对高速铁路桥梁施工的探究

1、对高速铁路桥梁施工的探究摘要：随着列车速度的提高，乘坐舒适度要求桥梁有较大的刚度，动力效应也要求高速铁路桥梁较之普通铁路线上的桥梁有更大的刚度。本文就高速铁路桥梁施工的技术措施做了简要的探究。关键词：高速铁路；桥梁施工；技术措施；探究1.高速铁路桥梁的特点 高速铁路上的桥梁，除须满足一般铁路桥梁的要求外，还需满足一些特殊的要求，这是因为在高速列车运行条件下，结构的动力响应加剧，从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料的疲劳、列车运行时的噪声、结构的耐久性等等问题都与普通铁路不同。所以，桥梁结构必须具有足够的强度和刚度，必须保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态，使高速铁路的

2、桥梁结构能够承受较大的动力作用，具备良好的动力特性。 1.1桥梁沉降控制“严” 墩台基础的沉降量应按恒载计算，其工后沉降量不应超过下列容许值： 墩台均匀沉降量： 对于有碴桥面桥梁：30 mm 对于无碴桥面桥梁：20 mm 外静定结构相邻墩台沉降量之差： 对于有碴桥面桥梁：=0.5L（mm），并不大于15 mm 对于无碴桥面桥梁：=0.15L（mm），并不大于5 mm 相邻墩台沉降量之差，单位mm。 L相邻墩台间的梁跨长，单位m。 对于外静不定结构，其相邻墩台均匀沉降量之差的容许值，除要满足外静定结构相邻墩台沉降量之差的要求外，还应根据沉降时对结构产生的附加应力的影响而定。 1.2桥梁徐变上拱控

3、制“严” 目前，我国普通铁路上的部分预应力混凝土梁，徐变上拱问题比较突出，以跨度32m预应力混凝土梁为例，实测徐变上拱值约为6cm。 对于高速铁路中为保证轨道的高平顺状态，规范中对桥上线路铺设后的徐变上拱进行了严格地控制。即：轨道铺设后，有碴桥面梁的徐变上拱值要求不大于20mm；无碴桥面梁的徐变上拱值不大于10mm。 1.3对桥梁使用寿命要求“高” 设计规范中提到“桥涵主要承重结构应按100年使用要求设计”。国内外大量桥梁的使用经验说明，结构的耐久性对桥梁的安全使用和经济性起着决定的作用。经济合理的设计应当是：使建造费用与使用期内的检查维修费用之和达到最少。片面地追求较低的建造费用而忽视耐久性

4、，往往会造成很大的经济损失。因此，高速铁路的桥梁结构设计中十分重视结构物的耐久性设计，统一考虑合理的结构布局和结构细节。 对桥梁下部结构：铺设焊接长钢轨的混凝土简支梁，桥梁下部结构的纵向水平刚度应满足下表所列数值的要求。 纵向刚度限值表 2.桥梁施工技术 高速铁路对桥梁上部结构竖向和横向刚度要求较高，并要求保证结构的整体性，因此在桥梁设计中除采用一部分特殊设计的桥梁外（如连续梁，拱桥等），标准梁一般采用箱型梁或横向采用预应力来并联的T 型梁。 2.1就地浇筑法 就地浇筑法是在桥位处搭设支架，在支架上浇筑梁体混凝土，达到强度后拆除模板、支架。就地浇筑施工不需预制场地，而且不需要大型起吊、运输设备

5、，梁体的主筋可不中断，桥梁整体性好。它的缺点主要是工期长，施工质量不容易控制；对预应力混凝上梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大，施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。 2.2预制架设法 在预制工厂或在运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作，然后采用一定的架设方法进行安装。预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装。 预制构件安装的方法很多，各需不同的安装设备，可根据施工的实际情况合理选择。 预制安装法施工的主要特点： （1）由于是工厂生产制作，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，并尽可能多

6、地采用机械化施工； （2）上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期； （3）能有效利用劳动力，并由此而降低了工程造价； （4）由于施工速度快，可适用于紧急施工工程； （5）将构件预制后由于要存放一段时间，因此在安装时已有徐变引起的变形。 2.3悬臂施工法 悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装臂浇筑施工，后者为悬臂拼装施工。悬臂施工的主要特点： （1）桥梁在施工过程中产生负弯矩，桥墩也要承受由施工而产生的弯矩，因此悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工阶段的受力状态比较接近的桥梁中选用，如预应力混凝土T 型刚构桥、变截面连续梁桥等； （2）非墩梁固接的预应力混凝土

