【文章內(nèi)容簡介】 200 座以上。其中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的最大跨度為 128 m，預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋的最大跨度為 180 m，鋼橋的最大跨度為 504 m。 橋梁剛度大，整體性好。為了保證列車高速、舒適、安全行駛，高速鐵路橋梁必須具有足夠大的豎向和橫向剛度以及良好的整體性，以防止橋梁出現(xiàn)較大撓度和振幅。同時，還必須嚴(yán)格控制由混凝土產(chǎn)生的徐變上拱和不均勻溫差引起的結(jié)構(gòu)變形，以保證軌道的高平順性。 限制縱向力作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的位移。避免橋上無縫線路出現(xiàn)過大的附加力。由 于橋梁結(jié)構(gòu)的溫度變化、列車制動、橋梁撓曲會使橋梁在縱向產(chǎn)生一定的位移，引起橋上無縫線路鋼軌產(chǎn)生附加應(yīng)力，過大的附加應(yīng)力會導(dǎo)致橋上無縫線路失穩(wěn)，影響行車安全。因此，要求橋梁墩、臺具有足夠的縱向剛度，以盡量減少鋼軌附加應(yīng)力和梁軌間的相對位移。 改善結(jié)構(gòu)的耐久性，便于檢查和維修。高速鐵路是極其重要的交通運(yùn)輸設(shè)施，橋梁 7 結(jié)構(gòu)物應(yīng)盡量做到少維修或免維修，因此，設(shè)計時需要將改善結(jié)構(gòu)物的耐久性作為設(shè)計原則，統(tǒng)一考慮合理的結(jié)構(gòu)布局和構(gòu)造細(xì)節(jié)，并在施工中加以嚴(yán)格控制，保證質(zhì)量。另一方面，高速鐵路運(yùn)營繁忙，列車速度高，維修時間 都放在夜間 “天窗 ”時間進(jìn)行，一般為 4h，因此橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)易于檢查和維修。 高速鐵路橋梁通常宜采用小跨。但由于跨越大江、大河和深谷的需要，高速鐵路大跨度橋梁的修建也不可避免，而我國高速鐵路大跨度橋上速度目標(biāo)值與其他路段保持一致，這也增加了大跨度橋梁的設(shè)計建造難度。主要設(shè)計建造技術(shù)包括：采用更高強(qiáng)度等級鋼材、應(yīng)用新型空間結(jié)構(gòu)、研制大跨重載橋梁專用裝置、采用深水基礎(chǔ)施工新工藝等。 無縫線路橋梁設(shè)計建造技術(shù) 橋上無縫線路鋼軌受力與路基上鋼軌受力不同，橋梁自身變形和位移將使橋上鋼軌承受額外的附加應(yīng)力。 為了保證橋上行車安全，設(shè)計應(yīng)考慮梁軌共同作用引起的鋼軌附加力，并采取措施將其限制在安全范圍內(nèi)。鋼軌附加應(yīng)力包括制動力、伸縮力和撓曲力。經(jīng)過多年的專題研究，目前我國系統(tǒng)建立了無縫線路梁一軌作用的力學(xué)模型，通過相應(yīng)的模型試驗和實橋測試驗證了分析模型和理論的可靠性，制定了相應(yīng)的技術(shù)控制指標(biāo)。 “車 —線 —橋 ”動力響應(yīng)仿真技術(shù) 為保證列車高速、舒適、安全行駛，高速鐵路橋梁必須具有足夠大的剛度和良好的整體性，以防止橋梁出現(xiàn)較大撓度和振幅。我國從 20 世紀(jì) 80 年代初就開始進(jìn)行 “車 —線 —橋 ”動力相互作用理論和應(yīng)用研究，建立 和發(fā)展了多種分析模型，制定了相應(yīng)的評定標(biāo)準(zhǔn)。在鐵道部組織的橋梁動力性能綜合試驗中，試驗車創(chuàng)造了 300 km／ h 以上的速度紀(jì)錄，驗證了我國 “車 —線 —橋 ”動力仿真分析方法的有效性和評定標(biāo)準(zhǔn)的可信性。