高速鐵路箱梁運(yùn)輸施工技術(shù)設(shè)計(jì)研究

摘要：由于高速鐵路沿線地形復(fù)雜多變，以及工程規(guī)模龐大等因素的影響，使得箱梁運(yùn)輸工作面臨著諸多挑戰(zhàn)。如何提高高速鐵路箱梁運(yùn)輸工作的效率與質(zhì)量，成為當(dāng)前亟待解決的問題之一。對(duì)高速鐵路箱梁運(yùn)輸技術(shù)進(jìn)行深入研究，通過設(shè)計(jì)與計(jì)算，有效地提高箱梁運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，相關(guān)研究成果可為相關(guān)技術(shù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：箱梁；運(yùn)輸；吊裝；運(yùn)架

0 引言

高速鐵路作為一種高效便捷的交通方式，已經(jīng)成為了國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中的重要組成部分。然而，由于其建設(shè)規(guī)模龐大且地形復(fù)雜等因素的影響，高鐵橋墩的設(shè)計(jì)與建造也面臨著許多挑戰(zhàn)。其中，箱梁是高速鐵路橋梁的重要結(jié)構(gòu)之一，它的承載能力直接影響到整個(gè)橋梁的質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，如何提高高鐵箱梁的承載力和安全性成為了當(dāng)前亟待解決的問題。本文通過對(duì)高速鐵路箱梁運(yùn)架施工技術(shù)進(jìn)行深入的分析，并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，為相關(guān)工程提供科學(xué)的技術(shù)支持和指導(dǎo)意見。

1 箱梁運(yùn)輸施工技術(shù)綜述

1.1 箱梁運(yùn)輸系統(tǒng)概述

箱梁是一種特殊的鋼結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是具有較大的跨度和高度。在高速鐵路建設(shè)中，由于線路的地形地貌條件限制，使得傳統(tǒng)的橋梁無法滿足工程需求，因此需要采用箱梁作為橋墩或支撐梁來實(shí)現(xiàn)軌道的跨越。

箱梁的運(yùn)輸是整個(gè)高鐵項(xiàng)目中的重要環(huán)節(jié)之一，它直接關(guān)系到工程進(jìn)度質(zhì)量控制。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于箱梁運(yùn)輸?shù)难芯恳呀?jīng)取得了一定的進(jìn)展，但還存在一些問題亟待解決。例如，現(xiàn)有的箱梁運(yùn)輸設(shè)備存在著效率低下、安全性差等問題；同時(shí)隨著高速鐵路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)箱梁運(yùn)輸?shù)囊笠苍絹碓礁摺?/p>

為了提高箱梁運(yùn)輸效率和安全性，有必要進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研究。其中，箱梁運(yùn)架技術(shù)是一個(gè)重要的方向。箱梁運(yùn)架是指將箱梁從生產(chǎn)地裝載至工地的過程中所使用的各種機(jī)械設(shè)備和工具。箱梁運(yùn)架技術(shù)的發(fā)展不僅可以提高箱梁運(yùn)輸效率，還可以降低成本并減少人力資源的需求 [1]。

1.2 箱梁運(yùn)輸系統(tǒng)的組成

1.2.1 箱梁運(yùn)輸車

用于將箱梁從工廠或倉(cāng)庫(kù)運(yùn)到工地。它的特點(diǎn)是車身寬敞且高度較低，便于通過隧道和橋梁；同時(shí)也具備較強(qiáng)的牽引力和制動(dòng)性能。通常采用輪軌式驅(qū)動(dòng)方式，以保證行駛平穩(wěn)性和安全性。另外，為了提高箱梁運(yùn)輸車的可靠性和耐久度，一些廠家采用了全鋼制車體的設(shè)計(jì)方案。箱梁運(yùn)輸車是一個(gè)高效率、可靠的交通工具，為高速鐵路建設(shè)提供了重要的支撐。

1.2.2 箱梁輸送機(jī)

主要用于在工地上完成箱梁的裝配工作。一般分為兩類：固定型和可調(diào)式。固定型的箱梁輸送機(jī)是在固定位置上行走的，適用于較為穩(wěn)定的路段；而可調(diào)式的箱梁輸送機(jī)則可以通過改變軌道的位置來適應(yīng)不同的路況。其主要作用是對(duì)待裝配的箱梁進(jìn)行定位，然后使用機(jī)械臂將其裝入軌道上的托盤上。箱梁輸送機(jī)需要具備一定的速度和精度，同時(shí)還要考慮其對(duì)環(huán)境的影響。因此，箱梁輸送機(jī)的設(shè)計(jì)需要充分考慮到這些因素。

