摘 要:結合工程實例,分別采用兩種方計算方法分析客運專線制梁場存梁臺座,分析結果可供同類工程借鑒。
關鍵詞:預制箱梁 制梁場 臺座
中圖分類號:U212文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0133-02
目前,我國客運專線鐵路已進入高速發展時期,多條高速鐵路客專線如雨后春筍般地開工建設。高速鐵路對線路沉降及變形要求甚高,因此高速鐵路大量采用無砟軌道橋梁,且絕大多數為標準后張預應力混凝土簡支梁橋,除少量采用現澆和移動模架施工外,大部分在預制場進行預制。施工經驗表明,諸多因素影響預制梁的質量、安全和生產效率,其中制梁場中的臺座設置及設計是其關鍵因素之一。筆者結合合福客專線上饒制梁場的建設,對制梁場預制臺座和存梁臺座的設置和設計進行闡述。
1工程概況
新建滬昆鐵路客運專線杭州至長沙段上饒車站改擴建工程自DK337+186.219至DK343+234.688止,長度6.732km,包含既有滬昆線上饒站改造。新建合肥至福州鐵路客運專線上饒車站改擴建工程自DK468+553.99至DK472+905.45,長度4.351km。另上饒站設合福鐵路與杭長客專客車聯絡線,全長21.999km。該制梁場承擔合福客專線雙線無砟軌道整孔簡支梁箱梁及合福線與杭長客專聯絡線有砟軌道簡支T梁的制梁任務,其中32m箱梁370孔,24m箱梁42孔,T梁405孔。
為滿足橋梁架設工期和總工期要求,合福鐵路從2011年8月1日開始箱梁架設,架梁工期為9.9個月。
2臺座的設置與設計
2.1 制梁臺座數量設置
制梁臺座的數量設置主要取決于制梁設備、制梁工序、制梁周期、存梁周期等因素,是制梁場規劃設計需要確定的關鍵參數。
本項目箱梁架設時間為2011年8月1日~2012年5月24日,因此必須在2012年4月30日完成箱梁預制。計劃于2011年2月15日開始試生產,箱梁預制總工期為14.5個月,則箱梁的月均生產量為28.4孔。考慮生產的不均衡性,設計箱梁的最大有生產能力為54孔。本項目箱梁鋼筋采用整體吊裝的方法施工以節省工期,預制單孔箱梁占用制梁臺座的時間為3.33天,可以計算所需的制梁臺座數為
式中,為每日需要制梁的孔數(54/30=1.8孔/d),為預制每孔箱梁所占用的單個制梁臺座時間(3.33個·d/孔)。
2.2 存梁臺座數量設置
制梁場月最大生產能力54孔,設置47個雙層存梁臺座,最大存梁能力為94孔。在2011年81日開始架梁時,將存梁區堵滿,還剩箱梁412-94=318孔未預制,至預計制梁工期2012年4月30日還有9個月,月均需要生產箱梁數為318/9=35.3孔,因此存梁區數量設置完全可以滿足生產需要。
2.3 存梁臺座設計
制梁場地處為中風化粉砂巖,無軟弱下無軟弱下臥層及洞穴存在,承載力特征值為500kPa,為理想的持力層。存梁臺座采用擴大基礎,存梁臺座承臺尺寸為7.7×3×1.2m,如圖1所示。
臺座承受箱梁的自重荷載,每孔箱梁的自重按8400kN計,雙層存梁重為2×8400=1680kN,每孔箱梁有四個支點,因此每個支點承受荷載為16800/4=4200kN。基礎自重為25×7.7×3×1.2=693kN。制梁場地基以中風化砂巖為持力層,其地基承載力為500kPa。臺座基底應力為
因此,地基承載力滿足要求。
由于地基均勻,強度高,臺座基礎的結構剛度較大,按彈性地基梁計算,運用MIDAS/CIVIL建立計算模型如圖2所示,計算彎矩分布見圖3所示。由計算可知,最大彎矩為1206.3kN·m。
按規范進行配筋計算:
實配20根Φ20@150mm,實際配筋面積為6284mm2。將截面配筋輸入MIDAS計算模型中進行檢算。檢算結果表明,各項指標均符合規范要求。制梁臺座也可參照此方法進行分析。
彈性地基梁也可按“倒置彈性地基梁”的方式進行計算,將梁的自重及臺座自重按均布荷載作用于臺座上,計算結果見圖4所示。按此模型計算的最大彎矩為1511.6kN·m,比彈性地基梁模型計算值大25%。同時分析中,還發現地基土的特性也對計算結果有較大影響。
3 結語
隨著鐵路客運專線的迅速發展,整孔箱梁預制場成了施工中的重點,制梁臺座和存梁臺座在制梁場建設中十分關鍵,必須充分重視設計工作。
參考文獻
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