通過多年科研攻關(guān)和工程實踐，基本掌握了高速鐵路 “車 —線 —橋 ”動力響應(yīng)作用機(jī)理。 無砟軌道橋梁設(shè)計建造技術(shù) 在無砟軌道橋梁設(shè)計中追求構(gòu)造簡潔、美觀，力求標(biāo)準(zhǔn)化、便于施工架設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修，確保其足夠的耐久性和良好的動力性能，關(guān)鍵在于解決梁體的剛度和變形控制技術(shù)。通過對梁體的豎向撓度、水平撓度、扭轉(zhuǎn)角、豎向自振頻率等主要技 術(shù)參數(shù)的研究，以及對預(yù)應(yīng)力混凝土梁徐變上拱的控制研究，使橋梁結(jié)構(gòu)能夠滿足無砟軌道鋪設(shè)條件。目前我國已基本掌握了高速鐵路無砟軌道橋梁的設(shè)計建造技術(shù)。 車站橋梁設(shè)計建造技術(shù) 集鐵路、地鐵、地面交通為一體的大型綜合交通客站從橋梁角度來說有兩種類型，為房內(nèi)設(shè)橋和橋上設(shè)房。北京南站、上海虹橋站采用房內(nèi)設(shè)橋方式要綜合考慮各種因素，重點解決溫度應(yīng)力縫設(shè)置、結(jié)構(gòu)綜合受力分析以及合理控制工程量等問題；新武漢站、新廣州站采用橋上設(shè)房方式，橋梁承載了巨大的站房荷載，且多以集中荷載的方式作用 8 于橋上，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計極其復(fù)雜，其關(guān)鍵是 要上下結(jié)合巧妙布置，使站房的力盡快傳于橋墩上，并合理控制橋梁橋墩變形對站房結(jié)構(gòu)的影響。 高架長橋快速施工技術(shù) 正在建設(shè)的高速鐵路橋梁長度占線路長度的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通鐵路，并出現(xiàn)了一些長度大于 l0 km、甚至達(dá)到上百千米的特長高架橋。標(biāo)準(zhǔn)跨度簡支梁一般采用在沿線現(xiàn)場預(yù)制梁廠集中預(yù)制，并以配套運(yùn)架設(shè)備逐孔架設(shè)的施工方法，特殊跨度的連續(xù)梁采用原位澆筑的施工方法。通過工程實踐，形成了一系列成熟的標(biāo)準(zhǔn)梁制、運(yùn)、架工藝及相應(yīng)裝備，高質(zhì)量、高速度地實現(xiàn)了特長橋梁的建造。 900t 級整孔簡支梁制造運(yùn)輸架設(shè)技術(shù) 為解決 32 m整孔預(yù)制箱梁的運(yùn)架施工問題，國內(nèi)自主研制了多種形式的 450 t 級提梁機(jī)、 900 t 級架橋機(jī)， 900 t 級運(yùn)梁車、 900 t 級移動模架造橋機(jī)等，從建場、制梁、移運(yùn)、架設(shè)等方面摸索出整套制梁技術(shù)，具有較好的施工效率、安全性與可靠性。 橋梁基礎(chǔ)沉降控制技術(shù) 在地層為軟土、松軟土地段，沉降是橋梁基礎(chǔ)設(shè)計的主控因素，對工程投資影響巨大。通過對大量實測數(shù)據(jù)進(jìn)行沉降曲線與沉降趨勢的分析比較，提出橋梁群樁基礎(chǔ)沉降計算采用 “剪切變形傳遞法 ”及 “分層總合法 ”；橋梁明挖基礎(chǔ)及涵洞基底不處理基礎(chǔ)沉降計算采用 “規(guī)范法 ”（分層 總和法）；基底為換填或旋噴樁處理的涵洞基礎(chǔ)沉降計算則采用 “復(fù)合模量法 ”（ EC 法）與 “分層總和法 ”相結(jié)合的方法。目前，我國基本掌握了高速鐵路橋梁基礎(chǔ)沉降控制技術(shù) 。 