1.2.3 箱梁卸載機(jī)

是將已經(jīng)安裝好的箱梁卸下，并移至指定地點(diǎn)。其種類主要包括手動(dòng)卸載機(jī)、電動(dòng)卸載機(jī)以及液壓卸載機(jī)等。箱梁卸載機(jī)的選擇應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，以便更好地滿足實(shí)際的需求。箱梁運(yùn)輸系統(tǒng)的組成如圖1所示。

1.3 箱梁運(yùn)輸系統(tǒng)的特點(diǎn)

箱梁是高速鐵路建設(shè)中的重要組成部分，其承載能力和穩(wěn)定性直接影響著整個(gè)線路的安全性。因此，在箱梁運(yùn)輸過程中需要采取一系列措施來保證箱梁的質(zhì)量和安全。箱梁運(yùn)輸系統(tǒng)是指從原材料到成品，包括材料采購(gòu)、加工制造、裝配組裝、運(yùn)輸、安裝等一系列環(huán)節(jié)。其中，箱梁運(yùn)輸是最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。

對(duì)箱梁運(yùn)輸系統(tǒng)需特別關(guān)注以下幾點(diǎn)：箱梁的尺寸和質(zhì)量，箱梁的數(shù)量和種類，以及對(duì)于箱梁運(yùn)輸?shù)木唧w條件和環(huán)境要求。箱梁運(yùn)輸過程中，需要考慮多種因素，如地形地貌、氣候變化等因素。同時(shí)需要注意箱梁的防腐處理以及防止變形等問題，以及箱梁的包裝方式和運(yùn)輸工具選擇等。

2  速鐵路箱梁運(yùn)輸施工控制技術(shù)

2.1 箱梁預(yù)制梁場(chǎng)施工控制技術(shù)

為了保證箱梁的質(zhì)量和安全，需要對(duì)預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的施工控制。

2.1.1 預(yù)制梁場(chǎng)的設(shè)計(jì)與選址

預(yù)制梁場(chǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到其所處的位置，以及周邊環(huán)境的影響因素。同時(shí)，還需要考慮預(yù)制梁場(chǎng)的大小、形狀等因素，以確保其能夠滿足工程的要求。選址時(shí)，應(yīng)選擇地勢(shì)平坦、交通便利的地方，避免影響其他工序的開展。

2.1.2 預(yù)制梁場(chǎng)常見問題

預(yù)制梁場(chǎng)的建造與運(yùn)輸預(yù)制梁場(chǎng)的建造需要考慮多個(gè)方面的問題。首先，需要確定預(yù)制梁場(chǎng)的材料來源和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其次，需要制定合理的施工方案，并采取有效的措施來防止混凝土硬化時(shí)間過長(zhǎng)或坍塌等問題。最后，需要合理安排運(yùn)輸方式和路線，以便于預(yù)制梁場(chǎng)的順利到達(dá)工地。

2.1.3 預(yù)制梁場(chǎng)的安裝及調(diào)試

預(yù)制梁場(chǎng)的安裝過程中，需要保證預(yù)制梁場(chǎng)的穩(wěn)定性，注意預(yù)制梁場(chǎng)的定位是否準(zhǔn)確，并對(duì)預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)行必要的調(diào)整和校準(zhǔn)。通過調(diào)試可以發(fā)現(xiàn)預(yù)制梁場(chǎng)存在的問題，以便及時(shí)加以解決。

2.1.4 預(yù)制梁場(chǎng)的拆除和處理

拆除前需要對(duì)預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)行徹底檢查，找出可能出現(xiàn)的問題點(diǎn)，提前做好準(zhǔn)備。拆除后需要對(duì)剩余的混凝土進(jìn)行清理和處理，以免造成污染和浪費(fèi)。

2.2 箱梁運(yùn)輸場(chǎng)施工控制技術(shù)

在高速鐵路箱梁運(yùn)架施工中，箱梁運(yùn)輸場(chǎng)的施工控制技術(shù)是非常重要的一環(huán)。箱梁運(yùn)輸場(chǎng)是指用于裝卸箱梁和運(yùn)輸箱梁的區(qū)域，其建設(shè)需要考慮多個(gè)因素的影響，如地形地貌、地質(zhì)條件、氣候環(huán)境等。因此，在箱梁運(yùn)輸場(chǎng)的設(shè)計(jì)與建造過程中，必須采取科學(xué)合理的措施來保證工程的質(zhì)量和安全。

