关键词：连续梁；悬浇；施工工艺；关键技术
Abstract: based on the high-speed rail bridge deformation monitoring in the process of the construction of the large bridge construction experience, summed up the high speed railway suspended pouring construction technology in construction of continuous girder bridge, and the key technology of for some construction made a detailed introduction. Including detection method for construction, monitoring stations arrangement and observation method is introduced and the control of the linear beam body, etc made some reviews, expectations for later engineering can play a guiding role.
Keywords: continuous beam; Suspension pouring; Construction technology; The key technology
中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
1 施工监测方法
1.1 施工监测理论
实际工作监测理论是指通过施工控制理论与方法严格控制和调整连续梁在施工的每一个阶段[1-4]。通常情况下，理论计算应与实践相结合。通过理论计算得出连续梁施工中桥梁的变形，包括梁所受内力作用、梁体所受挠度、梁墩的沉降量等等；通过实际检测，可以得到施工过程中的一些关键控制参数，如主梁线形、主梁应力等等。分析理论与实测参数之间的误差，从而来指导实际施工过程，并采用合理的方法来控制。
进行施工监测流程：首先对现场安装实时监测体系，得出实时监测值；与此同时，对于现场进行相关实验验证，通过实验得出现场测试参数。比较这两组参数，再进行参数识别与修正，得出施工控制参数。通过设计方案，按设计参数通过相关理论计算出施工参数，与测试值进行对比分析，并进行分析和修正，最终确定下阶段的施工资料，指导施工。
施工监测的原则为：第一、根据相关连续梁的实际施工特点，来确定实施监测；第二、实施监测所需要测得的主要参数为桥墩的变形和梁体内力两个方面；第三、施工阶段不同对于监测的侧重点不同，最开始进行桥墩施工时，所需要重点监测的是桥墩的内力与变形，同样的，梁体施工过程主要是监测梁体。
施工监测的内容主要包括：其一、控制前期理论分析。即通过理论来模拟连续梁的施工全过程，得出各施工阶段下理论的结构预期状态，计算分析出理论上各施工阶段的变形和受力预期情况；并对施工误差进行相关理论分析，确定出理论上减小误差的施工方法，整理出内力与变形的调整方案。其二、现场测试得出实际参数。根据实际施工情况，设计相关试验，以一个尽可能真实的环境来模拟施工，得出现场测试的数据，通过这些数据所得参数与第一步的参数比较，综合分析，使得施工控制与实际情况相符。其三、施工过程的实时监测。主要监测数据为变形特性和力学特性，通过监测进行反馈分析。其四、实时控制分析。对于上面三步所得到的数据进行整体考虑，结合实际施工环境，制定出最有效的施工方案。
当遇到实际测得参数与理论参数偏差较大时，应立即检差施工流程，看是否是施工过程所导致的较大误差，在则进行理论分析指导，综合考虑，协助施工方一起解决问题。
2 监测方法与检测点布置
建立现场监测网
通过现场勘测，确定出现场控制点，以现场控制点为基础，组成监控网络。监控点的布置原则是连续梁的每段桥梁都必须布置两个及以上监测点，原则上为三个不在一条直线的三个观测点。使用全站仪对每一个观测点进行观测控制，保证整个观测网络的稳定性。观测频率依据施工情况来定，开始施工时，需要进行每天监测，施工完成之后，时间间隔可稍微长些。监测网的等级要求与监测距离有关，一般来说，平面控制网监测按一级标准实施监测，高程控制网监测使用二等水准技术进行检测。
布置监测点与检测要求
目前连续梁的施工大都采用悬臂挂篮技术，这种施工方法的监测点一般布置在挂篮上的主梁以及底篮所浇筑梁体上，通常情况下，梁体的监测点位于梁体的端部与梁体中部位置，特殊情况下依据具体情况而定。现浇边跨的观测点主要布置在两侧梁体、腹板与底模上。对于梁体的监测主要采用钉入式的方式布置监测仪器，端部布设点设置在实际端部的50cm处，防止脱落；中间的布置点尽可能布置在中轴线上，防护墙的内外各布置2个；腹板上的布置点主要作用是验证梁体两端是否发生扭曲。其中值得注意的是，梁体每施工一段，就要进行及时观测，开始的观测点应该多设置几个，对于腹板的翼缘处设置辅助观测点，监测各阶段施工。
3 梁体的线性控制
为了保证通过线性理论的计算值能够直接指导实践，对于梁体的各种因素必须要综合考虑[5]，综合识别修正梁体的一些参数，设置合理的梁段立模标高，对于梁段立模标高的定义公式如下：
式中：表示梁段立模标高；
表示第i段梁体的设计标高；
表示其他梁体自重对于第i段所产生的挠度值；
表示由于张拉预应力对于第i段产生的挠度值；
表示由于外界因素（收缩、徐变）对第i段所导致的挠度；
表示梁体上的活荷载值对梁体所造成的挠度；
表示梁体所受机械重力所导致的挠度；
表示挂篮变形值；
表示温度的修正后的挠度值。
通过上式，可以看出梁段的立模标高的影响因素，分别为自身影响因素与外界的影响因素；因此对于实际情况下，应当综合考虑各种外界因素，对于理论值进行及时修正。
实践表明，对于张拉预应力值、管道的摩擦系数值以及温度应力所导致的徐变值等等都与设计值有较大偏差，这种偏差所导致的挠度计算值偏差也会很大，因此在实际工程施工过程中，因对这些关键性因素格外注意。
4 温度影响与观测对策
对于一些受日照情况好的桥梁，其混凝土凝结时间会比较短，因此前期对这种桥梁的监测频率要比较高；与此同时，有些地段的日夜温差较大，对于混凝土结构的变形影响就会比较大，因此这种情况应当每隔一个小时进行一次观测，若发现混凝土由于热胀冷缩导致桥梁结构不稳定现象，应及时采取措施补救。
结束语：对于悬浇连续梁的施工过程，没有真正能够知道实践的施工工艺，在施工过程中，各种外界影响因素都会有所不同，因此根据经验来进行即时的指导显得非常的重要，对于桥梁的检测手段与检测频率也需要综合考虑当地的各种因素，选择最适合的施工方法。
参考文献
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关键词:城市轨道交通，走行性，振动
目前我国城市轨道交通建设还处于起步阶段，由于缺少相应的建设标准，因此在工程设计中往往套用其他相近行业(如铁路) 的设计标准[ 1 ] 。但城市轨道交通有其自身的特点，这些标准的适用性是值得探讨的，因此，有必要建立使用城市轨道交通的技术标准，而轨道交通的安全性和乘客乘坐的舒适性(即列车的走行性) 是建立这些标准的出发点。
由于技术原因，我国铁路技术标准的制定，很大程度上以静力分析为主，所必须考虑的动力学问题往往也变换成一般的静力形式。目前我国的铁路设计技术标准已经难以适应提速、高速列车开行和新结构设计的需要。对此，许多学者正在进行标准铁路和高速铁路列车动力学的研究，试图通过有效的研究，为铁路设计提供更为科学的技术支持[ 2～5 ] 。学者们的工作取得了成效，对轨道交通的发展起到了积极的作用。但是，这些研究各有特定的方法对象，难以对制定城市轨道交通结构的技术标准提供进一步的依据。因此，针对城市轨道交通工程中急需解决的实际问题，进行城市交通列车走行性研究是十分必要的。
1 模型的建立
由于列车、轨道、桥梁结构动力问题的空间特性，如平曲线、竖曲线、曲线桥梁等，以二维的方法(参见文献[ 2～4 ]) 进行研究有其局限性;因此在建立列车、轨道和桥梁模型时，应该采用三维空间模型。据此， 本文分别建立了每一辆车具有23 个自由度的车辆模型，桥梁则用每节点具有6 个自由度的有限元模拟[ 6 ] ，同时在考虑车桥耦合振动时，引进蠕滑理论[ 7 ] 以更好地反映轮轨之间的相互作用。