此外還有高速鐵路橋梁支座應(yīng)用技術(shù)、高性能混凝土材料應(yīng)用技術(shù)、岔區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計建造技術(shù)等，這些關(guān)鍵技術(shù)，在我國的高速鐵路橋梁建設(shè)中，發(fā)揮了重要的作用。 合理規(guī)劃設(shè)置客運(yùn)專線制梁場 國外高速鐵路和國內(nèi)各客運(yùn)專線箱梁預(yù)制場建設(shè)經(jīng)驗表明 ,箱梁預(yù)制場投入設(shè)備多、建設(shè)周期長、建設(shè)出移動模架在混凝土澆筑過程中各觀測點的實際變形數(shù)據(jù)。經(jīng)觀測 ,底?？缰?最大變形在 50～ 55 mm 之間。梁體澆筑后在梁體布置觀測點進(jìn)行徐變觀測 ,通過對已完工現(xiàn)澆梁的連續(xù)觀測 ,澆筑后的累計徐變上拱值基本在 15～ 18mm 之間。綜合以上數(shù)據(jù) ,對預(yù)拱度進(jìn)行調(diào)整 ,使得設(shè)置的預(yù)拱度滿足設(shè)計要求 ,梁體的線形與設(shè)計吻合。目前 ,經(jīng)對已完工現(xiàn)澆梁的觀測結(jié)果顯示 ,移動模架的變形穩(wěn)定 ,設(shè)置的預(yù)拱度符合要求 ,梁體線形控制良好。 鐵路客運(yùn)專線使用的預(yù)應(yīng)力混凝土雙線整孔簡支箱梁 ,斷面開闊、重量大、驗收標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)、質(zhì)量要求高、預(yù)制難度大 ,不能采用“工廠預(yù)制 ,鐵路運(yùn)輸 ,工地架設(shè) ”這一 傳統(tǒng)方法施工 ,只能在施工現(xiàn)場選址設(shè)置臨時預(yù)制場預(yù)制箱梁 ,然后通過專用運(yùn)架設(shè)備完 9 成箱梁架設(shè)。 施工注意事項 移動模架結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,構(gòu)件繁多 ,以往應(yīng)用較少 ,施工前應(yīng)該仔細(xì)查閱相關(guān)資料 ,掌握模架結(jié)構(gòu)和工作原理 ,這樣才能在模架的拼裝、過孔等施工過程中不走彎路。 移動模架作為現(xiàn)澆梁澆筑過程中的支承結(jié)構(gòu) ,其變形特點直接影響梁體的質(zhì)量和線形 ,施工前必須通過堆載預(yù)壓試驗得出模架的變形數(shù)據(jù) ,設(shè)置合理的預(yù)拱度 ,保證梁體線形滿足設(shè)計要求。因各種施工因素的影響 ,堆載預(yù)壓得出的預(yù)拱度可能與實際變形存在一 定差異 ,需要在施工過程中通過對移動模架實際變形情況和梁體徐變的觀測進(jìn)行逐步的調(diào)整 ,確保梁體線形與設(shè)計吻合。 現(xiàn)澆箱梁混凝土方量大 ,澆筑速度快 ,混凝土澆筑過程的組織得當(dāng)與否直接影響箱梁的質(zhì)量?；炷翝仓耙J(rèn)真組織 ,確定合理的混凝土澆筑順序 ,確保人員充足 ,責(zé)任明確 ,機(jī)具和設(shè)備完好 ,同時做好應(yīng)對各種突發(fā)情況 （ 如停電、設(shè)備故障等 ） 的應(yīng)急預(yù)案。 預(yù)應(yīng)力施工過程至關(guān)重要 ,必須待張拉條件達(dá)到后按設(shè)計順序分階段進(jìn)行 ,確保張拉壓漿質(zhì)量。 現(xiàn)澆梁施工各種預(yù)埋件繁多 ， 施工前仔細(xì)分析相關(guān)圖紙 ,做好臺賬 ,施工過程中仔細(xì)檢查 ,避免出現(xiàn)漏埋、錯埋的現(xiàn)象。 