對(duì)于箱梁運(yùn)輸場(chǎng)選址來說，應(yīng)該選擇地勢(shì)平坦、交通便利、水源充足的地方進(jìn)行建設(shè)[2]。為了確保箱梁運(yùn)輸場(chǎng)的穩(wěn)定性和安全性，應(yīng)采用合適的材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工。同時(shí)，需要考慮到箱梁運(yùn)輸場(chǎng)周圍的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題，避免對(duì)自然資源造成不必要的破壞。在箱梁運(yùn)輸場(chǎng)使用過程中，也需要注意到一些細(xì)節(jié)問題，比如要防止雨水滲入箱梁運(yùn)輸場(chǎng)內(nèi)導(dǎo)致變形等問題。

2.3 箱梁吊裝場(chǎng)施工控制技術(shù)

箱梁吊裝場(chǎng)的施工需要考慮多個(gè)因素，如工程環(huán)境、工況變化等因素的影響，以及對(duì)箱梁運(yùn)輸和安裝的要求。因此，箱梁吊裝場(chǎng)的施工必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

在編制工作計(jì)劃時(shí)，要考慮到各種可能出現(xiàn)的情況，并采取相應(yīng)的措施來應(yīng)對(duì)這些情況。同時(shí)需要采用先進(jìn)的設(shè)備和工具。例如，可以使用智能化的吊車系統(tǒng)，來提高作業(yè)效率和安全性；也可以采用自動(dòng)化的裝配線來實(shí)現(xiàn)箱梁的快速裝配。

此外，箱梁吊裝場(chǎng)施工還需注意安全問題。為了保證工人的生命財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)該加強(qiáng)安全管理和培訓(xùn)，確保工作人員具備必要的技能和知識(shí)。箱梁吊裝場(chǎng)的施工還需要進(jìn)行有效的質(zhì)量監(jiān)控和檢測(cè)。通過定期的質(zhì)量檢查和測(cè)試，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題和隱患，從而避免出現(xiàn)嚴(yán)重的事故或損失[3]。

2.4 箱梁運(yùn)架施工控制技術(shù)

施工控制技術(shù)主要作用是在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，提高施工效率和降低成本。因此，對(duì)于高速鐵路箱梁運(yùn)架施工的控制技術(shù)的研究具有重要的意義。在規(guī)劃過程中，要充分考慮工期、費(fèi)用等因素的影響，制定合理的施工計(jì)劃。同時(shí)，還需要考慮到可能出現(xiàn)的各種風(fēng)險(xiǎn)因素，采取相應(yīng)的措施加以防范。

在實(shí)際施工過程中，需要嚴(yán)格執(zhí)行施工方案和標(biāo)準(zhǔn)。其中，對(duì)工人的培訓(xùn)、設(shè)備的選擇以及材料的質(zhì)量等方面的要求都要重視。此外，還應(yīng)該加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與管理工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施解決。在項(xiàng)目結(jié)束后，還要對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行總結(jié)分析，找出存在的不足之處，以便于今后的工作更好地開展。

3 箱梁運(yùn)輸施工技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 箱梁預(yù)制底板設(shè)計(jì)計(jì)算

KpTZ/ihHMU1xsZ6ysWxDxA==箱梁的預(yù)制底板主要作用是對(duì)于箱梁進(jìn)行運(yùn)輸和安裝時(shí)起到支撐的作用，同時(shí)還可以減少箱梁在運(yùn)輸過程中受到的振動(dòng)和變形。因此，需要確定箱梁的尺寸和質(zhì)量。由于不同型號(hào)的箱梁有不同的尺寸和質(zhì)量，所以需要針對(duì)具體的箱梁進(jìn)行測(cè)量和分析。此外還需要考慮到箱梁的裝載和卸載過程所產(chǎn)生的壓力和力矩，以及箱梁的穩(wěn)定性問題。

箱梁是在運(yùn)輸過程中會(huì)受到各種因素的影響，如風(fēng)、水、地震等，因此需要確保箱梁能夠承受這些影響而不出現(xiàn)失穩(wěn)等問題。為了保證箱梁預(yù)制底板的質(zhì)量和性能，需要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。同時(shí)，還需要考慮其他因素的影響，比如材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性等。箱梁預(yù)制底板承載能力計(jì)算公式為：

F=P·A/L2 （1）

式中：F表示箱梁預(yù)制底板承載能力；P代表箱梁的質(zhì)量；A表示箱梁的面積；L表示箱梁的長(zhǎng)度。

3.2 箱梁腹板設(shè)計(jì)計(jì)算

箱梁腹板的承載能力直接影響著整個(gè)箱梁的穩(wěn)定性和安全性，因此需要進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。其中箱梁腹板的材料選擇非常重要。目前，常用的箱梁腹板材料包括鋼筋混凝土、高強(qiáng)鋼管混凝土、鋼骨混凝土等多種類型。

