導(dǎo)語：縱橫抬梁法施工安全控制措施一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：省道S103在K982+008處采用8～18m不同跨度的連體框構(gòu)橋下穿既有瓦日（瓦塘—日照）雙線鐵路。由于瓦日鐵路上下行線間距為4m，無法使用D型便梁，最終確定采用縱橫抬梁法加固線路。首先對橫梁最大容許跨度進行計算，然后采用MIDAS/Civil建立數(shù)值模型，對中-活載作用下縱梁、橫梁的豎向位移進行了分析。發(fā)現(xiàn)工字鋼橫梁變形較大，該處是加固體系的薄弱部位。據(jù)此提出嚴控土方開挖量和頂進步距、加強縱橫抬梁加固體系關(guān)鍵處所的檢查和整修、對軌道豎向位移實時監(jiān)測三項控制措施。經(jīng)實施，豎向位移變化總體可控。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；施工安全控制；數(shù)值模擬；線路加固；位移監(jiān)測；縱橫抬梁法；軌道豎向位移

采用頂進法進行橋梁施工可不中斷鐵路運輸，但施工過程中線路的加固至關(guān)重要。D型便梁加固安全系數(shù)大、整體穩(wěn)定性好，可以在線路完全架空的狀態(tài)下進行，但是便梁在線間距小于4.0m［1］及道岔處無法使用。為確保不間斷行車及工程順利實施常采取縱橫抬梁法加固線路?？v橫抬梁法有以縱梁為主要受力構(gòu)件、以橫梁為主要受力構(gòu)件兩種加固體系。前者屬于梁式結(jié)構(gòu)，隨著跨度的增大縱梁受到的最大應(yīng)力呈二次方增長，因此縱向最大跨度受到很大制約［2］。后者類似板式結(jié)構(gòu)，沿線路方向具有無限延伸的特點，可以建設(shè)大跨度橋梁。本文以省道S103公路下穿瓦日（瓦塘—日照）鐵路框構(gòu)橋工程為例，首先對縱橫抬梁加固體系中橫梁的最大容許跨度進行計算，然后采用有限元軟件MIDAS/Civil建立實體模型，對縱梁和橫梁的變形進行分析，找出薄弱點，并采取針對性措施，確保施工安全。

1工程概況

省道S103在K982+008處采用8～18m不同跨度的連體框構(gòu)橋下穿既有瓦日雙線鐵路，由于瓦日鐵路上下行線間距為4m，無法使用D型便梁，最終確定采用縱橫抬梁法（以橫梁為主要受力構(gòu)件的加固體系）加固線路，施工期間限速45km/h［1-2］，如圖1所示。

2橫梁最大容許跨度計算及豎向位移數(shù)值模擬分析

2.1橫梁最大容許跨度計算

縱橫梁均采用I50C工字鋼梁，橫梁沿線路方向（縱向）按0.6、0.6、1.2m間距循環(huán)布置。計算分析時，橫梁上荷載簡化為均布荷載，橫梁與縱梁連接處考慮為簡支邊界。此時橫梁受力如圖2所示。不考慮工字鋼橫梁受扭矩失穩(wěn)情況，結(jié)合實際布置情況計算得出工字鋼橫梁容許彎矩為488.8kN·m，最大容許跨度L=6.7m。因此，在實際工程中布置I50C鋼橫梁時，跨度小于6.7m時可滿足剛度要求，同時施工過程中還須嚴格控制橫梁懸出長度。在剛度、荷載一定的情況下，簡支梁跨度越大，橫梁跨中豎向撓度越大，因此采用縱橫抬梁法加固線路時應(yīng)嚴格控制橫梁跨度以保證體系安全。

2.2豎向位移

2.2.1模型的建立縱橫梁均采用I50C型鋼，其簡化截面尺寸如圖3所示?？v梁3根一束布置，縱梁距離線路中心2.2m，采用3⁃5⁃3型扣軌?？v橫梁參數(shù)取值見表1?？v橫抬梁加固體系總寬度5m，總長度60m。采用MIDAS/Civil建立有限元模型（圖4），共劃分1395個單元?？v梁、橫梁及扣軌端部采用簡支邊界［3-5］。2.2.2模擬結(jié)果與分析首先根據(jù)鐵路既有結(jié)構(gòu)物初始狀態(tài)，計算架設(shè)縱橫抬梁加固體系后的初始位移，然后模擬分析線路上施加中-活載后工字鋼橫梁、縱梁豎向位移的變化規(guī)律。中-活載作用下縱梁、橫梁的豎向位移見圖5.由圖5可以看出：縱梁最大豎向位移發(fā)生在跨中，其值約為0.70mm，但豎向位移沿縱梁變化不大；橫梁跨中最大位移為10.71mm。工字鋼橫梁變形較大，是加固體系的薄弱部位，可采用更大剛度的橫梁以減小跨中變形，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3施工控制措施及效果