1. 1 车辆模型
由于列车运行的空间特性，本文在建立车辆计算模型时采用了轨道随动坐标系，因此在计算列车通过平曲线、竖曲线时，其质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵可以采用固定形式，而只需对外力向量进行修正，最后将不同情况下的附加外力向量进行迭加。一般情况下，用矩阵表示的列车动力平衡方程为
Mvδv + Cvδv + Kvδv = Fv
式中: Mv 为车辆质量矩阵; Cv 为车辆阻尼矩阵; Kv 为车辆刚度矩阵;δv 为车辆位移列向量;δv 为车辆速度列向量;δv 为车辆加速度列向量; Fv 为车辆外力列向量。
1. 2 桥梁模型
本文在建立桥梁模型时采用的是系统整体坐标系。用矩阵表示的桥梁动力平衡方程为
Mbδb + Cbδb + Kbδb = Fb
式中: Mb 为桥梁质量矩阵; Cb 为桥梁阻尼矩阵; Kb 为桥梁刚度矩阵;δb 为桥梁位移列向量;δb 为桥梁速度列向量;δb 为桥梁加速度列向量; Fb 为桥梁外力列向量。
1. 3 轮轨关系
本文采用了Kalker 的线性蠕滑理论， 并作了如下假定: ① 轮轨接触几何关系为非线性; ② 计及线路不平顺; ③ 计及缓和曲线上曲率及超高的变化; ④ 不计车辆产生轮缘接触等大蠕滑现象; ⑤ 蠕滑规律以及悬挂元件是线性的; ⑥ 不计自旋蠕滑所产生的蠕滑力; ⑦ 不计钢轨的弹性及阻尼。
在竖向， 假定车轮始终密贴于钢轨， 即轮轨之间在竖向通过位移联系。而在横向， 由于轮轨之间存在间隙， 只能通过力来联系。其中蠕滑力由蠕滑理论求得。
1. 4 列车通过曲线桥梁时坐标系的采用
当桥梁位于线路上曲线区段时， 通常以多跨简支直线梁组成的折线梁段来实现， 如图1 所示。以前分析列车通过曲线桥梁采用2 种方法:一为只采用曲线正交随动坐标系， 二为采用系统整体坐标系[8 ] 。本文在考虑列车曲线通过时， 对列车部分采用轨道随动坐标系， 桥梁部分使用系统整体坐标系， 两个系统间的动力学和运动学量值通过坐标转换矩阵实现。这种方法可以使分析分别在简单的系统中进行， 同时其转换的实现方式是标准的。
1. 5 动力平衡方程解法
车辆、桥梁动力平衡方程都是大型动力微分方程组。求解这类问题， 一般采用直接数值积分方法。本文即采用了常用的Wilson -θ法。
2 程序的实现
用Visual C + + 6. 0 开发了城市轨道交通列车走行性研究系统RTV 。本程序主要包括4 类:CBridge(桥梁类) 、CVehicle(车辆类) 、CTrain(列车类) 、CTrack(轨道类) 。另外利用其可视化的特点，制作了良好的界面，如图2 所示。
3 走行性分析
3. 1 平曲线中缓和曲线长度对列车走行的影响
平曲线中缓和曲线的长度对列车走行的影响主要有: ① 通过缓和曲线时， 因内外轨不在同一平面上， 而使前轮内侧减载， 在横向力作用下， 可能发生脱轨事故， 因而要对外轨超高顺坡值加以限制; ② 通过缓和曲线时， 外轮在外轨上逐渐升高， 其时变率应不致影响旅客舒适; ③ 旅客列车通过缓和曲线， 未被平衡的离心加速度逐渐增加， 其时变率应不致影响旅客舒适。按上述3 个条件推导的公式[9 ] 计算， 在城市轨道交通中，400 m 半径曲线所需最短缓和曲线51 m ;800 m 半径曲线所需最短缓和曲线26 m 。
图1 曲线轨道折线梁及桥墩布置平面图
图2 双线对开
图3 ～ 6 为R= 400 m 时由自编程序RTV 进行计算得到的结果(车辆参数取自地铁1 号线，下同) 。由此可见，随着缓和曲线长度的增加，列车通过平曲线时的性能，包括安全、横向舒适、竖向舒适会得到很大的改善。同时可以看出:30 m 缓和曲线对800 m 半径曲线及60 m 缓和曲线对400 m 半径曲线已能满足要求。
图3 R= 400 m 时缓和曲线长度与横向斯佩林指标的关系 图4R= 400 m 时缓和曲线长度与竖向斯佩林指标的关系
图5 R= 400 m 时缓和曲线长度与横向蠕滑力关系 图6 R= 400 m 时缓和曲线长度与脱轨系数的关系
经过理论分析和自编程序计算可以看出:在城市轨道交通中缓和曲线长度可以比标准铁路适当减小， 标准铁路缓和曲线长度的规定见文献[ 9 ] 。本文建议400 m 半径曲线最小缓和曲线长可取60 m ;800 m 半径曲线最小缓和曲线长可取30 m 。
3. 2 竖曲线半径大小对列车走行的影响
设定竖曲线半径大小应考虑2 个因素: ① 列车通过竖曲线时， 会产生的竖直离心加速度; ② 列车通过凸形竖曲线时， 产生向上的竖直离心力， 上浮车辆在横向力作用下容易产生脱轨事故。按这2 个条件推导的公式[8 ] 计算， 在城市轨道交通中， 所需竖曲线半径为1 646 m 。
图7 、图8 为由自编程序计算得到的结果:分别计算了半径大小分别为5 000 m 、3 000 m 、2 000 m 、1 000 m、500 m 、300 m 时的情况。可见，随着曲线半径的增大，列车通过性能会得到很大的改善。另外，由图可见， 2 000 ～ 3 000 m 半径竖曲线对行车舒适、安全已能满足要求。
经过理论分析和自编程序计算， 本文推荐最小竖曲线半径可取2 000 ～ 3 000 m 。
3.3 列车通过直线桥梁走行性分析
轨道交通明珠线大部分采用跨径30 m 左右的预应力混凝土单箱双室梁，截面特性为:A = 5.3 m2 ，Ix = 2.63 m4 ，Iy =2.26 m4 ，Iz =21.1 m4 ，E =3.5 ×1010 N/ m2 ，G =1.5 ×1010 N/ m2 ，γ =2.5 ×103 kg/ m3 ，轨道中心线离桥梁中心线的距离b = 2 m ，桥梁质心离轨顶面的高度h = 1 m 。
图7 v = 80 km/ h 竖曲线半径与竖向斯佩林指标的关系
图8 v = 80 km/ h 竖曲线半径与轴重减载率的关系
3. 3. 1 基础不均匀沉降对列车走行的影响
本文选用6 跨32 m 桥梁进行研究，隔桥墩沉降量相同。RTV 程序计算结果表明:单线通过桥梁时，随着基础沉降的增加，某些桥梁跨中竖向挠度和冲击系数要减小，某些桥梁跨中竖向挠度和冲击系数要增加;双线对开通过桥梁时，随着基础沉降的增加，所有桥梁的跨中竖向挠度和冲击系数都要增加;不论单线还是双线，随着基础沉降的增加，列车的竖向振动都要加剧。
3. 3. 2 桥梁徐变对列车走行的影响
本文取6 跨32 m 桥梁进行计算。假设桥梁各跨徐变大小相同，各跨桥梁徐变线型为抛物线。计算结果表明:无论单线还是双线通过桥梁时，随着桥梁徐变的增加，所有桥梁的跨中竖向挠度和冲击系数要减小，而随着桥梁徐变的增加，列车的竖向振动有加剧趋势。
3. 3. 3 列车通过直线桥梁计算结果
① 列车静力通过直线桥梁竖向挠度单线为4. 34 mm ， 双线为8. 23 mm 。单线动力过桥，竖向挠度最大为4. 432 mm ; 双线动力过桥，竖向挠度最大为8. 626 mm 。挠跨比1/3 710 符合现有规范1/ 800 的要求。
② 单线过桥冲击系数最大为1. 021 ， 双线对开冲击系数最大为1. 048 。
③ 列车通过直线桥梁，横向振幅最大为0. 041 mm ， 远小于规范的要求。
3. 4 列车通过多跨简支曲线轨道折线梁走行性分析
把6 ×32 m 跨度的桥梁布置在曲率半径分别为400 、600 、800 m 的曲线圆弧段上进行分析。经计算，得出以下结论:
① 当列车在曲线轨道折线梁上运行时，列车横向振动响应，如横向舒适度指标、横向蠕滑力、脱轨系数等一般均比在直线梁上运行时要大。
② 由桥梁跨中横向振动位移时程曲线(见图9) 可以看出，曲线轨道折线梁的跨中横向振动位移波形相对平衡位置有一定偏心，而列车通过直线桥时，桥梁跨中则是在平衡位置附近作来回振动。
图9 R=400 m ， 双线， v= 80 km/ h 通过桥梁跨中横向位移
③ 随着平曲线半径的减小，桥梁的横向振幅要增大。
④ 明珠线曲线轨道折线梁具有足够的横向刚度，车桥最大振动响应在规定的行车安全、舒适的控制指标以内。列车最大横向舒适度指标2. 756 接近我国机车平稳性评定标准优良2. 75 ; 最大脱轨系数0. 455 小于我国规定的容许限值1. 0 ; 桥梁横向振幅最大为0. 158 mm 。
