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探究跨高铁桥梁设计及施工

作者:未知

  摘要:随着我国高速铁路的快速发展,跨越既有高速铁路的桥梁将越来越多。跨高铁桥梁的设计及施工成为我国桥梁设计中普遍关注的问题,如何设计和施工该桥梁对我国国民经济和桥梁发展具有重要的经济和技术意义。本文主要分析探讨了跨高铁桥梁设计及施工情况展开了论述,以供参阅。
  关键词:高铁;桥梁设计;施工
  1跨高铁桥梁设计与施工的特点
  跨高铁桥梁是专门针对于高速铁路而建设的桥梁,其与普通的高速公路桥梁和普通铁路桥梁相比,有着较为明显的区别。跨高铁桥梁上行驶的列车速度要远比普通的列车和汽车快,这就要求在对跨高铁桥梁的设计和施工时必须对其性能有更高的要求,从而使其能够符合要求。对于任何的桥梁建设而言,纵向刚度都是一个极为关键的问题。一般的高速公路桥梁在建设过程中为了提高桥梁的纵向刚度都会利用伸缩缝等手段,在确保桥梁在不发生断裂的前提下保证其纵向拉伸力。跨高铁桥梁则不能单纯地利用伸缩缝来保证纵向刚度,须通过利用纵向弹性控制和保证纵向刚度的合理性。一般桥梁建造是否成功最主要取决于其结构强度,但跨高铁桥梁上所行驶的高铁列车时速极高,如此高的速度对于桥梁除了对桥梁的结构强度要求较高外,还须对桥梁高铁列车对于桥梁的动力作用和在高铁运行的过程中带来的振动对桥梁的影响进行研究,甚至还需要对高铁立车的振动对于铁路的影响进行分析。与其他桥梁相比跨高铁桥梁所需考虑的因素极多,且这些因素的考量都是极为必要的。
  2跨高铁桥梁形式的选择
  由于跨高铁桥梁的跨径相对较大,因此宜采用跨越能力较强的桥梁形式。悬索桥跨越能力强,但是由于主梁无法垂直吊装,因此悬索桥不宜选作跨高铁桥梁。简支梁设计,施工简便,造价较低,但其跨径一般在70m以内,因此不适宜采用。连续梁(刚构)桥由于墩顶负弯矩的存在,削减了跨中弯矩,其最大跨径可达300m。拱桥由于主拱主要承受轴向力,在合理拱轴下,截面的弯矩基本为0,因此可充分发挥混凝土抗压性能好的优点,而且比较经济,经计算研究分析,混凝土拱桥跨径可达500m,钢拱桥跨径可达800m,因此对于跨高铁桥梁,拱桥是可选桥型之一。斜拉桥,主梁在斜拉索作用下,主梁的计算跨度大大减小,而拉索可以充分发挥抗拉强度高的优点,经过计算研究,其跨径可达1 300m,混凝土主梁跨径可达600m,因此斜拉桥可作为跨高铁桥梁桥型之一。综上,跨高铁桥梁形式可以采用连续梁(刚构)、拱桥、斜拉桥,具体采用那种桥型,应根据当地的地形(与环境充分协调)、民俗、资金投入等情况合理地选用。
  3现在跨高铁桥梁的施工方案分析
  跨高铁桥梁的桥型选择是进行桥梁构建设计工作的首要前提,进行了对于桥梁桥型的相关了解,我们可以对跨高铁桥梁的建设施工方案进行选择,实现实际施工工作的高效化以及高度的质量保障。(1)顶推法。顶推法应用简便,操作简单,所需要的工程建设时间较短,能够一定程度上减少跨高铁桥梁建设对于高铁运营的影响,是通过提前构造临时桥墩,然后从一侧向另一侧建筑施工,最后建立正式桥墩结构完成桥梁总建设,这种施工手段是桥梁建设中最常使用的,但是这种桥梁构建方式存在有一定的局限性,只能进行跨度小的桥梁建设,对于高要求高跨度的桥梁建设不适用,所以选择桥梁施工方式要以桥梁建设工作中的实际情况出发进行分析。(2)悬臂浇筑法。这种施工方式主要是进行桥梁的分段建设,在实际工作中由于建设工作施工简单,对于工人的建设专业要求较低,同时我国现在这种施工方式比较普遍,技术已经相对成熟,成本消耗较低,所以在桥梁建设工作中也经常被采用,但是这种施工方式也存在有一定的限制,主要在于这种施工方式要求在高铁上方施工作业的时间较长,对于高铁的正常运行是很大威胁,所以现在高铁桥梁构建工作中必须谨慎考虑,尽量不影响高铁的正常运行工作,建设工期。(3)转体法。转体法施工一般有两种主要的应用方式,有竖转法和平转法,在跨高铁桥梁的建设工作中由于高铁一般在比较开阔的环境中搭建,所以通常采取的是平转法,这种施工方式比较科学,对于高铁的正常运行一般不产生影响。但是这种施工方式对于工作人员的专业要求较高,要实现平转工作中的精细化,必须对于工人的操作过程进行严格的把控,减少由于人为因素出现的很多安全威胁。这种方式对于工人的操作以及施工的工具都有较高的要求,同时这种施工方式受到技术等限制,在实际发展中还不够成熟,所以施工难度大,所要消耗的施工成本较高,但是在施工中具有较好的科学建设保障,还需要我们不断进行发展。(4)现浇支柱法。在桥梁下方建设支柱,这种施工方式所要求的技术以及操作工具水平不高,所消耗的成本也比较低,能够以较少的成本投入,收获最大成效,但是这种方式需要的全天候的施工,对于高铁的运营有直接影响,会造成运营的很大安全隐患,进行跨高铁桥梁构建工作中是否使用这种施工方式还需要从实际出发进行分析。
  4跨高铁桥梁防护设计及施工
  1)防护安全思想:安全第一、预防为主、综合治理、文明施工。2)防護设计原则:安全、可行、快速、经济、环保。3)防护设计的要求。a.施工必须按规定设置防护,未设置防护禁止开工。b.防护员必须有责任、经验、能力。c.防护员必须带齐各种防护备品。d.防护所使用的备品必须达到作用良好。e.施工防护信号的设置与撤除,由施工负责人决定。4)防护设计内容。路基防护措施、铁路运行安全的防护措施、防护管理、防护支架的拆除。防护施工流程:施工重机工作平台→施工钢管支墩基础→安装钢管支墩→安装纵横向工字钢→方木、竹胶板铺设→综合接地埋设与回流线绝缘保护施工重点注意事项:a.接地,消除30×1.4V电力牵引高压对支架感应电。b.防护支架的安装和拆除均在列车运营的天窗时间(夜间凌晨0:00-4:00)里进行。c.安装平台时,起吊安装门架或上部平台时,采用绝缘材料及相关的绝缘措施。
  5结束语
  总而言之,跨高铁桥梁的建设与我国高铁的发展具有着密切的联系,甚至对我国的经济发展也有深刻影响,因此重视对跨高铁桥梁的设计和施工,从而在最大程度上提高其设计与施工的质量对于我国的交通运输发展具有重大意义。
  参考文献:
  [1]孙文渊.跨高铁桥梁设计及施工分析[J].建筑技术开发.2017(24).
  [2]唐永攀,滑会宾.探究跨高铁桥梁设计及施工[J].居舍.2017(12).
  [3]任爽.跨高铁桥梁建筑的设计施工研究[J].门窗.2013(02).
  (作者单位:中铁十九局集团第二工程有限公司)
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