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        正常運營下高鐵橋梁支座更換技術應用研究

        2018-11-02 02:53:10趙爭科劉長波
        中華建設 2018年10期
        關鍵詞:支架橋梁施工

        趙爭科 劉長波

        為了實現(xiàn)高鐵線路的快速建造,我國高鐵線路采用了大量的預制混凝土箱梁?;炷料淞和ㄟ^橋梁支座安裝在橋墩上,一方面橋梁支座有一定的使用壽命,另一方面,施工過程存在高鐵橋梁支座安裝錯誤的情況。因此,更換高鐵橋梁支座在運營維護中較為常見。本文以更換橋梁的必要性作為出發(fā)點,指出了更換高鐵橋梁支座的幾種方式,如鋼鞭擔梁、整體頂升、鞍形支架,以及枕木滿布的支架方式應用等。針對不同的高鐵橋梁類型,選出了不同的更換技術,進而可以有效地保障高鐵的正常運行。

        為了可以促使高鐵上方結構的反力順利傳遞到墩臺之上,相關工作人員需要有效地掌握更換橋梁支座的方法,它可以有效地控制橋梁自身結構所需要的形狀的變化,如縱向位移、水平橫向等。為了能夠保障橋梁的正常使用,應該確保橋梁支座的質量,并正確的進行支座的安裝,防止由于橋梁支座的使用不當,而產生支座損壞的現(xiàn)象,進而影響到橋梁的正常使用。正是在這樣的背景下,本文結合相關工程案例,對正常運營下高鐵橋梁支座更換技術的應用,進行深入的研究與論述。

        一、更換橋梁支座的必要性

        隨著社會的進步,各個行業(yè)都獲了極大的發(fā)展空間,也間接地增加了人們出行的次數(shù),促使我國加快了高速鐵路的建設步伐。為了能夠保障高速公路的正常運行,并有效地提升橋梁的使用性能,應該更加關注橋梁支座的性能問題。橋梁支座可由不同的材料構成,它可以分為以下幾種類型,如簡單的支座、鋼類支座、橡膠支座、鋼筋混凝土支座,以及特殊類型的支座等。目前,由于橡膠工業(yè)的急速發(fā)展,促使高鐵橋梁的橡膠支座得到了大力的推廣。它有著明顯的優(yōu)勢,而且加工方便、結構簡單,適用于多方向變形的橋梁,如斜橋、寬橋以及曲線橋等。如下圖所示為盆式橡膠的支座。

        盆式橡膠支座圖

        在上圖當中:①—⑧分別代表上方的支座板;滑板;黃銅材質的緊箍圈;中間的鋼襯板;承壓的橡膠板;橡膠材質的密封圈;支座板;錨栓。

        在運行的過程中,由于受力不均、施工設計不恰當?shù)榷喾N因素,導致高速鐵路的橋梁支座出現(xiàn)損壞或是變形的問題。進而影響到高速運營的安全性,因此應該確保高速鐵路橋梁支座結構的合理,并對橋梁支座進行定期或是及時的更換。

        二、正常運營下高鐵橋梁支座更換技術應用

        當前,較為常見的更換橋梁支座的方式有鋼鞭擔梁方式、鞍形支架方式,以及枕木滿布的直支架方式和整體頂升方式等。為了能夠保障高鐵施工的安全性和可行性,橋梁施工企業(yè)在高鐵橋梁支座施工的過程中,應該了解橋梁的實際情況,進而選擇出合理的橋梁支座更換模式。如以某高鐵項目為例,該高鐵運營線路列車的密度和載重都較大,而且速度也比較快。除此之外,在重載運輸下一些支座錨栓出現(xiàn)了折斷的現(xiàn)象,導致橋梁的支座承載力下降,如不盡快解決相關問題,將會影響到橋梁結構的安全性。在選擇支座更換方案時,應該保障橋跨的安全。在節(jié)約成本的基礎之上,滿足橋梁支座更換的各項基本要求。

        1.鋼鞭擔梁方式的應用

        應用鋼鞭擔梁的方式,是高鐵橋梁支座的一種更換方法。運用此類方法的支撐面是相鄰的跨梁體。應用該方式首先是在頂升橋梁的上方打孔,然后在對鋼帶進行綁扎。再次設置鋼鞭的擔梁,最后與頂升設備進行配合,并搭建出頂升梁體。運用崗鞭擔梁的方式更換高鐵運營支座,具有一定的優(yōu)點,主要體現(xiàn)在以下個幾方面。第一,施工較為方便,不需要大型設備作為輔助;第二,橋梁下方的通車、通航不會受到影響;第三,節(jié)約成本,具有良好的經濟效益。

