高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術(shù)分析

摘 要：高鐵橋梁建設(shè)項(xiàng)目增多，在施工中經(jīng)常用到大型運(yùn)輸車輛，幾十噸位甚至幾百噸位的運(yùn)輸車輛在施工中只有通過(guò)變線操作，才能實(shí)現(xiàn)高鐵橋梁預(yù)制梁的運(yùn)輸?shù)轿慌c安裝。本文闡述了高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術(shù)的含義和必要性。分析了高鐵橋梁施工中大型車輛變線技術(shù)在應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：高鐵 橋梁施工 大型施工車輛 變線技術(shù)

中圖分類號(hào)：U44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0058-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了我國(guó)鐵路、公路的建設(shè)速度。目前，我國(guó)已建成的高速鐵路、高速公路以及普通鐵路和普通公路已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸網(wǎng)，為我國(guó)整體發(fā)展奠定了扎實(shí)的道路基礎(chǔ)。在道路建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到大型運(yùn)輸車輛，尤其是高鐵橋梁建設(shè)項(xiàng)目，往往涉及到十噸位甚至百噸位以上級(jí)別的運(yùn)輸車輛。如何通過(guò)變線技術(shù)將橋梁預(yù)制箱梁運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)或者實(shí)現(xiàn)移動(dòng)組拼架橋的目的，成為高鐵橋梁建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)輸材料的主要問(wèn)題。

1 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術(shù)的含義

車輛變線技術(shù)原指車輛在行駛過(guò)程中，通過(guò)改變?cè)瓉?lái)行駛的線路方向，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向、超車，轉(zhuǎn)向后繼續(xù)正常行駛，超車后，距被超車60 m后回到原正常行駛車道正常行駛的一系列機(jī)車行駛操作技術(shù)。嚴(yán)格意義上的變線超車是指當(dāng)你的車道前方有慢行車輛你必須短時(shí)間借用另外的車道超過(guò)去，并且必須盡快回到自己的車道內(nèi)行車的情況[1]。在正常情況下，車輛隨便變線行駛是不允許的，只有在指定區(qū)域才可以進(jìn)行變線駕駛。而在高鐵橋梁施工中，不存在其它行駛的車輛，大型運(yùn)輸車為了實(shí)現(xiàn)配合其它操作技術(shù)不得不進(jìn)行變線操作，實(shí)現(xiàn)將運(yùn)輸材料運(yùn)送到指定地點(diǎn)或配合進(jìn)行預(yù)制箱梁的移動(dòng)組拼工藝。由于受施工條件、施工工期、施工環(huán)境等多方面因素的影響和制約，在兩條并行高速鐵路的橋梁施工中，常常需要將一些重型施工機(jī)具（如架橋機(jī)）以及預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁如900 t級(jí)箱梁等重型施工荷載從橋上由一條線路轉(zhuǎn)移到相鄰的另一條線路上。實(shí)際施工中，一般采用900 t級(jí)運(yùn)梁車從一座橋梁上將這些重型裝備跨線運(yùn)送到相鄰的另一座橋梁上。運(yùn)梁車的這種跨線運(yùn)送施工荷載的過(guò)程，通常被簡(jiǎn)稱為變線過(guò)程[2]。因此，高鐵橋梁施工中大型運(yùn)輸車輛的變線操作技術(shù)與車輛行駛中的變線操作是完全不同的。

2 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術(shù)的必要性

高鐵橋梁施工中大型施工車輛的噸位極高，受到現(xiàn)場(chǎng)施工條件的限制和預(yù)制箱梁本身形狀和重心的不同，往往產(chǎn)生偏載現(xiàn)象。這種偏載作用直接受力箱梁上，將對(duì)箱梁產(chǎn)生極大的扭曲力，這種扭曲作用對(duì)箱梁的磨損程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高速鐵路上行駛的列車對(duì)箱梁的彎曲效應(yīng)。而在進(jìn)行箱梁設(shè)計(jì)時(shí)，其荷載產(chǎn)生的原因并沒(méi)有將運(yùn)輸車輛計(jì)算在內(nèi)，這樣一來(lái)，如果不進(jìn)行特殊的前期準(zhǔn)備工作和車輛變線技術(shù)研究，直接在橋梁上進(jìn)行百噸位級(jí)或以上級(jí)別的運(yùn)輸車輛行駛，極易造成箱梁出現(xiàn)裂痕、移位，必定減少箱梁的使用壽命，而且存在極大的安全隱患，甚至因?yàn)橄淞号で冃味霈F(xiàn)坍塌事故。因此，在高鐵橋梁施工中大型施工車輛技術(shù)是十分必要的，能夠有效減少變線操作對(duì)箱梁的破壞作用，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)組裝預(yù)制箱梁的目的。

3 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術(shù)存在的問(wèn)題

高鐵橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)，并未考慮到后期施工中需要通過(guò)大型運(yùn)輸車輛將大噸位的預(yù)制箱梁運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)或進(jìn)行配合進(jìn)行移動(dòng)拼裝。這種設(shè)計(jì)上的欠缺，在實(shí)際施工中常出現(xiàn)以下問(wèn)題。

3.1 箱梁荷載計(jì)算小，無(wú)卸載結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載分散

原有線路的箱梁荷載在計(jì)算時(shí)，并未考慮運(yùn)輸問(wèn)題，因此，由大型運(yùn)輸車輛自身荷載在變線時(shí)產(chǎn)生非常大的作用力，產(chǎn)生極大的扭曲效應(yīng)。這部分扭曲作用力由于沒(méi)有得到卸載，全部作用在箱梁翼緣板上。因此，箱梁原有的承載力無(wú)法全部承載，極易出現(xiàn)超載斷裂，產(chǎn)生施工事故。

