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探究跨高鐵橋梁設計及施工

作者:未知

  摘要:隨著我國高速鐵路的快速發展,跨越既有高速鐵路的橋梁將越來越多。跨高鐵橋梁的設計及施工成為我國橋梁設計中普遍關注的問題,如何設計和施工該橋梁對我國國民經濟和橋梁發展具有重要的經濟和技術意義。本文主要分析探討了跨高鐵橋梁設計及施工情況展開了論述,以供參閱。
  關鍵詞:高鐵;橋梁設計;施工
  1跨高鐵橋梁設計與施工的特點
  跨高鐵橋梁是專門針對于高速鐵路而建設的橋梁,其與普通的高速公路橋梁和普通鐵路橋梁相比,有著較為明顯的區別。跨高鐵橋梁上行駛的列車速度要遠比普通的列車和汽車快,這就要求在對跨高鐵橋梁的設計和施工時必須對其性能有更高的要求,從而使其能夠符合要求。對于任何的橋梁建設而言,縱向剛度都是一個極為關鍵的問題。一般的高速公路橋梁在建設過程中為了提高橋梁的縱向剛度都會利用伸縮縫等手段,在確保橋梁在不發生斷裂的前提下保證其縱向拉伸力。跨高鐵橋梁則不能單純地利用伸縮縫來保證縱向剛度,須通過利用縱向彈性控制和保證縱向剛度的合理性。一般橋梁建造是否成功最主要取決于其結構強度,但跨高鐵橋梁上所行駛的高鐵列車時速極高,如此高的速度對于橋梁除了對橋梁的結構強度要求較高外,還須對橋梁高鐵列車對于橋梁的動力作用和在高鐵運行的過程中帶來的振動對橋梁的影響進行研究,甚至還需要對高鐵立車的振動對于鐵路的影響進行分析。與其他橋梁相比跨高鐵橋梁所需考慮的因素極多,且這些因素的考量都是極為必要的。
  2跨高鐵橋梁形式的選擇
  由于跨高鐵橋梁的跨徑相對較大,因此宜采用跨越能力較強的橋梁形式。懸索橋跨越能力強,但是由于主梁無法垂直吊裝,因此懸索橋不宜選作跨高鐵橋梁。簡支梁設計,施工簡便,造價較低,但其跨徑一般在70m以內,因此不適宜采用。連續梁(剛構)橋由于墩頂負彎矩的存在,削減了跨中彎矩,其最大跨徑可達300m。拱橋由于主拱主要承受軸向力,在合理拱軸下,截面的彎矩基本為0,因此可充分發揮混凝土抗壓性能好的優點,而且比較經濟,經計算研究分析,混凝土拱橋跨徑可達500m,鋼拱橋跨徑可達800m,因此對于跨高鐵橋梁,拱橋是可選橋型之一。斜拉橋,主梁在斜拉索作用下,主梁的計算跨度大大減小,而拉索可以充分發揮抗拉強度高的優點,經過計算研究,其跨徑可達1 300m,混凝土主梁跨徑可達600m,因此斜拉橋可作為跨高鐵橋梁橋型之一。綜上,跨高鐵橋梁形式可以采用連續梁(剛構)、拱橋、斜拉橋,具體采用那種橋型,應根據當地的地形(與環境充分協調)、民俗、資金投入等情況合理地選用。
  3現在跨高鐵橋梁的施工方案分析
  跨高鐵橋梁的橋型選擇是進行橋梁構建設計工作的首要前提,進行了對于橋梁橋型的相關了解,我們可以對跨高鐵橋梁的建設施工方案進行選擇,實現實際施工工作的高效化以及高度的質量保障。(1)頂推法。頂推法應用簡便,操作簡單,所需要的工程建設時間較短,能夠一定程度上減少跨高鐵橋梁建設對于高鐵運營的影響,是通過提前構造臨時橋墩,然后從一側向另一側建筑施工,最后建立正式橋墩結構完成橋梁總建設,這種施工手段是橋梁建設中最常使用的,但是這種橋梁構建方式存在有一定的局限性,只能進行跨度小的橋梁建設,對于高要求高跨度的橋梁建設不適用,所以選擇橋梁施工方式要以橋梁建設工作中的實際情況出發進行分析。(2)懸臂澆筑法。這種施工方式主要是進行橋梁的分段建設,在實際工作中由于建設工作施工簡單,對于工人的建設專業要求較低,同時我國現在這種施工方式比較普遍,技術已經相對成熟,成本消耗較低,所以在橋梁建設工作中也經常被采用,但是這種施工方式也存在有一定的限制,主要在于這種施工方式要求在高鐵上方施工作業的時間較長,對于高鐵的正常運行是很大威脅,所以現在高鐵橋梁構建工作中必須謹慎考慮,盡量不影響高鐵的正常運行工作,建設工期。(3)轉體法。轉體法施工一般有兩種主要的應用方式,有豎轉法和平轉法,在跨高鐵橋梁的建設工作中由于高鐵一般在比較開闊的環境中搭建,所以通常采取的是平轉法,這種施工方式比較科學,對于高鐵的正常運行一般不產生影響。但是這種施工方式對于工作人員的專業要求較高,要實現平轉工作中的精細化,必須對于工人的操作過程進行嚴格的把控,減少由于人為因素出現的很多安全威脅。這種方式對于工人的操作以及施工的工具都有較高的要求,同時這種施工方式受到技術等限制,在實際發展中還不夠成熟,所以施工難度大,所要消耗的施工成本較高,但是在施工中具有較好的科學建設保障,還需要我們不斷進行發展。(4)現澆支柱法。在橋梁下方建設支柱,這種施工方式所要求的技術以及操作工具水平不高,所消耗的成本也比較低,能夠以較少的成本投入,收獲最大成效,但是這種方式需要的全天候的施工,對于高鐵的運營有直接影響,會造成運營的很大安全隱患,進行跨高鐵橋梁構建工作中是否使用這種施工方式還需要從實際出發進行分析。
  4跨高鐵橋梁防護設計及施工
  1)防護安全思想:安全第一、預防為主、綜合治理、文明施工。2)防護設計原則:安全、可行、快速、經濟、環保。3)防護設計的要求。a.施工必須按規定設置防護,未設置防護禁止開工。b.防護員必須有責任、經驗、能力。c.防護員必須帶齊各種防護備品。d.防護所使用的備品必須達到作用良好。e.施工防護信號的設置與撤除,由施工負責人決定。4)防護設計內容。路基防護措施、鐵路運行安全的防護措施、防護管理、防護支架的拆除。防護施工流程:施工重機工作平臺→施工鋼管支墩基礎→安裝鋼管支墩→安裝縱橫向工字鋼→方木、竹膠板鋪設→綜合接地埋設與回流線絕緣保護施工重點注意事項:a.接地,消除30×1.4V電力牽引高壓對支架感應電。b.防護支架的安裝和拆除均在列車運營的天窗時間(夜間凌晨0:00-4:00)里進行。c.安裝平臺時,起吊安裝門架或上部平臺時,采用絕緣材料及相關的絕緣措施。
  5結束語
  總而言之,跨高鐵橋梁的建設與我國高鐵的發展具有著密切的聯系,甚至對我國的經濟發展也有深刻影響,因此重視對跨高鐵橋梁的設計和施工,從而在最大程度上提高其設計與施工的質量對于我國的交通運輸發展具有重大意義。
  參考文獻:
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  (作者單位:中鐵十九局集團第二工程有限公司)
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