        但是該方法也存在著一定的缺陷。第一,在應用此方法時,需要設計出專門的鋼鞭擔梁結構方案;第二,需進行橋墩偏心驗算;第三,在實際施工的過程中,由于會應用噸位較大的千斤頂,所以在施工的過程中,可能會損傷橋體。與此同時,梁體的磚孔會對頂升產生一定的影響。通過上述對此類方案進行闡述后,得知該方式可以適用于多種類型的橋梁,對于橋下沒有過多的要求。

        2.整體頂升方式的應用

        在更換橋梁支座是運用整體頂升方式,是將地面作為支撐點,高鐵橋梁支座兩側作為頂升修建的基礎,為了能夠實現(xiàn)墩臺兩側與整體的頂升同步,應該將螺栓、槽鋼以及貝雷架等連接起來,將其視為受力的鋼梁,并在鋼梁的上方試設置千斤頂,應用這種方式具有一定的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點。第一,對橋下通車影響??;第二,運用整體頂升方式與噸位較大的千斤頂相比,具有較大的優(yōu)勢,不需要過大的衡量以及傳力桿等。

        但是它也存在著一定的缺點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。第一,對地下地基施工的要求較高;第二,所適用的范圍有限;第三,由于運用此類方法需要修剪頂升作為基礎,因此導致了施工的工期較長等。通過上述對此類方法的分析可以看出,整體頂升方式能夠應用于橋下的凈空;橋下無流水的通過等,可適用于寬度為4米到5米的橋梁。上述工程使用了該方案,充分地運用了橋梁的墩臺,并且將此作為支撐點與千斤頂同步的進行頂升,為橋梁的支座提供了更換空間。通過該方案實施,產生了良好的經濟效益。

        3.鞍形支架方式的應用

        鞍型支架方式,也是更換高速橋梁支座的一種方法。此類方法不是將地面作為支撐點,而是在蓋梁的上方搭設支架,將蓋梁作為支撐,可在支架上方設置千斤頂?shù)捻斏后w。運用鞍型支架的方式具有一定的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。第一,管理與施工較為方便;第二,中斷的交通時間較短;第三,在施工的過程中不會損傷橋梁各部位;第四,具有較好的經濟性,支架能夠循環(huán)利用。

        同樣,運用該方法依然存在一定的不足。第一,在蓋梁的過程中需要對抗彎的強度驗算、偏心受壓;第二,在橋梁兩側位置的千斤頂?shù)亩c要求高。通過上述對鞍型支護方式的分析能夠看出,此類方法的使用范圍較廣,不會受到橋下水、河床地質,以及橋梁高度的限制等。

        4.枕木滿布的支架方式的應用

        應用枕木滿布式的支架方式,其原理是在橋跨的下方設置枕木,將枕木作為基礎將一些木質和滿布式的支架定制在橋梁的梁體位置,之后將千斤頂放在支架的上方進而可以達到梁體頂升的效果。應用枕木滿布的支架方式更換高鐵橋梁支架,具有一定的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾點。第一,架設的設備較為簡單;第二,施工操作比較方便。該方法的缺點為支架穩(wěn)定性的要求較高、不能應用在帶水的孔跨下,以及出現(xiàn)地基松軟的現(xiàn)象;通過對該方式的分析得知,它可以用于寬淺河枯的水季中,橋下較小的凈空一般在3~4m為最佳,或是小于等于4m的跨梁跨徑的橋梁上。

        三、結語

        綜上,根據(jù)高鐵線路的基本運營要求,在橋梁支座更換的過程中,還存在著安全隱患與質量缺陷,所以應該充分的考慮到施工方式的選擇,并最大限度地減少對高鐵運營的影響。在實際的施工作業(yè)中,應根據(jù)高鐵線路與橋梁的實際情況,選擇適當?shù)臉蛄褐ё┕し桨?,?guī)范施工流程、合理的編制施工計劃等,進而加強對軌道結構的應力應變,以及橋梁的梁體監(jiān)測等。在更換橋梁的支座之后,做好細致的檢查工作,進而確保高鐵線路,可以時刻處于良好的運行狀態(tài)當中,為人們的安全出行,提供重要的保障。

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