4 结论与建议
1. 上海轨道交通明珠线的设计是安全的，桥梁的竖向、特别是横向刚度足够大。建议今后在设计城市轨道交通桥梁时考虑这方面的因素，根据动力分析的结果确定桥梁的横截面，以达到较为经济的目的。
2. 为保证旅客乘坐的舒适性，控制缓和曲线的长度是必要的。本文建议平曲线半径为400 m 时，缓和曲线长度不宜小于60 m ; 平曲线半径为800 m 时，缓和曲线长度不宜小于30 m 。
3. 在竖向曲线坡度的选用上，列车的安全性和平稳性不是控制因素。建议竖曲线半径取2～3 km 。
4. 由于桥梁截面较大、列车运行速度较低等原因，基础沉降、桥梁徐变的影响总体上不是太大[ 10 ] 。
参考文献:
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关键词：预应力；混凝土；后期徐变；连续桥梁；无砟轨道
1 概述
应力混凝土连续梁桥设计具有很多优势。高速列车行驶起来平顺舒适，具有很少的伸缩空隙，容易护理，具有很强的抗震性能等。箱型的截面是预应力混凝土连续梁桥常用的截面形式。运用预应力混凝土连续箱梁在很大程度上增强了梁桥的跨越能力，预应力混凝土连续梁桥在一定的距离区间内占有领先的地位。预应力混凝土连续梁桥由于自身的优势，已经广泛的运用于城市桥梁、高速铁路、公路桥等。虽然预应力混凝土连续梁桥有很多施工方法，但是悬臂施工法运用的最多，它为预应力混凝土连续桥梁的发展提供了有效保障。当采用悬臂法施工预应力混凝土桥梁的时候，混凝土不同阶段的龄期会有5天至6个月的差别，徐变所引起的各施工阶段的挠度变化，应力损失及体系转化后的内力重分配等都是施工过程中需要重点关注的问题。
2 混凝土徐变的基本概念
混凝土的徐变与持续的应力有很大的关系，包括的类型为：（1）基本徐变，又叫做真徐变，当水分没有变化的情况才产生；（2）干燥徐变，这种徐变是与构件所含水分的变化有关的，跟随着水分的变化而变化。加载龄期与所含水分的多少对混凝土的徐变有决定作用。在水泥水化的影响下，构件中的应变时间越长而增加的幅度越大，这个过程不只发生在幼龄混凝土，构件的整个使用期都会发生。混凝土的徐变特性会是应力松弛，即在外界压力作用下，假如保持变形为常量，则结构应力将随着时间而渐渐变小。
在20世纪初期人们开始发现混凝土徐变现象，界内的相关人士也提出了一些研究理论成果，但这些理论的应用范围不同，没有一种能够完全解释相关现象。
3 预应力混凝土连续梁徐变效应分析
3.1 施工工程举例
以某一个变截面预应力混凝土连续梁桥运用的是采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构的高速铁路做示例。我们选定了五座来分析，进行的跨度布置如下：（32+48+32）m，（40+56+40）m，（40+72+40）m，（48+80+48）m，（75+125+75）m。中跨125m连续梁采用C60混凝土，剩下的4座均采用C50混凝土。
3.2 预应力混凝土连续梁徐变的影响因素分析
通过使用相关的技术来建立上述5座桥梁的整体构架模型。从变化量混凝土弹性模量E、预应力张拉龄期τ两个方面来探究预应力混凝土连续梁徐变的影响因素。
3.2.1 混凝土弹性模量E对后期徐变值的影响
徐变系数计算表达式采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ 023-85）附录四中的模型运算，即铁路05规范中所推崇的运算模型，混凝土龄期7d，弹性模量设计值E=3.55×104MPa，混凝土弹性模量E变化时，其变化的区间是设计值的80%～120%，以5%为级差。其结果如表1所示。
根据表1分析可得：（1）无论是梁上拱或下挠，后期徐变值都会随着混凝土弹性模量E的变大而减小；（2）当连续梁的中跨比80m小的时候，最大后期徐变值与最小后期徐变值的差在3mm以内并且也满足相关规定；（3）当连续梁的中跨度为125m的时候，在保持设计的情形下，后期徐变值能达到-8.24mm，受弹性模量E的变化影响比较大，在0.8E时，后期徐变值达到-13.14mm，没有满足相关规定的限制要求。
3.2.2 预应力张拉龄期τ变化对后期徐变值的影响
运用上述模型中的徐变系数运算的公式，弹性模量设计值E=3.55×104MPa，如果龄期发生改变，则预应力张拉龄期活动的区间为4～10d，以1d为级差，那么与之相符合的标准节段工程时间为6～12d。通过计算分析可得预应力张拉龄期τ变化影响后期徐变值存在以下规律：（1）当预应力张拉龄期τ增大的时候，后期徐变值会减小。（2）当预应力张拉龄期τ由4d变化至10d的时候，这5座桥梁的后期徐变值得差异较小，最大最小差值均在2mm以内，并且5座桥梁的后期徐变值都符合《新建时速300～350km客运专线铁路设计暂行规定》。
4 对于高速铁路施工所提出的几点对策
减少高速铁路的徐变变形可以通过对施工过程进行严格的控制以及实时的进行图纸设计改进来进行。我们通过结合中国国家施工工程现状，提出了以下解决对策：
（1）由于大跨度桥梁后期徐变受弹性模量E的作用比较大，跨度桥梁的后期徐变值受弹性值的影响比较大，弹模值越大，对后期徐变值的影响越大。因此，预应力混凝土连续梁预应力张拉必须在混凝土的强度和弹性模量全部满足设计要求的值时进行。
（2）通过上述例子论述可以知道，张拉预应力时的混凝土龄期τ从4d至10d变化时（即标准节段工期从6d变化到12d），所相应的徐变量最高最低数值差距都是毫米以内，非常小，其中后期徐变量差异最大的时候才2mm左右。可以说，后期徐变量虽然在张拉预应力时的混凝土龄期τ从4d至10d的时候有减小的趋势，但总体来看，它的变化趋势不明显，施工的过程中应该根据实际情况进行调整，尽量不要小于4d。
（3）对于徐变原理来说，影响徐变的因素有很多且比较复杂，此外，徐变计算的理论不同，其计算的徐变值也有很大的差异，所以，我们在进行高速铁路预应力混凝土连续梁后期徐变分析的时候，要尽量选择具有代表性的桥梁并进行长期的观察、记录桥梁结构的变化，来提高观测的准确性以及可信度。
5 结束语
文章首先对混凝土徐变的概念进行界定，并且以具体的例子分析了预应力混凝土连续梁徐变效应，运用常用的混凝土徐变预测模型找出了影响混凝土连续梁后期徐变，并为施工提出了几点建议。文章通过以某高速铁路的变截面预应力混凝土连续梁桥作为例子，探究了预应力混凝土连续梁后期徐变对大跨度高速铁路梁桥的重要作用，总结出了相应的规律，希望能够给以后类似的工程建设提供借鉴。
参考文献
[1]徐升桥.高速铁路常用跨度桥梁技术[J].桥梁建设，2010（12）.
[2]刘建瑞，陈良江.无砟轨道预应力混凝土梁设计研究[J].铁道标准设计，2001，21（9）：10-12.
关键词：山区铁路建设，桥梁设计，方案
Abstract: the mountains of the railway construction is the key to promote the development of mountain area, in the future a period of time, the state will also increase the railway construction in mountainous areas of strength. The concrete railway construction process, bridge design is the key of construction of railway mountain area, there are solid bridge design to the stability and security to the railway an important safeguard. And considering the characteristics of mountainous terrain, the railroad bridge should choose the bridge of the high line scheme, for poor geological location of scientific research to carefully according to actual situation after operation.
