检验和预算，确保能够充分满足架设的相关要求。

3.3 梁端尺寸的优化

在现阶段，高速铁路桥梁的梁端设计除了需要充分满足结构受力的相关要求以外，还必须对实际运行过程中的检修和维修便利性进行充分地考虑，并且还应该充分满足每一种施工方法的可操作性。在西方发达国家的高速铁路桥梁中，无粘结预应力混凝土槽形梁已经可以达到3.3m，而且，与预应力混凝土标准简支箱梁梁端相邻的支座距离保持在1.5—2.0m。同时，针对高速铁路两端的尺寸，相关人员应该充分考虑实际使用过程当中的封锚、锚板高度以及上支座板的纵向尺寸等相关要求，并且，应该最大限度降低锚具和梁端制作结构之间的互相影响［4］。另外，相关人员在进行设备移入尺寸和进入孔尺寸的设计时，应该充分考虑今后实际运行过程中支座和梁体进行日常检查和维修和便利性。

3.4 徐变拱度的要求

并且与其它公路桥梁相比较，对于桥梁下部结构的平滑性，高速铁路行车提出了更高的要求，因此，京沪高速铁路在设计过程当中，针对结构的徐变拱度提出了更加严格的限制要求，具体而言，即无砟轨道的徐变拱度为10mm，而有砟轨道的徐变拱度为20mm。由于徐变变异系数也是实际制梁的过程当中必须充分考虑的影响因素，因此，高速铁路上预应力混凝土梁实测徐变上拱的变异系数大约为14，所以，相关设计人员在实际开展设计工作的过程中，应该分别严格按照8mm 和15mm对那些残余的徐变上拱度进行有效地控制，从而确定预应力值和结构预拱度［5］。

4 结语

综上所述，高速铁路具有桥梁比例大的特点，并且与其它公路桥梁相比较，在平滑性、刚度以及整体性方面均提出了更高的要求。高速铁路简支箱梁施工组织设计的主要影响因素包括高速铁路建设施工的全线工期要求和控制工程的工期和施工工序和工期的安排，其设计原则主要包括线路情况、宽度以及设计的荷载。而要想实现高速铁路简支箱梁施工组织优化设计，则必须在结构形式、施工架设、梁端尺寸的优化以及徐变拱度的要求等方面进行优化设计。

［1］张崇.京沪高速铁路箱梁施工裂缝控制措施探讨［J］.现代商贸工业，2010，55(04):1023-1025.

［2］熊伟，蒋建设，廖宇峰.城市轨道交通高架桥整孔箱梁架设施工技术［J］.铁道科学与工程学报，2010，66(03):1449-1450.

［3］张剑青，贾炳义，段启楠.在32‰大坡道地段架设铁路T 梁施工工艺及技术研究［J］.安徽建筑，2011，33(05):1352-1355.

［4］贾炳义，段启楠，周登辉.在300m 小半径曲线地段架设铁路T 梁施工设备及施工技术研究［J］.安徽建筑，2011，77(05):3221-3223.

［5］王树杰，杨新安，张业炜，等.铁路施工组织优化设计系统研究与开发［J］.华东交通大学学报，2011，88(04):1652-1653.