3.1施工控制措施

1）嚴控土方開挖量和頂進步距安排專人復(fù)核施工過程中土方開挖量和頂進步距，防止工字鋼橫梁最大容許跨度超過6.7m。2）加強縱橫抬梁加固體系關(guān)鍵處所的檢查和整修加強對縱橫抬梁加固體系關(guān)鍵處所的檢查，及時消滅設(shè)備隱患。施工過程中發(fā)現(xiàn)U形卡斷裂及時更換，同時把該問題作為重點進行檢查。列車通過后對縱橫梁的扣件進行復(fù)緊，確保每一個支點受力均勻。同時對實時監(jiān)測得到的大值點及時進行整修，確保軌道的平順。3）安設(shè)軌道豎向位移實時監(jiān)測系統(tǒng)橫梁的豎向位移會直接導(dǎo)致橋上軌道豎向位移。為隨時掌握軌道豎向位移的變化情況，2020年11月1日在瓦日鐵路下行線橫梁上方的鋼軌軌腰布置了自動化位移監(jiān)測系統(tǒng)。測點布置見圖6。其中，SX1—SX7為瓦日上行線測點，XX1—XX7為瓦日下行線測點。監(jiān)測分加固體系的組裝（11月9日―18日）、框構(gòu)橋頂進（11月21日―27日）、加固體系拆除（11月30日―12月10日）三個階段進行，重點分析頂進過程中瓦日鐵路下行線單次測量豎向位移和累計豎向位移的變化。發(fā)現(xiàn)問題及時組織人員分析，并整修線路，確保其狀態(tài)良好。

3.2控制效果

2020年11月至12月瓦日鐵路下行線軌道豎向位移變化曲線見圖7?？梢钥闯觯簭募庸腆w系組裝完成（11月18日）到框構(gòu)橋開始頂進（11月21日）軌道單次測量豎向位移變化不明顯；從框構(gòu)橋開始頂進到頂進到位（11月27日）軌道豎向位移開始出現(xiàn)波動，框構(gòu)橋邊緣頂進到上下行線之間時（11月25日）下行線完全懸空，軌道豎向位移突然增大，但沒有超過設(shè)計容許值（單次測量位移變化量最大不超過5mm），隨后軌道豎向位移趨于穩(wěn)定。這說明縱橫抬梁法加固雙線鐵路，線路完全懸空時風(fēng)險較大，應(yīng)加強設(shè)備檢查和整修。由圖7（b）可知：框構(gòu)橋開始頂進（11月21日）到加固體系開始拆除（11月30日），累計豎向位移變化明顯。這說明該階段是縱橫抬梁法加固的薄弱環(huán)節(jié)。由于施工期間監(jiān)測到位，檢查整修及時，累計位移變化量沒有超過設(shè)計限值（15mm）。

4結(jié)論

1）本文通過對橫梁最大容許跨度計算和數(shù)值模擬分析，得出工字鋼橫梁變形較大，該處是加固體系的薄弱部位。據(jù)此提出嚴格控制土方開挖量和頂進步距、加強縱橫抬梁加固體系關(guān)鍵處所的檢查和整修、對軌道豎向位移實時監(jiān)測三項控制措施。2）施工期間監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，從框構(gòu)橋開始頂進到加固體系開始拆除是縱橫抬梁法加固的薄弱環(huán)節(jié)。由于監(jiān)測到位，線路整修及時，豎向位移變化總體可控。

參考文獻

［1］中國鐵路總公司.普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則：TG/GW101—2014［S］.北京：中國鐵道出版社，2014.

［2］丁永平，王延波，曲衍賓.縱橫梁線路加固體系空間結(jié)構(gòu)受力分析［J］.鐵道工程學(xué)報，2009，26（9）：42-45．

［3］宋莎嘉，李永樂，任森，等.下穿膠濟鐵路施工連續(xù)便梁整體受力分析法［J］.鐵道建筑，2017，57（4）：22-25.

［4］李昊.小線間距條件下D型便梁改造與有限元分析［J］.城市道橋與防洪，2016（12）：79-82.

［5］張繼權(quán)，季日臣.鐵路大跨度鋼管混凝土拱橋彈性穩(wěn)定性分析［J］.鐵道建筑，2020，60（8）：12-15.

作者：楊建豹 單位：中國鐵路濟南局集團有限公司