3.2 大型運(yùn)輸車輛變線路線需要斟酌

利用原來(lái)橋梁對(duì)并行橋梁建設(shè)施工中，需要進(jìn)行預(yù)制梁的運(yùn)輸，由于設(shè)計(jì)原因，未考慮到運(yùn)輸車輛的荷載和預(yù)制箱梁在運(yùn)輸車上的偏重問(wèn)題，由此產(chǎn)生的負(fù)載過(guò)重或過(guò)偏容易對(duì)箱梁產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊作用。此時(shí)，對(duì)于運(yùn)輸線路的選擇和運(yùn)輸車輛變線地點(diǎn)的選擇更為重要。在實(shí)際施工中，由于欠缺這點(diǎn)考慮，運(yùn)輸車輛往往隨著施工進(jìn)度而隨便變線，原有箱梁每隔一段距離就會(huì)受到大型車輛變線的沖擊，大大降低了箱梁的整體壽命。

3.3 運(yùn)輸車輛變線側(cè)應(yīng)力影響

在橋梁施工中，需要用專用運(yùn)梁平車通過(guò)預(yù)設(shè)的鋼軌將鋼箱梁運(yùn)送至指定位置，進(jìn)行鋼箱梁的頂推工序[3]。此時(shí)，車輛變線時(shí)，一些縱向承載鋼軌就出現(xiàn)受力不均現(xiàn)象，這種偏壓力使得鋼軌傾向一側(cè)，起不到承載作用。這時(shí)，如果不進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)，同樣會(huì)對(duì)箱梁產(chǎn)生大的沖擊作用。

4 高鐵橋梁施工中大型施工車輛變線技術(shù)的改進(jìn)措施

針對(duì)以上高鐵橋梁并行線施工中大型施工車輛運(yùn)輸高噸位預(yù)制箱梁存在的問(wèn)題，需要有進(jìn)行車輛變線技術(shù)的改進(jìn)措施，才能避免或在大減少變線對(duì)箱梁的扭曲效應(yīng)，降低橋梁的磨損度。

4.1 設(shè)置橋面臨時(shí)承載結(jié)構(gòu)

為保證結(jié)構(gòu)安全，避免重載運(yùn)梁車變線過(guò)程中車輪荷載直接作用在箱梁翼緣板上，必須對(duì)橋面進(jìn)行處理，把運(yùn)梁車車輪荷載對(duì)翼緣板的直接作用方式變?yōu)殚g接作用方式。為此，采取在箱梁頂面搭設(shè)臨時(shí)結(jié)構(gòu)將荷載傳遞到箱梁腹板附近的施工措施來(lái)解決上述問(wèn)題。臨時(shí)承載結(jié)構(gòu)由三層鋼制結(jié)構(gòu)組成。其中：第一層是在箱梁腹板的正上方、順橋方向鋪設(shè)4組鋼軌，每組由3根間距為300 mm的鋼軌組成；第二層是在鋼軌上，沿橫橋向按間距200 mm鋪設(shè)一層工字鋼（工字鋼型號(hào)為I28b）；第三層是在工字鋼上鋪設(shè)一層5 mm厚的防滑鋼板。運(yùn)梁車從防滑鋼板上面橫向變線。

4.2 設(shè)置最佳的行走線路和變線位置

最佳的行走線路和變線位置設(shè)置，對(duì)于運(yùn)輸車輛的正常安全行駛以及配合箱梁組拼意義重大。如何設(shè)置最佳線路和變線點(diǎn)需要考慮多方面的因素，包括運(yùn)梁車的平順性、箱梁的承載力分布以及施工進(jìn)度需要等等。以DCY900A型運(yùn)梁車為例，在進(jìn)行并行橋梁施工中，可以采用直線和大半徑圓曲線等組合而成的走行路線。如圖1所示。

在不影響施工的前提下，將運(yùn)梁車的走行路線在圖中所示位置的基礎(chǔ)上向連續(xù)梁左端平移了5 m。計(jì)算表明，運(yùn)梁車在向左平移了5 m后的走行路線變線的過(guò)程中，兩片連續(xù)梁均能滿足《新建時(shí)速200～250 cm客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中對(duì)梁體允許變形值和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002.3—2005）中對(duì)混凝土材料允許強(qiáng)度值的相關(guān)規(guī)定。

4.3 縱向鋼軌間橫向聯(lián)結(jié)的設(shè)置

為了確保鋼軌不側(cè)傾，必須采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。具體做法是：對(duì)于4組縱向布置的鋼軌，分別在每組鋼軌的頂部，每隔1 m焊接1 cm厚連接鋼板，使之形成一個(gè)整體。這種做法能名加強(qiáng)每組鋼軌橫向聯(lián)系從而增加鋼軌的橫向穩(wěn)定。實(shí)踐證明，采用上述措施，可以有效地防止鋼軌側(cè)傾。

5 結(jié)語(yǔ)

高鐵橋梁施工中經(jīng)常會(huì)用到大型運(yùn)梁車，由于運(yùn)梁車輛在運(yùn)梁過(guò)程需要變線，才能對(duì)并行線路的高鐵在建橋梁實(shí)現(xiàn)指定地點(diǎn)運(yùn)送，并配合移動(dòng)組拼預(yù)制箱梁。因此，需要對(duì)運(yùn)輸車輛的走行線路和變線技術(shù)進(jìn)行研究和對(duì)箱梁的受力進(jìn)行分析，以解決運(yùn)輸車輛變線操作對(duì)箱梁的破壞作用，減少對(duì)箱梁的磨損，對(duì)實(shí)際施工具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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