本文研究內(nèi)容 本文通過吸取和借鑒各類大型高速鐵路施工項目中的經(jīng)驗，通過實例對梁場規(guī)劃及布置方法具體進(jìn)行介紹，并對梁場臨時結(jié)構(gòu)的選擇進(jìn)行了說明， 對于 梁場布置方案進(jìn)行舉例， 橫移臺車， 輪架式搬梁機(jī)等適用范圍進(jìn)行具體介紹。 第 3 章為梁 場具體設(shè)計內(nèi)容及相關(guān)計算。 10 第 2章 梁場規(guī)劃設(shè)計 梁場建設(shè)規(guī)劃設(shè)計的總原則 工程概況 設(shè)計最高運(yùn)行速度 350km/h，線路情況：雙線、直、曲線，最小曲線半徑為 7000m，正線線間距為 。施工方法 ：工地集中預(yù)制、架橋機(jī)架設(shè)施工。截面型式：單箱單室等高度簡支箱梁，梁端頂板、底板及腹板局部向內(nèi)加厚。橋梁長 ，計算跨度為。 梁場設(shè)計的原則 制梁場規(guī)劃設(shè)計原則應(yīng)本著安全適用、技術(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)保的原則 ,統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計 ,以達(dá)到“制梁速度快 ,質(zhì)量高和建場費(fèi)用低 ”的目的。生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)相互分開 ,但又有機(jī)聯(lián)系。生產(chǎn)區(qū)按工藝流程分區(qū)劃塊 ,結(jié)構(gòu)緊湊 ,盡量減少中間環(huán)節(jié)作業(yè)量。充分保證安全生產(chǎn)。注意人流、貨流的分離。 箱梁預(yù)制是客運(yùn)專線建設(shè)的重要內(nèi)容 ,而梁場具有建設(shè)投資大 （ 最少 8 000 10 ～ 10 000 10 元 ） 、周期短 （ 一般不超過 5 個月 ） ,制梁要求高 ,運(yùn)行壽命短等特點 ,因此梁場建設(shè)成為客運(yùn)專線建設(shè)最大、最重要的臨時工程 ,是廣大施工技術(shù)人員普遍關(guān)心和重點研究的內(nèi)容。 梁場建設(shè)包括 3 個重要內(nèi)容 :梁場規(guī)模及選址 。梁場的平面布置 ,即各種制梁設(shè)施 （ 設(shè)備 ） 數(shù)量的確定及其在梁場內(nèi)的布置形式 。設(shè)備配套 ,即各種制梁設(shè)備的選配。 梁場規(guī)模及選址 梁場規(guī)模及位置合理與否直接影響施工的工期及經(jīng)濟(jì)性 ,其選擇主要根據(jù)鋪架計劃而定 ,同時要考慮交通狀況、材料來源、 地形地貌、地質(zhì)條件等因素。本著“因地制宜、節(jié)省費(fèi)用、確保安全、質(zhì)量 ”的原則 ,統(tǒng)籌規(guī)劃。 運(yùn)距與架梁速度的關(guān)系 架梁作業(yè)包括過孔 （ 1 h） 、拖梁 （ 2 h） 、落梁就位 （ 1 h） 、支座安裝及砂漿錨固 （ 1. 5～ 2 h） ,一個架梁周期 6 h。運(yùn)梁作業(yè)包括裝梁 （ 1 h） 、運(yùn)梁走行 （ 按運(yùn)距及重車運(yùn)行速度計算時間 ） 、喂梁 （ 1. 5 h） 、空車返回 （ 按運(yùn)距及空車運(yùn)行速度計算時間 ） 。 11 目前有兩種車速 （ 重車速度 /空車速度分別為 2. 5 與 5 km /h 和 4 與 8 km /h） 。若一個 梁場配一套運(yùn)架設(shè)備 （ 即一臺架橋機(jī)、一臺運(yùn)梁車 ） ,按每天 24 h 運(yùn)架作業(yè)推算 ,運(yùn)距與架梁速度的關(guān)系如圖 1 所示。 從圖 1 可以看出 ,車速為 2. 