高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制研究

2015-10-29李东

建材与装饰 2015年13期

关键词：梁桥悬臂高速铁路

李东

（中铁二十局集团第一工程有限公司江苏苏州　215151）

高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制研究

李东

（中铁二十局集团第一工程有限公司江苏苏州215151）

随着我国铁路运输事业的不断发展，作为一种新型的结构形式，无砟轨道桥梁逐渐被大家接受，并得到广泛的应用，因此针对高速铁路无砟轨道连续梁桥质量控制控制显得尤为重要。只有对桥梁施工质量进行严格的控制，才能对高速列车的安全运行进行保证。本文与笔者高速铁路梁桥施工的实际工作经验相结合，针对高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制谈一谈自己的几点看法，以期与同行之间进行探讨。

高速铁路；无砟轨道；连续梁桥；施工控制

近年来随着客运专线、高速铁路的快速建设与发展，因为受到地形和环保要求等因素的限制，铁路与铁路、铁路与河流之间的交叉越来越多，设计中通常采用连续梁方式跨越河流或者道路。随着施工科技的发展连续梁的跨度越来越大，对于连续梁的施工控制要求越来越严格。本文从高速铁路连续梁桥施工控制现状出发，对高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制展开了一系列的分析。

1　高速铁路连续梁桥施工控制现状

近年来随着科学技术的不断发展，一些计算机软件相继出现，在这种条件下对桥梁结构理论进行分析与计算不再存在困难，但是桥梁设计人员的设计意图是否能够得到真正的实现关键在于施工技术的应用，有时因为受到施工技术的限制，桥梁建设很难得到顺利发展，从另一方面来说，桥梁施工技术的发展也为桥梁设计师的设计意图提供了多种多样的手段，同时也为桥梁跨越能力的增大、针对新型桥梁结构的开发提供了充分的条件。所以，高水平的桥梁设计必须需要高水平的施工技术作为支撑，同时桥梁检查事业要想得到发展，主要还要依靠施工技术的发展，要想促进桥梁建设水平得到提高，就必须不断提高桥梁施工的技术水平和能力。

随着我国交通事业的不断发展，大量公路铁路建设涌现出来，桥梁作为道路工程中的咽喉，其建设任务异常艰巨，然而不管哪种桥梁施工，尤其是大跨径桥梁施工，都是一项非常系统、复杂的工程。在这项系统工程中，设计图纸就是施工的主要目标，在实际施工过程中会遇到很多确定或者不确定因素，例如建筑材料性能、大气温度等，这些因素的存在或多或少都会影响到正常施工的进行。在施工过程中怎样从这些受误影响失真的参数中将相对真实的数值找出来，进而对施工状态展开实时的监测和预测，这些工作对设计目标的实现都是尤为重要的。

2　高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制的原则

连续梁桥施工监控的目的就是对其进行有效的控制，在施工时对影响成桥指标的各项参数误差进行修正，最终有效保证成桥之后设计要求的满足。下面笔者结合自己的实际工作经验，针对高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制的原则进行分析（图1为无砟轨道结构示意图）：

图1　无砟轨道结构示意图

2.1受力要求

连续梁桥的受力特点参数实际上就是箱梁控制在截面内部的应力情况，一般来说起到控制作用的正是箱梁的上缘与下缘的正应力，它们与箱梁截面弯矩和轴力之间存在一定的联系，但是针对这种连续梁桥结构体系来看，轴力的影响是非常小的，因此截面弯矩起到主要的控制作用。

2.2线形要求

线形指标就是主梁的中线水平偏差和标高偏差，通常情况下是指成桥之后主梁的水平误差与标高误差应使设计标高的要求得到满足。

2.3调控手段

在主梁施工过程中，需要对立模标高进行调整，同时对主梁线形结构进行调整与优化，并通过立模标高的调整至对现场参数进行修正。在主梁悬臂施工时需要对立模标高进行相应的调整，这时必须对已建梁段主梁标高进行充分的考虑。一般来说，主梁弯矩可以在施工过程中选为典型截面，并将主梁标高控制点设置在施工梁段前端点的附近。

2.4事故预防

在施工过程中，监控方应针对与关键施工环节相关的工序、方案进行严格审查，并对施工主体现状进行进一步的分析，进而使一些不必要的认为错误得到避免。

3　高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制的关键点

3.1主梁结构变形控制

在连续梁施工过程中，在各种确定或者不确定因素的影响下，主梁结构会产生一定的变形，正是因为影响因素很多，同时还存在不确定性，因此在施工过程中很可能会偏离预期状态，因此桥梁施工过程中存在很多困难，尤其是合龙施工这一环节，甚至根本无法进行合龙，进而使桥梁的正常运行受到影响。特别是无砟轨道的高速铁路桥梁，因为轨道布置过程中存在一定的特殊性，为了与列车高速通行的条件相适应，主梁线形控制质量显得格外重要。

桥梁结构控制的主要目标就是将桥梁结构的状态控制到预期的要求。在高速铁路结构控制中应该与客运专线铁路设计的相关规定相符合。某专线大桥跨沙河连续桥梁采用菱形挂篮悬臂施工，成桥之后允许的几何偏差如下：

（1）活载作用下梁体度限值为：ZK活载作用下，≤L/1500（其中L表示计算跨度）。

（2）在ZK活载作用下，梁端竖向的折角应该在0.1%之内。

3.2主梁结构应力的控制

在连续梁桥施工过程中，成桥完成之后其受力情况分析都是非常复杂的，其实际受力情况与预期理想值的相符程度值得重点关注。如果主梁内部实际应力分布和设计中的计算应力之间的偏差如果超过了一定的范围，那么就应该对其中存在的原因进行深入的分析，并通过相应的措施对其进行解决，保证实际应力偏差率在理论计算值范围内波动，这样就可以使一些不必要的错误得到避免，尽量减少对结构造成无法弥补的危害。值得一提的是，结构内部应力控制效果是好还是坏，并不是显而易见的，即使控制效果不好也不会出现十分明显的征兆，所以针对结构内部应力进行监控的工作应该引起相关人员的重视与注意。

在本文的分析与研究过程中，采用埋入式振弦应变进行实现。上文中提到的大桥连续梁桥主要采用智能式振弦应变设计，它的灵敏度非常高，反应速度也非常快，同时可靠性也非常好，适合在长期观测环境中使用。在本工程的悬臂施工过程中，在每个施工阶段都进行三次（挂篮移动之后、浇筑混凝土之后以及预应力钢束张拉之后）的应力观测，主要目的是对悬臂根部与合龙块的实际应力情况进行观测，进而对主梁截面的受力特点进行充分的掌握。

3.3主梁稳定性的控制

在桥梁施工过程中，稳定性问题一直都是桥梁专家与设计师关心的重点问题，目前国际上已经出现很多桥梁因为施工过程中中失稳而导致安全事故发生，进而导致桥梁破坏的案例。加拿大建造的魁北克大桥就是很多人都熟悉的一个例子，这座大桥在施工完毕时，因为悬臂端下弦杆出现弯曲现象，进而导致桥梁突然崩塌，发生坠落事故。我国也曾经出现过类似这种因为主梁失稳而出现安全事故的案例，例如招宝山大桥，该桥梁在悬臂施工过程中，因为施工不当，最终也发生了主梁断裂的事故。

由此可见，在连续梁施工过程中，应对主梁的内部应力情况和变形情况进行严格的控制，主梁稳定性在施工过程中中一个不容忽视的问题，因此在施工过程中，一定要对主梁的稳定性问题进行严格的控制。