王和歡 詹群豪 殷潔

（1.中鐵四局集團有限公司，合肥230023；2.中鐵四局集團第五工程有限公司，江西九江332000；3.安慶職業(yè)技術學院，安徽安慶246000）

鐵路橋面系主要指遮板、AB豎墻、防護墻、接觸網(wǎng)支柱基礎、下錨拉線基礎等。橋面附屬設施除遮板為預制混凝土結構外，防護墻、電纜槽豎墻等均采用現(xiàn)澆混凝土結構，存在施工周期較長、現(xiàn)場工作量大、質(zhì)量難以控制、運營期間養(yǎng)護維修工作量大等問題［1-3］。因此，研究在梁場預制箱梁中完成橋面系制作的可行性，對優(yōu)化鐵路標準箱梁制作和施工至關重要。為便于后期軌道施工組織，縮短橋面系施工工期，消除橋面系高空施工安全隱患，本文以黃黃鐵路武穴制梁場跨度31.5 m箱梁相關參數(shù)為基礎，對橋面系在制梁場內(nèi)施工的可行性進行分析和研究。

1 工程概況

黃黃鐵路武穴制梁場位于武穴市梅川鎮(zhèn)饒為市村與劉昌村之間，承擔了517孔單箱單室簡支箱梁的預制及架設任務，梁型采用通橋（2016）2322A-Ⅱ-1/通橋（2016）2322A-Ⅴ-1，線路采用雙塊式無砟軌道板［3］。

2 預制施工工況分析

鐵路箱梁橋面系預制施工安排在箱梁架設之前，即梁片預制→預應力張拉→橋面系施工→運架梁。工序的改變使得預制梁質(zhì)量增加和尺寸改變，對運架梁產(chǎn)生相應影響。

2.1 質(zhì)量增加

以速度350 km/h的高速鐵路無砟軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁（雙線）跨度31.5 m單榀整孔雙線箱梁及其橋面系為例，計算其增加的質(zhì)量。

根據(jù)各橋工點圖紙等設計資料，曲線半徑、接觸網(wǎng)支柱基礎、下錨拉線基礎、防落梁、聲屏障、支座布置情況如下［4］：①曲線半徑為12 000 m，防護墻高度為760～940 mm（取最大超高180 mm），直線段防護墻高度為760 mm。②接觸網(wǎng)支柱基礎型號為QJ-B，下錨拉線基礎為QJLX-1型，在上湯村大橋0#臺與1#墩間的箱梁上設置雙QJ-B型接觸網(wǎng)支柱基礎［5］。③每孔梁均設有防落梁裝置，聲屏障采用金屬插板式聲屏障。④不同梁型、跨度箱梁支座分別采用TJQZ-8360-4000-0.1g，TJQZ-8360-4500-0.1g，TJQZ-8360-5000-0.1g，TJQZ-8360-5500-0.1g型球型鋼支座。

運架梁前，防落梁裝置、支座均在制梁場裝梁準備臺座處安裝就位，支座灌漿料及其施工用水放置在箱梁內(nèi)箱運至架梁現(xiàn)場。有、無聲屏障預制梁質(zhì)量分別見表1—表2。可知，若安裝遮板并施工完成B豎墻、防護墻、接觸網(wǎng)支柱基礎、下錨拉線基礎，則單榀整孔雙線箱梁及橋面附屬結構的總質(zhì)量最大值為884.9 t，小于目前使用輪胎式搬梁機、輪胎式運梁車、架橋機的最大額定起重質(zhì)量900 t，滿足運架設備質(zhì)量要求。

表1 有聲屏障預制梁質(zhì)量

表2 無聲屏障預制梁質(zhì)量

2.2 尺寸改變

1）起移梁工況

由于預制梁寬度、高度的改變，在預制場施工橋面系后廠區(qū)內(nèi)起移梁的最不利工況為雙層存梁時搬梁機提攜第3孔箱梁從上方經(jīng)過，即“存二過三”。

施工橋面系后預制梁需考慮的高度：①曲線段防護墻高度為760～940 mm（取最大超高180 mm），直線段防護墻高度為760 mm。②截面中心處梁高為3.035 m，翼緣板端部橋面以上接觸網(wǎng)支柱基礎預留螺栓高度為0.612 m。③混凝土支墩高度按0.6 m計算。雙層存梁橡膠支座高度為0.07 m。

根據(jù)上述參數(shù)，計算得到箱梁雙層存放后總高度=0.6+0.07+3.035+0.07+3.035+0.94=7.75 m。

DLT900型輪胎式搬梁機的最大提升高度為10.5 m［6］，當搬梁機提攜第3孔梁達到最大提升高度時，第3孔梁梁底面距最大超高時的防護墻（高度940 mm）頂面距離約617 mm（圖1），滿足要求。

圖1 “存二過三”梁體位置關系（單位：mm）

2）運梁工況

施工橋面系后運梁需要考慮2種最不利工況：①運梁過橋（圖2（a））。施工防護墻后，其內(nèi)側凈寬9.0 m，運梁車外邊緣與防護墻凈寬為1 522 mm，運梁車外緣不會與防護墻沖突，滿足通過需求［7］。②運梁過隧。未安裝遮板時，用YLSS900B型輪胎式運梁車（過隧道型）馱運預制梁通過隧道，箱梁結構與隧道結構凈空僅為160 mm（圖2（b））。黃黃鐵路隧道最小平曲線半徑為9 500 m，運梁車總長度為50 m，據(jù)此計算得到經(jīng)過曲線段隧道運梁車侵入圓弧長度為40 mm?？紤]安全距離200 mm［8］，凈空160 mm＜240 mm。因此，不具備安裝遮板條件。

圖2 運架一體機馱運31.5 m箱梁工況（單位：mm）

3 主要問題及對策

1）預制工藝、預制質(zhì)量問題。橋面系在預制梁場內(nèi)施工，如何選取B墻及防護墻平面位置、A墻及遮板預留拼裝螺栓孔位置的線形控制基準線。相應對策：以橋面縱向中心線為參考線，確定每孔箱梁防護墻、AB豎墻、接觸網(wǎng)支柱基礎等橋面系相對位置。

2）混凝土徐變及張拉上拱對橋面系的影響。橋面系混凝土設計強度與梁體混凝土設計強度不一致，嚴重時橋面會產(chǎn)生橫向裂紋。相應對策：箱梁梁體澆筑后先進行預應力終張拉，在梁體彈性上拱形成并穩(wěn)定后，再施工橋面系，防止橋面系因變形產(chǎn)生橫向裂縫。

3）橋面系先行施工增加的質(zhì)量（近40 t）對制運架梁的影響。相應對策：在箱梁場場建規(guī)劃期，對制梁臺座、存梁臺位承載力設計時考慮增加的相應質(zhì)量，并對地基進行加強處理。

4 結語

橋面系由架設后原位現(xiàn)澆改為在制梁場內(nèi)預制施工，將橋面系施工前置，節(jié)省了橋面系施工和軌道工程施工工期，消除了架設橋面系后原位現(xiàn)澆施工的安全隱患，并提高了橋面系的施工質(zhì)量，表明鐵路預制箱梁橋面系在場內(nèi)預制施工思路可行。