7、梁桥，采用悬臂施工时应采取措施使墩、梁临时固结，因而在施工过程中有结构体系的转换； （3）悬臂浇筑施工简便，结构整体性好，施工中可不断调整位置；悬臂拼装法施工速度快，桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求比较高； （4）悬臂施工法可不用或少用支架、施工不影响通航或桥下交通。 2.4转体施工法 转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边（或路边及适当位置）进行预制，待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。它的支座位置就是施工时的旋转支承和旋转轴，桥梁完工后，按设计要求改变支承情况。 转体施工的主要特点： （1）可以利用地形、方便预制构件； （2）施工期间不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线

8、路上进行桥梁施工； （3）施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握； （4）减少高空作业，施工工序简单，施工迅速；当主要结构先期合拢后，给以后施工带来方便； （5）大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益，转体重量轻型化、多种工艺综合利用，是大跨及特大跨桥施工有力的竞争方案。 2.5顶推施工法 顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段顶制，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。之后继续在预制场进行下一节段梁的预制，循环操作直至施工完成。 顶推法施工的特点： （1）顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁，施工费用低，

9、施工平稳无噪声，适合高桥墩上采用，也可在曲率相同的弯桥和坡桥上使用； （2）主梁分段预制，连续作业，结构整体性好； （3）桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理改善施工条件，避免高空作业。同时，模板、设备可多次周转使用，在正常情况下，节段的预制周期7d10d。 （4）顶推施工时，梁的受力状态变化很大，施工阶段梁的受力状态与营运时期的受力状态差别较大，因此在粱截面设计和布索时要同时满足施工与营运的要求，由此而造成用钢量较高； （5）顶推法宜在等截面梁上使用，当桥梁跨径过大时，选用等截面梁会造成材料用量的不经济，也增加施工难度，因此以中等跨径的桥梁为宜。 3.高速铁路桥梁施工 3.1箱梁的架设

10、架桥机应严格按照通过技术监督部门审查认证的产品使用说明述和操作手册进行安装、架梁、移机操作。 箱梁架设前，应根据架桥机的操作规程编制详细的施工组织设计、施工工艺和安全操作细则，认证组织实施，并建立完善的检修、保养制度，定期对重要部件进行检查。 对于特殊部位箱梁的架设，需有针对性地制定详细箱梁的架设工艺以保证架梁地安全。如：架设最初一孔或最后一孔（桥台处）；架设变跨处的箱梁（特殊孔跨和常用孔跨处、常用孔跨24m、32m变跨）， 架桥机施工图 3.2造桥机的应用 由于造桥机（移动模架）每到一个制梁孔位，受预设支架位置偏差的影响，因此造桥机就位后，均需调整其标高（模板标高、预拱度设置标高），以满足施

11、工的要求。另外，钢筋骨架的整体绑扎、运输、吊装等的施工难度较大，对现场运输道路的要求较高；混凝土泵送距离较长，控制混凝土坍落度损失的难度较大；后期的养生、张拉均在高空作业，施工难度也大。因此，对于孔跨数量较多的桥梁，不宜采用。 3.3桥位现场浇筑 采取支架法现浇施工时，由于对地基承载力的要求高，需根据现场的地质情况，通过检算地基承载力，结合实际施工方案，对地基作相应的加固处理。如：采用局部换填、分层夯实或根据设计的支架结构进行桩基加固的措施，以减小地基变形，提高地基的承载力；另外，如在雨季施工，还要增设防排水措施，防止地面积水对地基的浸泡，造成地基沉陷。 支架的预压重（模拟实际梁重分布）、混凝土的浇筑（泵送混凝土距离不宜太长）、养生（高空作业）、张拉（高空作业）、支架拆除（支架太大易造成拆除困难）等工序都需制定完整的施工工艺才可保证施工质量。 总结 对于跨度较大的特殊结构桥梁，从设计到施工均具有其相应的特殊性，每个施工图设计中