Keywords: mountain railway construction, bridge design, plan
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、山区铁路桥梁选址
桥梁地址的选择是铁路修建的第一步，也是铁路工程的基础。山区铁路进行桥址选择要以已定的线路总方向为基础，再根据具体的水利、地形、地貌、既有道路、城市规划、通航、行洪、投资等方面的要求为施工的限制条件，对那些已经满足条件的方案进行分析比较之后选取最合适的。桥梁选址要遵循几个方面的原则，即尽量选择最小桥高，对于地质不良的地段选择桥梁地址时要谨慎细微，同时要对上跨水利、道路、管线等设施的桥位进行慎重研究之后再操作。
（一）最小桥高选址
铁路桥梁设计中，如果桥梁高度越小，则更有助于铁路实现较高的平顺性、舒适性和安全性，同时还能减小国家对桥梁的总投资量。因此，在进行铁路桥梁设计时，应该对周围的地形地貌进行深入的研究，尽量选择最小桥高的施工方案，以便能降低铁路的高度。
（二）不良地质路段的桥梁选址
在山区铁路的修建过程中，难免会遇到地质不佳的路段，比如滑坡、危岩、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、水库坍岸、地震区等。不良的地质作用会引发自然灾害，若是由于铁路的线路选择不恰当、工程的处理不到位，则会导致铁路的建筑物被破坏，从而对人们的生命财产安全造成极大的影响。因此，对于山区的不良地质路段，在进行桥梁选址时要慎重研究，尽量控制铁路的走向，在选择线路时应该进行深入的调研之后再着手，尽量收集路段的相关信息，比如气象、水文、地质等方面的资料，对于地质不佳的路段自然灾害发生的规模、原因、规律等要提出相应的整治方案，通过不同的方案之间比较最后选出最合适的线路。
一般说来，对于以下路段要进行绕避，即正在活动的并且规模比较大、整治难度比较大、会严重危害到施工安全的不良地段，其次是修建过程已经趋于稳定、线路规模不大、即使是进行绕避也不会增加投资量的不良地段。对于以下路段要选择有利部位通过的方案，即线路基本稳定并且线路的规模不大，整治难度比较小，也不会对生命财产安全造成严重损害的地段。
（三）跨越水利、道路、管线等设施的桥梁选址
对于跨越水利、道路、管线等设施的桥梁进行选址时要考虑到线路沿线的实际情况，采取最合适危害最小的方案进行施工。对于跨水利地区的桥梁选址要考虑以下几个方面，与要协商确定大坝上游线路和大坝之间的最小距离；施工过程中尽量减小深水地区的施工难度；尽量在水库坍岸影响比较小的地段进行桥梁设计；若是在大坝下游选址桥梁地址进行桥梁建设应该在大坝下游的集中冲刷范围之外进行桥梁选址。而对于有道路和管线的地区，在进行桥梁选址时要尽量避免损害现有的设施，以免造成不必要的损失。
二、山区铁路桥梁设计常用的方案
（一）简支梁结构形式
在桥梁设计中采用简支梁结构形式进行施工，主要有三种方式，即整孔箱梁、组合箱梁、组合T梁。
1、整孔箱梁
铁路桥梁设计中的整孔箱梁方式也有不同的规格，例如时速250 km的有砟轨道客运专线主要采用先张法或后张法形式的预应力混凝土双线单箱单室箱梁，其跨越直径为20m、24m、32 m跨径；而对于时速为250 km并且间距4．6 m的城际客运专线则采用后张法形式的预应力混凝土双线单箱单室箱梁，其跨越直径为20m、24m、32 m等。整孔箱梁方式在山区铁路桥梁设计中是一种比较常用的方式，随着整孔箱梁方式对应的运架一体机应用范围越来越广泛，在山地地区区如果运架梁不超过3 km的隧道，都可以考虑整孔箱梁的方式。如果长度超过3 km的隧道进行施工时，工期比较长，则可以考虑其他方式进行施工。
2、组合箱梁
组合箱梁主要用在桥梁与隧道相连的地段。铁路的组合箱梁有几种不同的规格，例如时速250 km的客运专线组合箱梁砟轨道跨径为24m和32 m，时速250 km城际客运专线组合箱梁砟轨道跨径为20m、24m、32 m。在我国很多铁路都采用了组合箱梁的方式，比如时速为250 km的石太、合武等客运专线，目前，在我国范围内时速达到350km的客运专线还没有采用组合箱梁。组合箱梁方式对于预期的工期有严格的要求，在施工过程中要格外注意。为了保证组合箱梁的两片箱梁在变形协调的过程中能保持位置的准确，采用组合箱梁方式进行桥梁架设之后需要浇桥面路板、端隔墙，施工工序比较烦琐。组合箱梁无论是整体性还是经济性，这种方式都比整孔箱梁差一些。
3、组合T梁
组合式T梁这种桥梁设计方式的体量比较小，架设过程很方便，在山区铁路中桥梁与隧道的相连地段具有良好的适应性，并且经济可行。但是这种结构形式的连接结构以及支座很多，发生问题的概率比箱梁的方式要大一些，在运营维修过程中也存在比较多问题。
（二）预应力混凝土连续梁
预应力混凝土连续梁是针对山区地形特征衍生的一种特殊桥梁设计方式。对于不同的线路结构，各种参数比如主跨数也不尽相同。
根据线路的具体特点要要编制不同跨度的桥梁设计图，比如京沪高速铁路采用 (24+40+24)m、(37+60+37)m、(55+80+55)m等不同跨度对应的预应力混凝土连续梁形式。利用这种方式进行铁路桥梁设计时，要注意一点，即使是跨度相近的预应力混凝土连续梁，其顶板、腹板等厚度和预应力等方面也会存在一些差异，在具体的施工过程中要对实际情况进行细致的分析了解之后采取最合理的设计参数。
这种桥梁设计的方式整体性好、刚度较大、设计施工的技术比较成熟，而且具有经济可行性，对地形的要求也不高，能够满足山区多山地的地质地貌条件，因此预应力混凝土连续梁的设计方式在山地铁路的桥梁设计中比较常用。
此外，针对山区的峡谷陡壁等特殊地形结构，铁路桥梁设计时主要选用T型结构，国内的高速铁路比如合福、西成等线路桥梁设计中都拟采用T型结构，其跨度在70 m左右。
为了保证桥梁纵横向的刚度能够满足铁路形成的要求，在进行桥梁设计时应该进行多方面的分析比较之后选取高桥墩大跨度的桥梁线路方案。
三、结语
铁路是未来交通发展的趋势，在山区也应该加大投入力度。但山区的地形地貌相对平原地区而言比较特殊，修建铁路的过程中要结合山地的实际地形地质地貌情况进行设计。铁路设计中桥梁设计是一个重要的基础，从桥梁选址到桥梁设计，都应该根据山区的地形情况采用最合理科学的方式进行，才能减少安全事故隐患，为人们的出行带来方便。
参考文献
[1] 于洋，张富华.浅谈铁路桥梁及设计[J].城市建设理论研究，2011（12）
[2] 王军.浅析山区公路桥梁设计要点及方案比较[J].城市建设理论研究，2011（13）
关键词：桥梁施工；铁路工程；双线整孔箱梁
中图分类号：U445 文献标识码：A
在铁路工程项目的修建过程中，采用移动模架现场浇筑32m双线箱梁，发挥积极影响，本篇针对具体施工项目，对32m双线箱梁整孔箱梁的液压内模设计进行说明，为今后类似相关设计提供参考。具体内容如下所示：
1. 32m双线整孔箱梁移动模架工艺介绍
1.1 原理及组成
在铁路修建过程中，由于箱梁施工技术的进步，移动模架造桥技术也得到前所未有的发展。在铁路工程中，移动模架造桥技术，也就是铁路施工中，一种可以用于桥梁现场浇筑施工的机械。其中，针对32m双线整孔箱梁移动模架工艺，就是能够基于液压传动系统，可以在液压油缸驱动下，通过制动阀微调箱梁移动，可调节模架及模板的预拱度，保证铁路工程混凝土箱梁线形满足设计要求，从而完成铁路桥梁施工工作。实际施工过程中，可以应用32m双线整孔箱梁移动模架，不仅具备跨越能力强、自动化程度高的优点，同r32m双线整孔箱梁移动模架工艺的适用范围也广，可以在不影响铁路工程桥下交通的基础上，缩短铁路工程项目施工周期短，发挥积极应用影响。
1.2 工艺施工技术参数
在实际铁路工程施工中，应用双线整孔箱梁移动模架工艺，具体地移动模架造桥机施工技术参数，见表1。
2. 铁路工程项目
2.1 项目概况
在本次铁路工程项目中，该铁路桥面为双线桥，位于直线及曲线上，线间距为4.00m～4.15m。在曲线布置中主要采取平分中矢法。该铁路项目桥址区勘探分析，施工区域地层为第四系沙质新黄土、黏质新黄土、粉质黏土、泥岩、砂岩及粗圆砾土等。项目施工现场水文资料见表2。
2.2 项目桥梁施工要求
项目施工中主要技术条件如下：
线路级别：正线双线、电化；设计速度目标值为120km/h。
轨道标准：铺设无缝线路，钢轨60kg/n。
轨道类型及轨道高度：无砟轨道，直曲线上轨顶至梁顶距离0.86m。
设计载荷：中-活载（2005）ZH活载，Z=1.2。
3.优化应用基于铁路工程项目的32m双线整孔箱梁移动模架技术
3.1 施工的流程步骤
第一步：在铁路工程项目施工中，应用32m双线整孔箱梁移动模架，张拉箱梁部分，并拆除铁路施工现场墩顶的对拉设施；然后，可以确保整个32m双线整孔箱梁移动模架可以下降0.27m，辅助收回脱空后支腿油缸；将后支腿油缸吊挂前移到指定的施工位置，并临时锁定底模架横移位置，进行第一次的施工前移过孔。具体过程如图1所示。
第二步：可以启动32m双线整孔箱梁移动模架的纵移机构，使整机可以前移10.7m，解除前支腿和铁路桥梁墩顶间的锁定；并顶升后支腿油缸0.1m，使前支腿可以脱空。
第三步：运用32m双线整孔箱梁移动模架辅助锁定桥面预留吊杆孔，可以前移前支腿到铁路桥梁前墩顶的指定位置，经确认无误后收回后支腿油缸，可以第二次前移过孔。前移过程如图2所示。
第四步：整机前移22m，顶升前后支腿油缸0.27m，调整安装吊杆，绑扎铁路桥梁底板以及预应力筋；安装可拆装式的内模；浇筑箱梁混凝土；使养护后箱梁混凝土达到施工要求的张拉强度，满足预应力张拉作业要求，可以重复以上步骤，进行后续的铁路箱梁施工。
3.2 具体施工过程验证
在本次铁路工程桥梁的箱梁施工中，应用32m双线整孔箱梁移动模架工艺，在拼装移动模架前，首先必须要做好施工场地的清理工作。可以将施工场地与铁路桥墩台之间进行整平硬化处理，并设置拼装32m双线整孔箱梁的场地（场地面积40m×30m）。