5 及 5 km /h 和 4 與 8 km /h 的運(yùn)梁車在運(yùn)距分別小于 5. 8 km和 9. 3 km時 ,其運(yùn)架梁速度由架橋機(jī)控制 ,運(yùn)架速度均為 4 榀 /天 。運(yùn)距分別大于 5. 8 km和 9. 3 km時 ,其運(yùn)架梁速度由運(yùn)梁車控制 。運(yùn)距分別 35 km 和 55 km 時 ,其運(yùn)架速度均小于 1 榀 /天。 合理運(yùn)架梁半徑的確定 梁場一般 設(shè)置在橋群集中路段的中心位置 ,向兩個方向供梁 ,雙向運(yùn)距基本相等 ,該運(yùn)距稱為運(yùn)架梁半徑。以上僅從理論上推算出運(yùn)距與架梁速度的關(guān)系 ,但對于某個特定的梁場 ,合理運(yùn)架梁半徑的確定至少應(yīng)該考慮以下 3 個因素。 1） 從施工工期上考慮 ,無砟軌道施工要求運(yùn)架梁半徑不可太大。無砟軌道的施工必須在架梁完成以后進(jìn)行 ,而無砟軌道的施工精度要求高 ,時間長 ,因此合理的運(yùn)架梁半徑不可太大 ,否則將嚴(yán)重影響無砟軌道的施工。正確的做法是根據(jù)總施工工期的安排確定合理的運(yùn)架梁半徑 ,一般按一個梁場配一套運(yùn)架設(shè)備 ,以運(yùn)架梁半徑 10～ 15 km 較為合理。 2） 從梁場經(jīng)濟(jì)性上考慮 ,箱梁預(yù)制數(shù)量不能太少 ,由于建設(shè)一個梁場總投入很大 ,因此制梁數(shù)量不能太少 ,運(yùn)行時間不能太短 ,否則就不經(jīng)濟(jì)。梁場規(guī)模決定于梁場每天的產(chǎn)能 ,產(chǎn)能越大 ,梁場的規(guī)模就越大 ,建場費(fèi)用就越高 ,從經(jīng)濟(jì)性角度考慮 ,就要求制梁的數(shù)量越多。據(jù)分析 ,每天產(chǎn)能為 1 榀的梁場 ,經(jīng)濟(jì)制梁數(shù)量一般要多于 300 榀 。每天的產(chǎn)能為 2榀的梁場 ,經(jīng)濟(jì)制梁數(shù)量一般要多于 600榀 ,相當(dāng)于每個制梁臺座最少預(yù)制 60 榀箱梁。 3） 從運(yùn)梁車通過性上考慮 ,應(yīng)顧及隧道及特殊 橋梁對運(yùn)梁的影響因素。正常情況下 ,運(yùn)梁車裝載一榀箱梁是不能通過隧道及提籃拱等特殊橋梁 ,通常的做法是將超寬的箱梁 12 翼緣板后澆 ,但這也勢必增加工程費(fèi)用。因此 ,若要避免這種情況的發(fā)生 ,也必將影響合理運(yùn)架梁半徑的確定。 梁場選址應(yīng)遵守的原則 （ 1） 盡量選擇在地形平坦 ,地質(zhì)條件較好的地點設(shè)梁場 ,以減少梁場土石方和運(yùn)梁便道工程量 ,減少制、存梁臺座及提梁機(jī)軌道基礎(chǔ)處理的工程量。 （ 2） 應(yīng)在交通方便、水源充足、電力可靠、通信良好區(qū)域設(shè)梁場。 （ 3） 在征地拆遷少 ,復(fù)墾量少 ,最好是永臨結(jié)合的區(qū)域 設(shè)梁場。 （ 4） 一般選擇在橋群重心或兩端附近設(shè)梁場。 （ 5） 考慮箱梁裝車方式的影響因素 ,提梁上橋裝車運(yùn)梁方式必須配置兩臺 450 t 提梁機(jī) ,設(shè)備投資大。但在遇到特大橋的情況下 ,可使梁場位置更合理 。梁場裝車爬坡上橋運(yùn)梁方式可利用臺后路基上橋 ,運(yùn)梁的安全性高、成本低 ,但運(yùn)距大。究竟選擇哪種方式應(yīng)根據(jù)工程的實際情況而定 ,但在兩種均可的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮爬坡上橋運(yùn)梁方式。 （ 6） 考慮沿線控制工程的影響因素 ,必須確保