鋼筋混凝土具有較高的密度和質(zhì)量，為了保證箱梁腹板的質(zhì)量和安全性，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢測(cè)。具體來說，可以采用X射線線透射法、核磁共振法等手段來檢查箱梁腹板中的缺陷情況。

箱梁腹板的設(shè)計(jì)應(yīng)該符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T5601—2012《高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等。箱梁腹板承受的最大荷載計(jì)算公式如下：

F=PL2[3×（h+d）] （2）

式中：F表示箱梁腹板承受的最大荷載，P代表箱梁腹板的寬度，L表示箱梁腹板長(zhǎng)度，h表示箱梁腹板厚度，d表示箱梁腹板內(nèi)徑。

3.3 箱梁底板設(shè)計(jì)計(jì)算

箱梁底板的強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)箱梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全程度。在進(jìn)行箱梁運(yùn)架施工時(shí)，必須對(duì)箱梁底板進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，以確定箱梁底板的材料類型以及其力學(xué)性能參數(shù)。

常用的箱梁底板材料有鋼筋混凝土、高強(qiáng)鋼管混凝土、玻璃纖維增強(qiáng)水泥基砂漿等。不同材料具有不同的力學(xué)性能參數(shù)，如抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等。為確保其能夠滿足實(shí)際工程需求，需要重點(diǎn)關(guān)注箱梁底板的尺寸與形狀。箱梁底板的大小取決于箱梁的跨度和長(zhǎng)度等因素。

箱梁底板的形狀也很重要，不同的箱梁形狀可以提供不同的承載能力。同時(shí)還需要考慮到箱梁底板的位置和支承方式。箱梁底部通常會(huì)設(shè)置一些支撐物，來保證箱梁穩(wěn)固地安裝在軌道上。這些支撐物的選擇應(yīng)該符合實(shí)際情況并充分考慮箱梁底板的承受力。荷載作用下箱梁底板應(yīng)力矩計(jì)算如下：

F=σ·A/H2 （3）

式中：F是荷載作用下箱梁底板應(yīng)力矩；σ是箱梁底板的抗拉強(qiáng)度；A是箱梁底板面積；H是箱梁底板厚度。

3.4 箱梁翼緣板設(shè)計(jì)計(jì)算

翼緣板主要作用是在運(yùn)輸過程中起到支撐和保護(hù)的作用，為此需要滿足一定的強(qiáng)度和剛度要求。翼緣板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮到多種因素的影響，如荷載分布、溫度變化等因素。高速鐵路箱梁運(yùn)架通常會(huì)受到較大的側(cè)向拉伸應(yīng)力，所以翼緣板的承載能力是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。

為了確保翼緣板能夠承受足夠的載荷，需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的加固措施。高速鐵路箱梁運(yùn)架運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的速度和加速度，這就會(huì)導(dǎo)致翼緣板產(chǎn)生較大的變形。為此在設(shè)計(jì)翼緣板時(shí)，需要充分考慮變形的情況，采取相應(yīng)計(jì)算來保證其穩(wěn)定性和可靠性。

翼緣板受力矩計(jì)算公式為：

F=3σxEI/L2 （4）

式中：F表示翼緣板受力矩，σx表示翼緣板受力水平方向的應(yīng)力，E表示彈性模量，I代表翼緣板截面積，L則表示翼緣板長(zhǎng)度。

高速鐵路箱梁運(yùn)架運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，翼緣板需要具有較高的耐久性和抗腐蝕性。因此，在選擇材料時(shí)要綜合考慮各種因素，以使其達(dá)到最佳效果。

4 結(jié)束語

本文對(duì)高速鐵路箱梁運(yùn)輸技術(shù)進(jìn)行深入研究，通過設(shè)計(jì)與計(jì)算，有效提高箱梁運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。在實(shí)際工程應(yīng)用過程中，不僅需要充分考慮其結(jié)構(gòu)力學(xué)特性以及運(yùn)輸環(huán)境的影響因素，還需要考慮到各種因素之間的相互影響關(guān)系，如工期、成本、質(zhì)量等方面的問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 李世龍，王心利.高速鐵路箱梁運(yùn)架施工技術(shù)和關(guān)鍵裝備的發(fā)展及應(yīng)用[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2021，34（5）：30-35.

[2] 王超.高速鐵路單線箱梁提運(yùn)架施工技術(shù)[J].工程技術(shù)研究，2019，4（24）：70-71.

[3] 秦格斐，張攀.高速鐵路簡(jiǎn)支箱梁移動(dòng)模架施工技術(shù)[J].河南科技，2011（2）：75-76.