在本次施工中，确保移动32m双线整孔箱梁主梁间距达到11.0m，并能够在每根主梁的两个接头位置，运用C30混凝土现浇构建拼装平台（面积0.3m×3.8m×0.3m），并在该平台内布设10钢筋网片（面积15cm×15cm）。
其次，在具体施工中，可以采用碗扣式钢管支架，构建32m双线整孔箱梁移动模架的主梁拼装平台，并可以根据移动模架预压的方式，确定施工中高的箱梁预拱度。用时，还可以调节底模机械螺旋顶，调节模架达到铁路工施工中的桥梁预拱度要求。
最后，在拼装好32m双线整孔箱梁移动模架后，可以调整箱梁预拱度，并进行预压试验，能根据实验参数来进一步优化设计该施工方案，确保施工满足工程质量需求。
3.3 具体仿真应用分析
在铁路工程项目中，应用32m双线整孔箱梁移动模架进行箱梁施工，为验证该技术的可行性，应用MIDAS软件进行应用仿真。具体仿真过程中，可以建立梁跨为32.0m的单箱单室简支双线箱梁，如图3所示。并同时在仿真中，可以在箱梁的截面相应位置中，添加19束初张拉预应力筋，如图4所示。
运用MIDAS软件，通过仿真分析得到，在32m双线整孔箱梁移动模架，能够安全可靠地完成铁路工程箱梁施工操作，能够提前移动设置好过孔施工所需条件。本次仿真中，所需初张拉预应力钢束的数量以及控制力参数，见表3。
本次铁路工程的桥梁施工项目中，通过对施工进行仿真分析，得出在运用32m双线整孔箱梁移动模架施工中，在完成梁体浇筑混凝土施工的3～4d之后，且达到梁体浇筑混凝土强度达到80%；之后，可以通过张拉部分预应力来承受铁路工程梁体的自重，并移动模架的过孔荷载，达到提前过孔施工标准。经过运用这样的施工方式，可以保证在缩短桥梁施工过程中的移动模架施工工期，使原来的18d一孔梁缩短为12d就可以生成一孔梁，有助于加快铁路工程的施工进度，满足施工工期要求。
4.应用32m双线整孔箱梁移动模架的效益分析
4.1 技术方面的效益
在具体铁路工程项目的桥梁施工中，运用32m双线整孔箱梁移动模架施工工艺，不仅可以应用移动模架系统来堆载预压，还可以调整施工中箱梁的预拱度，以确保线性控制箱梁使其施工能够符合具体的项目设计要求，提升施工质量发挥技术应用效益。
4.2 成本方面的效益
在实际铁路项目中，应用32m双线整孔箱梁移动模架，不仅可以简化移动模架标准化施工作业的难度，也可以在施工期间强化移动模架过孔操作的安全管理工程，缩短工程周期，提升工程质量，降低铁路工程项目施工成本，发挥积极应用效益。
结论
综上所述，在铁路工程的桥梁施工过程之中，应用32m双线整孔箱梁移动模架的效益，并制定出优化应用决策，确保提升铁路工程桥梁施工质量。
参考文献
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中图分类号：U443文献标识码：A
1桥梁概述
1.1 桥梁在交通事业中的地位
建立四通八达的现代化交通网，大力发展交通运输事业，对于加强全国各族人民的团结，发展国民经济，促进各地经济发展，促进文化交流和巩固国防，都具有非常重要的意义。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中.为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等)，必须修建各种类型的桥梁与涵洞，因此桥涵是交通线中的重要组成部分。在经济上，一般说来，桥梁和涵洞的遣价平均占公路总造价的10%～20%，随着公路等级的提高，其所占比例将会增大。
由于科技的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速发展.人们对桥梁建设提出了更高的要求。现代高速公路上迂回交叉的立交桥、高架桥不但是规模巨大的工程实体，而且犹如一道地上“彩虹”纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。
纵观国外桥梁建设发展的历史，对于可以看出，近年来的桥梁结构逐步向轻巧、纤细方面发展，但桥梁的载重、跨长却不断增长。为了适应杜会生产力发展所提出的愈来愈高的耍求，需要建造大量的承受更大荷载、跨越海湾、大江等跨径和总长更大的桥梁，这就推动了桥梁结构向高强、轻型、大跨度的方向发展。在结构理论上研究更符合实际状态的力学分析方法与新的设计理论。充分发挥结构潜在的承载力，充分利用建筑材料的强度，力求工程结构的安全度更为科学和可靠；在大跨度桥梁的设计巾，愈来愈重视空气动力学、振动、稳定、疲劳、非线性等研究成果的应用，并广泛应用计算机辅助设计；在施工上，力求高度机械化、工厂化、自动化；在工程管理上，则力争高度科学化、自动化。
2方案比选
2.1 比选原则
适用性
桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。
舒适与安全性
现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
经济性
设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。
先进性
桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。
美观
一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。有合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。
应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。
2.2 比选方案
桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、钢构桥、梁拱组合桥和斜拉桥。从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。为确定大桥的最佳桥型方案，应进行多方案的桥型设计加以比较。另外桥梁设计方案比选,往往因为比选的范围和对象的不同而有所不同。从比选范围上看,有的是对整座桥梁设计方案从技术和经济角度进行比选,有的则是对桥梁的局部进行方案比选;从比选对象上看,有的是针对公路桥设计方案进行比选,有的是对铁路桥设计方案进行比选,有的则是对公铁两用桥进行比选。从结构类型来看,有的是对简支双线钢桁梁桥设计方案进行比选,有的是对悬索桥设计方案进行比选,有的是对斜拉桥进行方案比选等。本文对相关比选方法进行介绍,以期能够比较全面的涵盖桥梁设计方案比选的各个方面和角度。
方案一：简支梁桥方案，跨径组成为：(66+8*61+66)m ，全桥长为620m.
全桥为预应力混凝土简支梁桥，跨径各为61m，上部结构为T形梁，T形主梁为预应力梁，混凝土标号为C50混凝土。在施工时，先在工厂预制T形主梁，然后运至工地，进行吊装施工。预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；2）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；3）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；4）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；5）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；6）结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制其跨越能力；7）预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；8）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。
图1简支梁桥（m）
方案二：斜拉桥方案，跨径组成为(70+4*120+70)m,全桥长为620m。
全桥为双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥，主跨为115m,边跨为70m，上部构造为单箱单室变截面箱形梁，梁底曲线为抛物线方程，中支点处梁高7.326m，跨中梁高5.326m，箱梁墩顶处设置横隔板，其余地方不设。张拉锚具为OVM锚，箱梁混凝土标号位C50混凝土。斜拉桥的特点是：梁体尺寸较小，使梁的跨越能力增大；受桥下净空和桥面标高的限制少；抗风稳定性一般，偏于悬臂施工等。另外，由于它是多次超净定结构，设计计算复杂；梁与索或塔的连接构造比较复杂；施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格。
斜拉桥与悬索桥不同之处是，斜拉桥直接锚于主梁上，称自锚体系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受压，因此塔、梁均为压弯构件。由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连，增加了主梁抗弯、抗扭刚度，在动力特性上一般远胜于悬索桥。悬索桥的主缆为承重索，它通过吊索吊住加劲梁，索两端锚于地面，称地锚体系。
斜拉桥具有施工方便、桥型美观、用料省、主梁高度小、梁底直线容易满足通航和排洪要求、动力性能好的优点，发展非常迅速，跨径不断增大。但实际跨度不大，此桥型不予考虑。
图2斜拉桥纵向图
方案三：刚构桥方案，跨径组成为(70+4*120+70)m,全桥长为620m。
全桥为刚构桥，主跨为120m，边跨为70m，上部结构为单箱单室变截面箱形梁，梁底曲线按正弦曲线形式变化，跨中以铰的形式连接。施工方法采用平衡悬臂施工法，施工长度为3—5m。跨中以铰的形式连接此外，为减小桥长，压缩边孔，可将边孔做成带平衡重的悬臂孔。箱梁混凝土标号为C50混凝土。
主桥上部结构采用挂篮悬臂浇筑，对称平衡逐段施工，施工长度为3—5m，挂篮以万能杆件组拼。
图3刚构桥纵向截面形式 图4刚构桥横截面形式
