鐵路預(yù)制箱梁運(yùn)梁受力分析

李天寶

（中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計(jì)院 甘肅蘭州 730000）

0 引言

箱梁是高速鐵路中常用的橋梁形式。為節(jié)約成本及項(xiàng)目快速投入使用，節(jié)省工期，條件允許時(shí)常采用在梁場(chǎng)集中預(yù)制后運(yùn)架的施工方式，運(yùn)用最多的是32m預(yù)制簡(jiǎn)支箱梁[1]。在預(yù)制箱梁運(yùn)架工程中，由于受較大施工機(jī)械荷載的影響，已安裝就位并為運(yùn)梁車(chē)所通過(guò)的箱梁所承受的荷載大于實(shí)際運(yùn)營(yíng)時(shí)所承受的荷載[2]，《鐵路橋涵混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10092—2017）規(guī)定，已安裝就位并為運(yùn)梁車(chē)所通過(guò)的梁部實(shí)際所承受運(yùn)梁荷載時(shí)強(qiáng)度安全系數(shù)不小于1.8，抗裂安全系數(shù)不小于1.1，混凝土壓應(yīng)力小于0.8fc[3]，必須重視預(yù)制箱梁在運(yùn)梁過(guò)程中的受力分析[4]。

本文以昌贛鐵路客運(yùn)專(zhuān)線工程為實(shí)例，結(jié)合運(yùn)梁工程中的運(yùn)梁機(jī)械，對(duì)已安裝就位并為運(yùn)梁車(chē)所通過(guò)的預(yù)制箱梁進(jìn)行計(jì)算分析。昌贛鐵路客運(yùn)專(zhuān)線設(shè)計(jì)時(shí)速250km，橋梁結(jié)構(gòu)采用預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支整孔箱梁，梁長(zhǎng)32.6m，跨度31.5m，截面形式為單箱單室，箱截面中心梁高2.635m，橫橋向支座間距為4.4m。

1 預(yù)制箱梁安全分析

1.1 荷載確定

時(shí)速350km高速鐵路預(yù)制無(wú)砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁（雙線）（圖號(hào)：通橋（2016）2322A-II-1）中所給運(yùn)梁荷載（含動(dòng)力系數(shù)）布置如圖1所示。

圖1

施工中為減少成本及提高施工效率，常采用既有機(jī)械設(shè)備，導(dǎo)致有時(shí)采用的運(yùn)梁車(chē)荷載模式會(huì)與通圖所給的不一致，為保證梁體運(yùn)梁過(guò)程中已安裝就位并為運(yùn)梁車(chē)所通過(guò)的梁的安全，應(yīng)根據(jù)實(shí)際荷載進(jìn)行檢算。

昌贛客運(yùn)專(zhuān)線鐵路12標(biāo)贛州制梁場(chǎng)在運(yùn)梁時(shí)實(shí)際采用的運(yùn)梁車(chē)自重250t，有16個(gè)軸，軸距為2.1m，跨度31.5m箱梁自重900t。

《鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB 10303—2009）要求運(yùn)梁車(chē)重載運(yùn)行時(shí)應(yīng)勻速前進(jìn)，嚴(yán)禁突然加速或急剎車(chē)，走行速度必須嚴(yán)格控制5km/h以?xún)?nèi)。運(yùn)梁車(chē)通過(guò)曲線、坡道地段，運(yùn)行速度應(yīng)控制在3km/h以?xún)?nèi)。因此運(yùn)梁車(chē)速度滿(mǎn)足上述要求時(shí)，動(dòng)力系數(shù)可取1.0。則運(yùn)梁車(chē)縱向每軸軸重為：

運(yùn)用TLC900C1型運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁時(shí)，已安裝就位并為運(yùn)梁車(chē)所通過(guò)的梁部實(shí)際所承受的運(yùn)梁荷載為：

圖2

已安裝就位并為運(yùn)梁車(chē)所通過(guò)的梁部實(shí)際所承受的荷載大于通圖所給的荷載。

1.2 計(jì)算模型

梁體安全檢算采用midascivil建立單梁模型，全梁共劃分為36個(gè)單元。設(shè)計(jì)要求運(yùn)梁車(chē)通過(guò)橋梁時(shí)與梁中線最大偏差不超過(guò)10cm，故箱梁加載時(shí)未考慮運(yùn)梁車(chē)行走偏差帶來(lái)的影響。

圖3

1.3 計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果表明跨中單元強(qiáng)度安全系數(shù)最小為1.81，抗裂安全系數(shù)最小為1.64，箱梁混凝土壓應(yīng)力最大為13.65MPa，均滿(mǎn)足規(guī)范[3]要求?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)梁也已表明了該計(jì)算結(jié)果的可靠性。

2 結(jié)論

本文結(jié)合昌贛鐵路客運(yùn)專(zhuān)線工程，利用midas有限元軟件建立32m預(yù)制箱梁模型進(jìn)行分析，結(jié)果表明運(yùn)梁車(chē)運(yùn)梁行駛速度及運(yùn)梁車(chē)與梁中線最大偏差分別滿(mǎn)足施工技術(shù)規(guī)程[5]要求的運(yùn)行速度及設(shè)計(jì)要求的運(yùn)梁車(chē)與梁中線最大偏差時(shí)，運(yùn)用與通橋（2016）2322A-II-1）給定的運(yùn)梁荷載不一致的TLC900C1運(yùn)梁車(chē)運(yùn)行32m箱梁通過(guò)已安裝就位的32m箱梁時(shí)，強(qiáng)度安全系數(shù)及抗裂安全系數(shù)均滿(mǎn)足相關(guān)要求[3]，為今后梁上運(yùn)梁實(shí)際工程應(yīng)用具有一定的借鑒。