預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝技術(shù)在高速鐵路施工中的應(yīng)用

周磊

摘 要：針對現(xiàn)如今預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝技術(shù)在高速鐵路方面應(yīng)用的范圍不廣，再與鐵路客運施工現(xiàn)場的實際情況相結(jié)合，文章在預(yù)制箱梁體系、工期要求、技術(shù)措施3個方面，分析了預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝技術(shù)在高速鐵路施工中的應(yīng)用情況，并對其應(yīng)用的前景進行了探討，提高了工程效率，保證了工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：箱梁節(jié)段拼裝 整孔預(yù)制 架設(shè)

1.基本情況

現(xiàn)如今，整孔預(yù)制架設(shè)簡支箱梁的施工方式由于施工操作較為簡單，有著很好的剛度，并且抗扭、抗剪和抗彎能力都比較強，因此經(jīng)常會用于高速鐵路施工中，但這種方式有著運輸難、跨徑小、占地廣、投資大等方面的不足。特別是我國的地質(zhì)情況比較復(fù)雜，高速鐵路分布的范圍又廣，整孔預(yù)制架設(shè)箱梁的施工方式無法廣泛使用。而預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝方式是一種較為新型的施工方案，可以避免整孔預(yù)制架設(shè)箱梁方式中出現(xiàn)的不足，可以在無法使用整孔預(yù)制架設(shè)箱梁施工的地區(qū)廣泛使用，但在我國使用很少。

某高速鐵路整個施工技術(shù)的選擇包含了上面2種，在此之中整孔預(yù)制有24m，32m箱梁434孔，在預(yù)制節(jié)段的部分設(shè)置了56m箱梁12孔，根據(jù)工程的實際情況對預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝方案的應(yīng)用狀況進行了相應(yīng)分析。

2.施工中的技術(shù)措施

2.1使用占用的土地面積

在本次施工過程中使用的預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝方案把箱梁分成了13個節(jié)段，最長的有4.2m，重160t，梁體小一點的可以使用重量較輕的制梁、移梁設(shè)備，并且需要設(shè)置相應(yīng)的預(yù)制梁場，梁場占用的土地只有13000m2。但在本次施工中重量最高的梁體>800t，預(yù)制梁場使用的土地面積>135432m2。綜上就能發(fā)現(xiàn)和整孔預(yù)制架設(shè)方案相比，預(yù)制節(jié)段拼裝的方式在施工中占用的土地面積最小。

在高原或者山地進行施工，由于土地資源不足，耕地就顯得十分重要了，所以租用土地就變得很困難，在完成施工后進行場地復(fù)墾也很困難。所以在施工場地面積不足，不能使用大型預(yù)制梁場的時候，就可以使用預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝方案進行施工，這樣就能減少占地面積，同時又做到了保護農(nóng)田、少占土地、科學設(shè)計、合理規(guī)劃、依法用地的基本原則。

2.2施工的外觀質(zhì)量

施工中的預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝方式對體積較小的梁體可以很好地降低模板、臺座的復(fù)雜度，預(yù)制臺座占用的土地較少，長度也只是6m，模板≤4.2m。模板設(shè)計也比較簡單，還可以在一個模具里面設(shè)置高度不同的梁、曲線半徑和跨徑，有利于調(diào)整，而且對異形梁有著很好的適應(yīng)效果。但是在整孔預(yù)制架設(shè)過程中需要較大的臺座，還要一次完成，大型液壓模板有著十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，很難進行調(diào)整，對不同梁體的適應(yīng)效果也不是很好。

預(yù)制節(jié)段拼裝方案還能有效降低徐變上拱的情況，在張拉結(jié)束之后，在混凝土預(yù)應(yīng)力以及徐變的影響下，要是長時間沒有完成架設(shè)，上拱度就會超出設(shè)計的要求，從而對橋面線形產(chǎn)生影響。節(jié)段拼裝主要使用了張拉、拼裝、預(yù)制的過程，體積不大的梁體混凝土徐變情況也比較小，在架設(shè)的過程中進行張拉的方式也能使箱梁上拱符合實際的要求，這樣就會簡化成橋線形控制。

因此，在地質(zhì)條件不好的情況下施工，當通過整孔預(yù)制架設(shè)的方式不能達到設(shè)計中成橋線形要保證平滑、跨徑要小、曲線半徑要小等要求時，就可使用預(yù)制節(jié)段拼裝完成施工。

2.3箱梁運輸?shù)姆绞?/p>

在整孔預(yù)制方案中使用的箱梁在重量和體積方面都比較大，不利于運輸，客運所使用的箱梁運輸距離通?！?5km，要是超出這個距離就會加大運輸費用，難度也會出現(xiàn)相應(yīng)提升。由于受到多方面的制約，運輸距離通常會超出標準，就像在本次施工中負責50km之內(nèi)的箱梁架設(shè)和預(yù)制，運輸距離最短為7km，最長是40km，≤20km的只占到40%，平均的運輸距離比較長。并且在運梁的時候?qū)Ρ愕赖囊蟊容^高，因此在運輸時使用DCY900型運梁車，并且承載力還要>接地比壓強0.6MPa，回轉(zhuǎn)半徑最低為30.3m、縱坡最高為50‰，這就給運輸帶來了很大難度。