2.3方案比选，确定最终方案
公路桥梁建设遵循“安全、经济、美观”的原则，桥梁结构型式的选择与公路设计中的选线一样，是一项政策性、技术性非常强的工作，桥梁结构形式选择是否合理，往往是桥梁建成后能否发挥其预期目标的关键因素。合理的桥型不仅能节约投资、方便施工建设，而且能与周围的环境协调的融为一体，成为一道道人造风景线。
在本文中，一共做了三个方案，各个方案的优缺点如下：
方案一：采用简支梁桥方案，在过去的一段时间内，桥梁界曾一度认为跨越深宽沟、河滩采用简支梁桥最便宜，但在设计地形中，公路跨越铁路，属于跨线设计，考虑的是实用性，桥梁要满足通车要求。
方案二：斜拉桥的应用非常广泛，尤其是悬臂施工法，顶推法等在预应力混凝土斜拉桥中的应用，这种充分利用了预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化，从而提高了施工质量，降低了施工费用。其突出优点梁体用拉索多点拉住，好似多跨弹性支承连续梁，使梁体内弯矩减小，降低了建筑高度，又因栓焊接与正交异性板的箱形断面构造的应用，使结构充分利用材料的受力特性，从而减小了结构自重，节省了材料。
方案三：刚构体系是具有墩梁固结的梁桥，桥梁中的墩梁固结部分通常在需要布置大跨、高墩处采用。从结构位移的角度看，刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等引起的纵向位移，即把高墩视为一种可摆动的支承体系。边跨桥墩因墩高较矮，相对刚度增大，当其不能起到摆动作用时，需在桥墩的顶部或底部设铰，以适应纵向位移。其结果刚度好，行车平顺舒适，养护简易，减少了大型桥梁支座及桥墩与基础工程的材料用量，墩身固结有利于悬臂施工，无需墩梁连接形式的体系转换，抗震性能好，不需设置专用抗震支座。另外本文对斜拉桥与悬索桥进行了详细的比较见表1
表1斜拉桥方案与悬索桥方案比选
比较项目 斜拉桥方案 悬索桥方案
总体布置 主跨约 900 m 斜拉桥+梁式桥（辅桥） 主跨 1500 m 以上悬索桥或2×1000 m 三塔悬索桥
初始建设
经济指标 结构刚度大，梁高较小，自重较轻；采用漂
浮体系可不用大型支座；跨径 1000 m 以下
斜拉桥一般比悬索桥经济 跨径 1500 m 以上悬索桥虽较经济，但设此大跨径无必要；三塔悬索桥的中
塔刚度要求高、尺寸大，且需设在江中，基础难度较大，缺乏工程经验；主
梁刚度要求高，梁高较大，自重较大；需在软土地基上建锚碇，费用较高
使用期费用 拉索维护、更换费用较高 主缆、吊杆维护、更换费用较高
施工风险和工期
边跨设辅助墩可降低长悬臂施工时的风险；
有效工期较长 施工时受风的影响很大，有效工期较短
抗风性能 施工和成桥状态抗风稳定性均较好；针对拉
索的风致振动已研究了多种控制措施 结构柔度大,施工和成桥状态对风的作用均较敏感，抗风稳定性要求高
抗震性能 采用漂浮体系时较好 较好
结论 综合指标较好，选为主桥桥型 不采用 不采用
3结论
桥梁设计方案比选问题是桥梁设计方案确定的关键环节,因此,研究方案比选方法具有十分重要的现实意义。文章通过文献研究,以期为桥梁设计方案比选提供参考
参考文献
[1] 李亚东. 桥梁工程概论. 成都：西南交通大学出版社，2001
[2] 范立础主编.桥梁工程（上册）.人民交通出版社，2003年3月第一版；
[3] 赵建昌主编.混凝土结构设计原理（上册）.北京：中国铁道出版社，2004
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[5] 程耀东. 计算机绘图教程.甘肃教育出版社：2001
关键词：高速铁路；运架一体机；运梁车；对比分析
中图分类号：TH243
文献标识码：B
文章编号：1008-0422（2013）04-0132-02
1.引言
新建沪昆高速铁路是国家《中长期铁路网规划》中“四横四纵”的快速客运通道之一，也是东西向线路里程最长、影响范围最大、经过省份最多的高速铁路。由于沿途山区峡谷众多，地质条件恶劣，使得桥梁总长占线路比例非常高，各种各样的运梁架桥设备越来越多的应用到桥梁建设中。为确保运梁架设过程中的结构安全，本文通过对四座不同跨径的连续梁桥进行详细的计算，对新型运架一体机施工过梁时的安全性进行验证，并与传统运梁车荷载进行对比分析，为桥梁架设的安全、顺利开展提供了理论依据。
2.工程背景
文中以新建沪昆高铁线某特大桥群为工程背景，用于验算的连续桥梁桥均为通桥（2008）2368A-Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ中的标准跨径连续梁。其跨径分别为（40+56+40）m、（40+64+40）m、（48+80+48）m、（60+100+60）m。所有连续梁均采用预应力混凝土变截面连续箱梁，梁体为单箱单室、变高度、变截面的三向预应力体系。箱梁均采用C50混凝土；纵向及横向预应力钢束采用高强度低松弛钢绞线，钢绞线公称直径15.2mm，规格为7φ5型；竖向预应力采用φ25粗螺纹钢筋；普通钢筋采用HRB335钢筋。施工采用对称悬臂浇筑方法。
3.设计荷载
3.1恒载
梁体自重按Y=26kN/m3计算；收缩徐变按架梁时混凝土已产生的收缩徐变考虑；桥面附属设施恒载按20kN/m考虑。
3.2活载
本文主要计算架梁设备作用下连续梁的响应。根据施工中可能采用的架设设备形式不同，考虑以下两种纵向活载模式。
3.3温度荷载
在混凝土工程结构中，温度应力对桥梁有着显著的影响，尤其在大跨度混凝土连续桥梁中设计中占很大比例。考虑到架梁时桥面还未铺设轨道板，非线性温差按顶板升温10℃考虑梁体体系温差按+20C考虑。
4.结构纵向响应分析
4.1两种活载作用下连续梁单项响应分析
以同样运送32m简支梁为例，本文对四座连续梁进行了详细计算并对结果进行对比分析，得出以下结论（下文中前者代表新型运架一体机，后者代表通桥（2008）2368A中运梁车）：
跨度（40+56+40m）：①支反力：前者比后者小20%左右。②梁体跨中正弯矩：前者比后者小20%-40%左右；支点负弯矩：前者比后者大10%左右。③支点剪力：前者比后者小20%-30%左右；跨中剪力：前者比后者大20%-40%左右。④梁移：不论向上或向下的梁体挠度，前者均偏小，约相当于后者50%-75%。
跨度（40+64+40m）：①支反力：前者比后者小20%左右。②梁体跨中正弯矩：前者比后者小30%-40%左右；支点负弯矩比较接近。③支点剪力：前者比后者小20%-40%左右；跨中剪力：前者比后者大5%-50%左右。④梁移：不论向上或向下的梁体挠度，前者均偏小，约相当于后者45%-75%。
跨度（48+80+48m）：①支反力：前者比后者小25%左右。②梁体跨中正弯矩：前者比后者小20%-35%左右支点负弯矩比较接近。③支点剪力：支点及中跨跨中剪力前者比后者小20%-30%左右；边跨跨中剪力前者比后者偏大10%-40%左右。④梁移：不论向上或向下的梁体挠度，前者均偏小，约相当于后者55%-75%。
跨度（60+100+60m）：①支反力：前者比后者小20%左右。②梁体跨中正弯矩与支点负弯矩：前者比后者小30%左右。③支点及中跨跨中剪力：前者比后者小20%-30%左右；边跨跨中剪力两者相差不大。④梁移：不论向上或向下的梁体挠度，前者约偏小，约相当于后者60%-75%。
由此可见，新型运架一体机虽然荷载较大，但其引起连续梁内的支反力、弯矩、剪力及梁移等大部分响应都较之传统运梁车有不同程度的减小，说明由于新型运架一体机荷载分布合理，相对于传统运梁车，其结构力学实用性更好。
4.2不同荷载组合下结构强度及应力验算
根据架桥机型号不同并考虑实际架梁时的各项荷载，施工阶段考虑以下两种荷载组合：
1）施工荷载组合1：结构自重+竖墙及防护墙二恒+预应力+混凝土已发生的收缩徐变+温度变化+运架一体机荷载模式
2）施工荷载组合2：结构自重+竖墙及防护墙二恒+预应力+混凝土已发生的收缩徐变+温度变化+通桥（2008）2368A中提供的运梁车荷载模式
经计算分析，四座连续梁在两种不同荷载组合下的各项强度和应力结果见表1。
由表1可知，本文中四座连续梁在两种荷载组合作用下，最小正截面抗弯强度安全系数为1.9，最小斜截面抗剪安全系数为1.83，均满足规范中最小安全系数大于1.8的规定；混凝土最大和最小正应力分别为14.1MPa和-1.6MPa，满足根据规范计算所得的最大和最小正应力限值22.6MPa和-2.1MPa（本文假定张拉预应力时按混凝土强度已达到标准强度的90%，下同）；混凝土最大和最小剪应力分别为4.33MPa和-3.6MPa，满足规范中最大和最小剪应力限值5.7MPa和-5.7MPa；混凝土最大主拉应力和最小主压应力分别为14.2MPa和-2.2MPa，满足规范中最大主拉应力限值20.1MPa和最小主压应力限制-3.1MPa。混凝土强度和应力均满足规范要求。
5.结构横向响应分析
混凝土箱梁横向计算按照实际的横截面尺寸剪力横向框架模型进行内力分析和计算，沿桥纵向取1m长度为计算单元，按照预应力混凝土进行计算，检算跨中和支点处截面的强度和应力。计算中考虑了包括叵载、运架一体机活载、横框温度模式等工况即各种荷载组合情况。
对于运架一体机活载，根据设计说明和其相对应的设计规范计算，取大小为219KN的集中荷载作用在运梁车四个车轮处，见图5。
本文中四座连续梁主要强度及应力计算结果见表2。
由表2可见，在新型运架一体机荷载作用下，连续梁桥横向框架最小安全系数为2.0，大于规范中1.8的规定；最大、最小正应力分别为6.70MPa和-1.20MPa，也均满足规范要求。
6.结语
新型运架一体机不仅较传统运梁车施工方便、快捷，且荷载分布合理，引起连续梁内的支反力、弯矩以及竖向位移均较小，对结构受力较为有利。并验证了在荷载组合作用下，桥梁的各项强度及应力标准均满足规范要求，这为今后新型运架一体机应用于高速铁路的架桥施工提供了理论依据。
参考文献：
[1]TB 10002，1-2005 J462-2005，铁路桥涵设计基本规范[s].
