铁路预制箱梁桥面系在制梁场内预制施工的可行性

2021-01-09王和欢詹群豪殷洁

铁道建筑 2020年12期

王和欢詹群豪殷洁

（1.中铁四局集团有限公司，合肥230023；2.中铁四局集团第五工程有限公司，江西九江332000；3.安庆职业技术学院，安徽安庆246000）

铁路桥面系主要指遮板、AB竖墙、防护墙、接触网支柱基础、下锚拉线基础等。桥面附属设施除遮板为预制混凝土结构外，防护墙、电缆槽竖墙等均采用现浇混凝土结构，存在施工周期较长、现场工作量大、质量难以控制、运营期间养护维修工作量大等问题［1-3］。因此，研究在梁场预制箱梁中完成桥面系制作的可行性，对优化铁路标准箱梁制作和施工至关重要。为便于后期轨道施工组织，缩短桥面系施工工期，消除桥面系高空施工安全隐患，本文以黄黄铁路武穴制梁场跨度31.5 m箱梁相关参数为基础，对桥面系在制梁场内施工的可行性进行分析和研究。

1 工程概况

黄黄铁路武穴制梁场位于武穴市梅川镇饶为市村与刘昌村之间，承担了517孔单箱单室简支箱梁的预制及架设任务，梁型采用通桥（2016）2322A-Ⅱ-1/通桥（2016）2322A-Ⅴ-1，线路采用双块式无砟轨道板［3］。

2 预制施工工况分析

铁路箱梁桥面系预制施工安排在箱梁架设之前，即梁片预制→预应力张拉→桥面系施工→运架梁。工序的改变使得预制梁质量增加和尺寸改变，对运架梁产生相应影响。

2.1 质量增加

以速度350 km/h的高速铁路无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线）跨度31.5 m单榀整孔双线箱梁及其桥面系为例，计算其增加的质量。

根据各桥工点图纸等设计资料，曲线半径、接触网支柱基础、下锚拉线基础、防落梁、声屏障、支座布置情况如下［4］：①曲线半径为12 000 m，防护墙高度为760～940 mm（取最大超高180 mm），直线段防护墙高度为760 mm。②接触网支柱基础型号为QJ-B，下锚拉线基础为QJLX-1型，在上汤村大桥0#台与1#墩间的箱梁上设置双QJ-B型接触网支柱基础［5］。③每孔梁均设有防落梁装置，声屏障采用金属插板式声屏障。④不同梁型、跨度箱梁支座分别采用TJQZ-8360-4000-0.1g，TJQZ-8360-4500-0.1g，TJQZ-8360-5000-0.1g，TJQZ-8360-5500-0.1g型球型钢支座。

运架梁前，防落梁装置、支座均在制梁场装梁准备台座处安装就位，支座灌浆料及其施工用水放置在箱梁内箱运至架梁现场。有、无声屏障预制梁质量分别见表1—表2。可知，若安装遮板并施工完成B竖墙、防护墙、接触网支柱基础、下锚拉线基础，则单榀整孔双线箱梁及桥面附属结构的总质量最大值为884.9 t，小于目前使用轮胎式搬梁机、轮胎式运梁车、架桥机的最大额定起重质量900 t，满足运架设备质量要求。

表1 有声屏障预制梁质量

表2 无声屏障预制梁质量

2.2 尺寸改变

1）起移梁工况

由于预制梁宽度、高度的改变，在预制场施工桥面系后厂区内起移梁的最不利工况为双层存梁时搬梁机提携第3孔箱梁从上方经过，即“存二过三”。

施工桥面系后预制梁需考虑的高度：①曲线段防护墙高度为760～940 mm（取最大超高180 mm），直线段防护墙高度为760 mm。②截面中心处梁高为3.035 m，翼缘板端部桥面以上接触网支柱基础预留螺栓高度为0.612 m。③混凝土支墩高度按0.6 m计算。双层存梁橡胶支座高度为0.07 m。

根据上述参数，计算得到箱梁双层存放后总高度=0.6+0.07+3.035+0.07+3.035+0.94=7.75 m。

DLT900型轮胎式搬梁机的最大提升高度为10.5 m［6］，当搬梁机提携第3孔梁达到最大提升高度时，第3孔梁梁底面距最大超高时的防护墙（高度940 mm）顶面距离约617 mm（图1），满足要求。

图1 “存二过三”梁体位置关系（单位：mm）

2）运梁工况

施工桥面系后运梁需要考虑2种最不利工况：①运梁过桥（图2（a））。施工防护墙后，其内侧净宽9.0 m，运梁车外边缘与防护墙净宽为1 522 mm，运梁车外缘不会与防护墙冲突，满足通过需求［7］。②运梁过隧。未安装遮板时，用YLSS900B型轮胎式运梁车（过隧道型）驮运预制梁通过隧道，箱梁结构与隧道结构净空仅为160 mm（图2（b））。黄黄铁路隧道最小平曲线半径为9 500 m，运梁车总长度为50 m，据此计算得到经过曲线段隧道运梁车侵入圆弧长度为40 mm。考虑安全距离200 mm［8］，净空160 mm＜240 mm。因此，不具备安装遮板条件。