铁路预制箱梁运梁受力分析

李天宝

（中铁二十一局集团有限公司勘察设计院 甘肃兰州 730000）

0 引言

箱梁是高速铁路中常用的桥梁形式。为节约成本及项目快速投入使用，节省工期，条件允许时常采用在梁场集中预制后运架的施工方式，运用最多的是32m预制简支箱梁[1]。在预制箱梁运架工程中，由于受较大施工机械荷载的影响，已安装就位并为运梁车所通过的箱梁所承受的荷载大于实际运营时所承受的荷载[2]，《铁路桥涵混凝土结构设计规范》（TB 10092—2017）规定，已安装就位并为运梁车所通过的梁部实际所承受运梁荷载时强度安全系数不小于1.8，抗裂安全系数不小于1.1，混凝土压应力小于0.8fc[3]，必须重视预制箱梁在运梁过程中的受力分析[4]。

本文以昌赣铁路客运专线工程为实例，结合运梁工程中的运梁机械，对已安装就位并为运梁车所通过的预制箱梁进行计算分析。昌赣铁路客运专线设计时速250km，桥梁结构采用预制后张法预应力混凝土简支整孔箱梁，梁长32.6m，跨度31.5m，截面形式为单箱单室，箱截面中心梁高2.635m，横桥向支座间距为4.4m。

1 预制箱梁安全分析

1.1 荷载确定

时速350km高速铁路预制无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线）（图号：通桥（2016）2322A-II-1）中所给运梁荷载（含动力系数）布置如图1所示。

图1

施工中为减少成本及提高施工效率，常采用既有机械设备，导致有时采用的运梁车荷载模式会与通图所给的不一致，为保证梁体运梁过程中已安装就位并为运梁车所通过的梁的安全，应根据实际荷载进行检算。

昌赣客运专线铁路12标赣州制梁场在运梁时实际采用的运梁车自重250t，有16个轴，轴距为2.1m，跨度31.5m箱梁自重900t。

《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB 10303—2009）要求运梁车重载运行时应匀速前进，严禁突然加速或急刹车，走行速度必须严格控制5km/h以内。运梁车通过曲线、坡道地段，运行速度应控制在3km/h以内。因此运梁车速度满足上述要求时，动力系数可取1.0。则运梁车纵向每轴轴重为：

运用TLC900C1型运梁车运梁时，已安装就位并为运梁车所通过的梁部实际所承受的运梁荷载为：

图2

已安装就位并为运梁车所通过的梁部实际所承受的荷载大于通图所给的荷载。

1.2 计算模型

梁体安全检算采用midascivil建立单梁模型，全梁共划分为36个单元。设计要求运梁车通过桥梁时与梁中线最大偏差不超过10cm，故箱梁加载时未考虑运梁车行走偏差带来的影响。

图3

1.3 计算结果

计算结果表明跨中单元强度安全系数最小为1.81，抗裂安全系数最小为1.64，箱梁混凝土压应力最大为13.65MPa，均满足规范[3]要求。现场实际运梁也已表明了该计算结果的可靠性。

2 结论

本文结合昌赣铁路客运专线工程，利用midas有限元软件建立32m预制箱梁模型进行分析，结果表明运梁车运梁行驶速度及运梁车与梁中线最大偏差分别满足施工技术规程[5]要求的运行速度及设计要求的运梁车与梁中线最大偏差时，运用与通桥（2016）2322A-II-1）给定的运梁荷载不一致的TLC900C1运梁车运行32m箱梁通过已安装就位的32m箱梁时，强度安全系数及抗裂安全系数均满足相关要求[3]，为今后梁上运梁实际工程应用具有一定的借鉴。