[2]TB 10002，3-2005 J460-2005，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范.
关键词：铁路桥梁 转体结构 风险因素 防控策略
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0055-02
近年来，我国铁路建筑建设呈现快速发展趋势，且经常存在桥梁结构上或结构下有铁路路线情况，桥梁转体结构在铁路桥梁建设中的逐渐应用，在实际应用过程中，铁路桥梁的转体结构以对桥墩以及梁体为施工对象时，在设计勘测、施工以及运营阶段中，桥梁转体结构均存在多种多样的风险因素，如果预想评估不到位，对施工人员、铁路运输以及我国铁路的发展会造成极坏的影响。因此，加强对铁路桥梁转体结构的风险因素分析，并提出有效地防控策略，成为当前铁路转体结构应用的重中之重。
1 铁路桥梁的转体结构概况简述
在桥梁转体结构施工对象中，主要包括桥墩和梁体两大类。在铁路桥梁的建设上，通常以桥梁转体结构作为既可避免铁路运输中断，又可完成铁路两端的浇筑施工作业的有效桥梁设计所选结构。通常情况下，铁路桥梁的转体结构主要有转体斜拉桥、转体钢构以及转体连续梁等，通过转体及合拢来完成铁路上跨桥梁建设。由于铁路运输对其自身运营安全要求性极高，使得铁路桥梁在建设方式以转体结构式为主。同时，铁路部门在铁路桥梁建设时则会将转体结构的设计、施工以及运营阶段予以全面详细风险评估，并据此拟定相应的防控措施，作为铁路桥梁建筑应用转体结构的重要理论依据。
2 铁路桥梁的转体结构风险评估标准及程序
2.1 铁路桥梁的转体结构风险评估步骤
在铁路桥梁的转体结构风险评估标准及程序中，铁路桥梁的转体结构风险评估流程的具体评估步骤如下：（1）对铁路桥梁转体结构的初始风险予以识别，并形成全面清晰的风险源表格；（2）在进行初始风险评价的基础上，对铁路桥梁转体结构的各样风险因素的发生概率及后果等级予以评价，并最终得出桥梁转体结构初始风险的等级；（3）以风险评价的结果及接受准则作为制定相应防控策略依据，并按实施步骤贯彻；（4）最后，对桥梁转体结构风险予以再评估，并提出可靠性残留风险的等级。
2.2 铁路桥梁的转体结构事故发生的后果分级
在《铁路桥梁风险评估与管理暂行规定》中，事故发生的后果严重程度分级主要为五级：（1）轻微型；（2）较大型；（3）严重型；（4）很严重型；（5）灾难型，同时，其归属类型分别有①经济的损失；②人员的伤亡；③工期延误；④环境影响四大类[1]。另外，在铁路桥梁转体结构风险因素的接受准则中，主要分为低度的可忽略、中度的可接受、高度的不期望以及极高的不可接受四项风险接受准则。因此，不同程度类型的风险因素，应从实际情况予以具体措施处理。
3 铁路桥梁的转体结构风险因素
3.1 设计勘测阶段转体结构风险因素
在对铁路桥梁的转体结构的方案中的施工方法以及结构特点等多种因素，予以综合分析的基础上，从设计勘测的阶段的铁路桥梁转体结构风险因素来看。该阶段的风险因素主要事件表现为以下三点：第一，铁路实施工地地质差，且勘测结果不存在准确性；第二，铁路桥梁转体结构的设计理论和方法有所欠缺，同时计算参数在选取上也有不合理之处。第三，在进行钻孔作业及基坑开挖过程中，引起铁路路基塌陷和沉降。在上述三点风险事件中，分别属于设计及地质因素、设计因素、施工及地质因素以及施工因素风险因素。同时，以上四项风险事件主要造成了铁路桥梁的建设的工期耽误、投资增加、中断行车以及人员伤亡等后果。
3.2 施工阶段中转体结构的风险因素
施工阶段作为铁路桥梁转体结构实施的主体部分，其风险因素通常表现为以下四点：第一，转体施工阶段发生故障；第二，施工时梁部以及桥上的高空落物；第三，施工设备或人员触及了已有的铁路触网；第四，施工人员和设备存在铁路限界。以上所述的四点转体结构风险事件，均属于施工因素以及环境因素两大风险因素，且均在不同程度上，造成了施工人员的伤亡、运输行车的中断以及原有铁路的设施设备的损害。需要注意的是，在第二点风险事件的后果影响中，施工阶段的后果极易对铁路桥梁转体结构在运营阶段带来不良影响。从而，进一步的加大了转体结构的风险因素的危害力度。
3.3 运营阶段中转体结构的风险因素
运营阶段下的铁路桥梁转体结构风险因素主要是自然环境因素，其自然环境风险因素则包括雷击导致的桥梁损害以及排水措施危及到下方的铁路安全。另外，电缆的掉落或无意弄断以及铁路桥面的排水落入到下方铁路的范围，此两大运营阶段中的风险事件，也构成了一定的风险后果。通常情况，运营阶段中铁路桥梁转体结构的风险因素所形成的风险后果，主要分为中断运输行车以及人员伤亡两大后果。另外，高空落物的危险因素，属于高度的风险等级，极易危及到下方铁路的行车，在对桥梁转体结构风险予以控制时应予以重视和关注。
4 铁路桥梁的转体结构风险防范策略
4.1 严格复核铁路桥梁的勘察结果
针对3.1提出的有关铁路桥梁转体结构风险因素的几大问题，在铁路桥梁转体结构的设计和勘测阶段，应从铁路桥梁地质的实际情况出发，并拟定出相应的桥梁转体结构实施计划，其应对的防控策略主要表现为以下几点：第一，在桩基础的施工以及开挖前，必须对铁路桥梁所选地址的地质予以长期的实地勘测，同时，加强所勘测的地质资料的验证工作。从而，进一步核实地质资料。若有发现所选铁路桥梁建设地质存在问题或不符，则应与设计单位沟通。并在经现场确认，且做出适宜处理后，再按照相关意见进行操作。第二，选择合理科学方法进行桥梁转体结构仿真计算分析，并采用多样计算工具对相关数据予以精密计算。第三，在针对钻孔作业以及坑基开挖过程中，所引起的塌陷及沉降，则可采取必要基坑防护举措，例如钻孔桩的防护或钢板桩的防护。在这些防护举措实施之前，应将铁路情况、桥梁情况以及基坑防护的方案有效结合后，予以详细计算，以此保障防护举措得当。同时，基坑的开挖，则须从非铁路的侧面向铁路侧面予以逐步的推进，在开挖基坑前，必须确保灌注砼、钻孔、护壁孔桩等基础措施施工完毕，并在基坑开挖达到设计标高后予以C20混凝土封底。
4.2 加强桥梁转体结构施工的监管
一般情况下，在铁路桥梁转体结构施工阶段，极易造成人员伤亡、行车中断以及经济损失等多种风险因素。因此在施工期间，应加强铁路桥梁转体结构施工的监管，其具体措施如下：第一，可对铁路或两侧的施工场地予以刚性隔离，设置专人进行看守，则可有效的避免机具设备与施工人员的侵入，使得施工期间的铁路安全具有一定的保障。第二，在桥梁转体施工时应检查各项施工器具和设备，可进行试转来保证转特设备整体的可靠性；在转体前搜集工期前后的天气情况。同时，为了防止转体结构施工中出现线路故障或是突然停电，在施工时应布置足够功率发电机，为桥梁转体结构的施工提供电力的保障。
另外，在铁路桥梁转体结构的施工期间，应从实际情况或对可发生事件评估的基础上，制定多项紧急预案，交予相关部门进行审查，并使铁路运输部门与其成立为突发事件指挥小组。最后，由于基坑的开挖同样也属于桥梁转体结构的施工项目之一，在对基坑进行施工时，应加强对基础施工的观测。如，在铁路的两侧2 m及10 m外的坡脚以及路肩设置多个观测桩，并进行水平式移位与沉降观测，以此确保铁路路基的安全[2]。在施工期间，若发现观测桩变形超出警戒值，则应即刻停止施工，并及时回填基坑。
4.3 科学完善桥梁转体结构运营维护
桥梁转体结构在运营过程中，其多数风险因素主要由自然环境因素、高空落物以及铁路桥面的排水造成。对此，可采取以下四点措施：其一，可有效地将铁路运营期间的天窗时间予以利用，即在天窗时间内完成转体结构的施工，以此最大限度减少行车中高空落物对人员以及途径行车的经济及人员损害。又可将铁路两侧的防抛网及桥面的附属设施予以完整安装，避免后续的桥面中高空落物对下方既有的铁路运营造成危害。其中，对于防护网的设计则应以《铁路工程设计防火规范》为依据[3]。从铁路桥面整体以及桥梁两侧等多方面对高空落物进行防控，以此，有效的使高架桥上的各种抛物落入到既定的防护网范围内。其二，不在桥梁的桥面上设置排水管道，而是采取集中排水的方法，顺着桥墩将水排放到地面的排水系统，使铁路桥梁上雨水落入电气化的铁路范围内，以达到电气化的铁路防电要求。其三，在铁路运营阶段，桥梁应设置具有综合性能的接地系统装置，避免雷击给桥梁转体结构带来的破坏。其四，在桥梁两侧多个位置设置检测设备和监控单元，并将其接入铁路防灾监控的数据处理中心[4]。从而，有效的确保铁路桥梁转体结构的稳定和安全，并进一步的为桥梁上或者桥梁下的铁路运营提供有效的安全性保障。
5 结语
在本文对铁路桥梁转体结构风险因素及防空措施的探讨下发现，桥梁转体结构在勘测设计、施工以及运营三个阶段均有不同的风险因素，加强对风险因素的防控，可有效的减少铁路桥梁转体结构的风险概率，提高铁路运营效率以及减少铁路桥梁建设成本。且很大程度上，为我国铁路桥梁建设提供了科学的防控依据。
参考文献
[1] 高策，薛吉岗.铁路桥梁结构设计规范由容许应力法转换为极限状态法的思考[J].铁道标准设计，2012，2（11）：41-42.