如果施工時受到場地限制，不能對大型箱梁進行運輸?shù)臅r候，就可以使用預(yù)制節(jié)段拼裝的方式來降低運輸?shù)碾y度，這和整孔預(yù)制架設(shè)中所要求的800t箱梁相比，預(yù)制節(jié)段對運輸過程中的寬度、坡度、曲線半徑、承載力等方面的要求顯著降低，不易受到橋、隧等等方面的影響，而且對噸位的要求也比較低。

2.4工程的機械化水平

預(yù)制節(jié)段拼裝在施工中所使用的造橋機能夠按照實際狀況進行設(shè)計制造，本次施工按照實際狀況，為了解決在56m雙線箱梁施工中架、運、制的要求，選取了SX56/2200型造橋機，其操作簡單，有著很好的適應(yīng)能力。

3.工期要求

3.1施工進度

在本次施工中使用的預(yù)制節(jié)段拼裝方案在預(yù)制節(jié)段梁過程中的速度為10孔/月；模板安裝所需要的時間為12h，張拉所需要的時間為12h，混凝土養(yǎng)護所需要的時間為168h，鋼絞線穿束所需要的時間為48h，鋼筋安裝所需要的時間為12h，架設(shè)1孔箱梁的過程中需要準備的時間為36h，混凝土澆筑所需要的時間為12h，梁段拼架所需要的時間為48h，造橋機走行所需要的時間為12h，壓漿所需要的時間為24h（在完成下孔梁養(yǎng)生之后開始），一共需要360h，也就是15d。

整孔預(yù)制架設(shè)的方式能夠以25孔/月的速度來完成；在箱梁架設(shè)的過程中要是運輸距離≤8km，可以使用架設(shè)2孔/d進行計算，每月能完成的架梁為52孔。若運輸距離在8～12km的范圍內(nèi)，按架設(shè)1.5孔/d計，每月能夠完成的架梁為39孔。運輸距離>12km的時候，按照架設(shè)1孔/d計，每月能完成的架梁為26孔。3.2對施工的工期進行分析

在施工時，制作1孔箱梁需要20d的時間，就算提升施工人員的素質(zhì)，簡化工作流程，制作1孔箱梁的時間也要≥10d，和整孔架設(shè)的速度1～2孔/d比起來也有很大差距，施工時間較長，并且對發(fā)展的前景造成了很大影響。

從以上可以得出，等待濕接縫混凝土符合標準的時間是導(dǎo)致工期延長的主要因素，使用節(jié)段拼裝干接法就能夠防止這種現(xiàn)象出現(xiàn)。通過干接縫拼接法進行施工的時候，在箱梁拼接的時候使用膠粘材料來粘接節(jié)段，再受到張拉的影響就能形成一個整體。這樣就能減少架設(shè)所需要的時間，速度可以達到3～4d/孔，而工期的減少也在可以接受的范圍之內(nèi)。

4.運架過程中的造價

為了簡化運算，排除其它費用，只計算梁場建設(shè)的費用和大型設(shè)備使用的費用，本次施工中預(yù)制節(jié)段拼裝方案所花費的成本≤1800萬元，整孔預(yù)制在架設(shè)的時候所花費的成本為8000萬元，兩者相比，預(yù)制節(jié)段拼裝花費成本低，施工規(guī)模較小，投入的資金少，承擔的風險低。

5.結(jié)束語

綜上所述，預(yù)制箱梁節(jié)段的主要優(yōu)勢是成本低、運輸便捷，受到線行影響較少，有著很好的外觀；不足之處是在濕接法拼裝的時候花費時間較多。但要是使用長短線法聯(lián)合干接縫拼裝的方式，就能解決在干接縫施工的時候精度要求高、計算機控制不足的情況，還能有效減少架設(shè)的時間，有著施工速度快、工程質(zhì)量好、操作簡單的三重特點。關(guān)于施工中所使用的膠粘材料耐久性和抗剪能力能否在高速鐵路施工時使用，相關(guān)研究表明：抗剪能力是由摩阻力和剪力鍵的影響而產(chǎn)生的，不是由環(huán)氧材料所形成的抗剪能力。并且經(jīng)過權(quán)威機構(gòu)的研究和實驗表明，膠粘材料能夠長時間使用。隨著預(yù)制箱梁節(jié)段拼裝方式的不斷發(fā)展，逐漸變得更加高效，使用材料的性能更加優(yōu)越，這種施工技術(shù)將在高速鐵路施工過程中得到更加廣泛的應(yīng)用。

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