[2] 余常俊，刘建明，张翔.客运专线上跨既有繁忙干线铁路连续梁水平转体施工关键技术[J].铁道标准设计，2009，12（15）：50-51.
关键词：高速公路；跨铁路桥梁；方案；比选
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
我国的交通建设经过近20年的快速发展，公路网和铁路网基本成形，公路跨越铁路成为一个越来越常见的问题。随着高速铁路和客运专线等快速铁路干线越来越多的建设，公路跨越这些干线铁路采用常规的方法（如预制架设和满堂支架现浇等）越来越难以获得铁道部门的认可，而特殊的、对铁路干线干扰小的施工方案越来越受到青睐，本文以达成铁路跨线桥桥型方案的比选为例，介绍跨越客运专线的几种常用施工方法。
达成铁路连接达州至成都，全长334公里，为国家Ⅰ级干线，被誉为西南第一铁，1997年12月投入运营，2009年7月完成复线建设并投入使用，时速由以前的80公里提高到200公里，现有和谐号列车运营。达成铁路跨线桥位于某高速公路南充段，受地形条件的影响，路线走廊范围内不具备下穿达成铁路的条件（铁道部门规定，后修建的与铁路交叉的公路优先采用下穿方案），只能选择采用桥梁方案上跨达成铁路。
上跨铁路桥梁常采用的结构和施工方案有：预制梁吊装方案、满堂支架现浇方案、悬浇方案、转体方案和顶推方案等。对于多数等级较低的跨铁路桥而言，一般采用预制梁吊装方案，该方案施工方便快捷、成本低，施工措施费用省；对于有条件的地方，较多也采用满堂支架现浇方案。对于跨越铁路路基宽、斜交角度大、铁路路基不容许设置桥墩的干线铁路，多采用大跨径桥梁，首选方案为悬浇方案，多采用大跨度的变截面连续梁和刚构或T构，也有采用特殊结构的拱桥方案和斜拉桥方案。对于主干线等级高的铁路，如客运专线、城际列车和高铁，当要求不得对铁路产生干扰时或者潜在的影响时，上述方案就显得难以满足要求，首选的施工方案为顶推方案和转体方案。
达成铁路跨线桥线位于两座山包之上，与达成铁路交角为108o，由于达成铁路为干线铁路，每天还有数对和谐列车运营，铁道管理部门不容许桥梁施工对其有较大影响。通过现场调查、对上述线位及各方意见做了充分论证分析后，提出了三套切实可行的桥梁施工方案：棚架+预制吊装方案、T构转体方案和现浇顶推方案。
方案一：棚架+预制吊装方案
本方案采用3×40m预应力砼简支T梁吊装，桥梁按斜交布置，交角为75o。桥梁立面和平面见下图：
预制T梁吊装方案 桥梁立面
采用本方案能一孔跨过达成铁路，施工难度较小，周期短，成本低，但其本身是不成立的，因为该方案对铁路的影响较大，施工过程中细小的掉物可能造成极大的影响,因此需要采用必要的防护措施。
为使本方案可行，设计采用搭设棚架的措施，即在吊装箱梁之前，在满足铁路净空要求的情况下搭设贝雷梁棚架。
具体做法是：在桥墩内侧设置临时钢管墩，在贝雷梁上连接整块钢板，形成“T”型构件，将该构建吊装就位后横向连接，保证横向刚度和稳定性，最后形成的钢板面两边宽出桥面1m，两侧设置护栏，这样形成了一个钢板覆盖的棚架，保证施工过程中达成铁路的正常运营。待上部结构施工完成后，将“T”型构建接触横向连接，横向滑移至桥底外侧，在桥面上吊起拆卸，最后拆除其他临时设施即可。
方案二：转体方案
本方案采用T构平转方案，桥型布置为左幅：2×50+2×25m的T构+预应力砼简支小箱梁，右幅采用：2×25+2×50m预应力砼简支小箱梁+T构，桥梁全长159.5m。桥梁立面、平面见下图：
T构平转方案桥梁立面
桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作成型后，通过转体就位的一种施工方法[1]。其施工工艺的工作原理：在桥墩上分别安装一个转动轴心，以转动轴心为界把桥梁分为上下两部分，上部整体旋转，下部固定墩台，基础，这样可根据现场实际情况，上部构造可在铁路边施工，转动角度也可根据地形随意旋转[2]。整个转动体系主要有转动支承、转动牵引系统和平衡系统，转动体系主要包括磨心、磨盖、上转盘、下转盘等做成，一般为工厂支座的构建现场安装，对施工的精度和质量要求都很高。转体施工方法基本不影响被跨越设施，具有很高实用性，在当前跨越铁路干线桥梁中应用较为广泛。
采用本方案主要考虑的是达成铁路运行和谐号列车，且铁路运输极为繁忙，不容许桥梁施工对其有较大影响，采用T构转体施工方案，能最大限度的减少对达成铁路的影响。转体的时间约为两小时，对铁路运营基本无影响。
不利因素：施工难度较大，精度和质量较高，施工工期较长，成本较大，从桥型构造上讲，美观性较差。
具体做法是：在铁路两侧分别施工主墩，沿铁路平行方向浇筑主梁，待主梁及护栏施工结束后，同时同向转动T构，就位后浇筑合拢段成桥。
方案三：顶推方案
本方案采用现浇箱梁顶推方案，跨径组合为18+32+18m，其桥梁立面平面见下图：
顶推方案 桥梁立面
顶推法施工原理是沿桥梁纵轴线方向的台后设置预制场，分阶段预制梁体，纵向预应力筋张拉后，通过水平千斤顶施力，借助滑道、滑块，将梁体向前顶推，就位后落梁，更换支座[3]。顶推法施工至1974年在我国首次使用后，在跨越公路、铁路、河道等设施的桥梁中广泛使用。
采用本方案对铁路运营影响很小，施工方便快捷，成本较低，具有预制拼装桥的部分有点，又能弥补其缺点。
具体做法是，在小桩号侧开辟施工场地，整体预制箱梁，连接导梁，待箱梁达到足够强度后，沿纵面顶推箱梁，梁体就位后落梁，施工二次预应力、桥面铺装后成桥。
针对上述三种不同施工方案，对其进行定性对比分析，并对三个方案做了综合评价，详见下表：
桥型方案定性对比表
进一步的定量分析表明，转体T构方案的造价最高，预制T梁方案约为其一半，顶推施工方案比预制T梁方案略高，因此推荐采用顶推施工方案在定量是也是成立的。
综上所述，跨越铁路的桥梁方案有多种，本文着重列举了三种施工方案，并对其进行了定性定量分析，筛选出最具有竞争力大方案―顶推方案作为本桥的推荐方案，为以后类似的跨越干线铁路桥梁方案提供一定参考。
[1]周永建.T型刚构桥水平转体法施工的研究与应用[J].山西建筑，2005（6）：103-104
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