施工技术 跨越运营高铁的铁路钢桁梁桥横移施工技术 崔文科 （中铁宝桥天元实业发展有限公司，陕西宝鸡摘７２１００１） 要：对西成客专跨西宝客专特大桥１３２ ｍ钢桁梁开展了横移施工风险分析。该桥跨越既有西宝客专及西安机 场高速公路，采用横移法施工，钢桁梁在钢厂分节段预制，运至施工现场进行拼装，根据施工现场情况采用专家调 查法确定施工风险，并采取相应控制措施确保施工安全。通过有限元数值分析方法对钢桁梁横移过程关键部位进 行研究，结果表明：临时墩的应力和变形均满足要求，结构安全。 关键词：钢桁梁；高速铁路；横移施工；风险分析 Ｄ０Ｉ：１０．１３２０６／ｊ．鲥ｇ２０１６０６０２１ ＴＲＡＮＳＶＥＲＳＥ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩｏＮ ＴＥＣＨＮ０ＬｏＧＹ ＦｏＲ Ａ ＳＴＥＥＬ ＴＲＵＳＳ ＧＩＲＤＥＲ ＢＲＩＤＧＥ ＣＲＯＳＳＩＮＧ ＨＩＧＨ．ＳＰＥＥＤ ＲＡＩＬＷＡＹ Ｃｕ Ｗｅｎｋｅ （Ｒａｉｔｗａｙ Ｂｒｉｄｇｅ Ｔｉａｎｙｕａｎ Ｉｎｄｕｓｔ￣Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｂａｏｊｉ ７２１００１，Ｃｈｉｎａ） ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ １ ３２ Ｈｉ ｓｔｅｅｌ ｔｒｕｓｓ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｘｉ—Ｃｈｅｎｇ ａｎｄ Ｘｉ－Ｂａｏ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅｓ．Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｂｒｉｄｇｅ ｔｈａｔ ａｃｒｏｓｓ Ｘｉ—Ｂａｏ ｒａｉｌｗａｙ ａｎｄ Ｘｉ’ａｎ ａｉｒｐｏｒｔ ｈｉｇｈｗａｙ．Ｔｈｅ ｓｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｔｒｕｓｓ ｇｉｒｄｅｒ ｗｅｒｅ ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｗｏｒｋｓ，ｔｈｅｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ．Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｉｓｋ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｉｔｅ ｂｙ Ｄｅｌｐｈｉ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｐｉｅｒ ｍｅｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｓａｆｅｔｙ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｓｔｅｅｌ ｔｒｕｓｓ ｇｉｒｄｅｒ；ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ；ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｒｉｓｋ ａｎａｌｙｓｉｓ １ 工程概况 向滑移到预定位置，然后拆除辅助设施构件，移正钢 梁，降落到位。顶推法施工具有施工费用较低、施工 设备少、无噪声、不影响桥位处交通运行和工期短等 优点。对于跨越既有线的桥梁施工，所选取的施工 方法应具有施工周期短、吊装作业少、不易产生坠落 西成客专跨西宝高铁特大桥１３２ ｍ钢桁梁位于 国家级开发区西安市西咸新区，是目前国内最大单 跨双线跨高铁钢桁梁桥，工程跨越既有西宝高铁及 西安机场高速公路，钢桁梁与西宝客专斜交夹角为 ｌ４。，与机场高速斜交夹角为７２。。采用单孔１３２ ｍ 跨下弦式钢桁梁跨越。钢桁梁全长１３４ ｍ，两片主 桁中心距为１３．９ ｍ，桁高２０ ｍ，线间距为４．６ ｍ，总 质量约２ ８００ ｔ。本桥位于Ｒ＝７ ０００ ｉｎ的圆曲线上， 主桥采用平分中矢布置，按直线梁外包设计。 物、施工场地小等特点。为避免对既有西宝高铁正 常运营安全的影响，降低施工安全隐患风险，该方案 施工周期长，安全性不易保证，不予采用。 ２．２横向移动施工 横向移动施工是在桥梁一侧搭设拼装支架及横 向滑道梁，然后用水平千斤顶沿滑道梁将钢桁梁牵 引横移至桥位处，调整钢桁梁的水平位置后，用竖向 千斤顶将钢桁梁落在支座上，浇筑钢筋混凝土桥面 板，安装钢桁梁附属设备，完成钢桁梁全部施：Ｌ。该 方案较顶推施工对钢桁梁损伤较小，施工周期短，经 济合理，安全可靠度大。横向移动施工布置如图１ 所示。 作者：崔文科，男，１９７９年出生，工程师。 ２ 方案｝匕选 本工程通过对纵向顶推施工和横向移动施工两 种方案的计算模拟分析与现场情况安全因素的综合 考虑，选取了横向移动施工的方案。 ２．１ 纵向顶推施工 纵向顶推施工是将钢桁梁在桥跨的一侧沿桥纵 轴线方向逐段拼装，在梁体前安装钢导梁，梁下及墩 顶布设滑道和滑移装置，用千斤顶顶推钢桁梁，沿纵 ９２ Ｅｍａｉｌ：１０８９４５６４２＠ｑｑ．ＣＯＢ 收稿日期：２０１６—０３—２０ 钢结构 ２０１６年第６期第３１卷总第２１０期 崔文科：跨越运营高铁的铁路钢桁梁桥横移施工技术 表１滑道梁钢管墩屈曲验算 中要重点关注、监测滑道梁底板及滑道梁钢管临时 墩这些容易出现局部屈曲的位置。同时，设计单位 在设计阶段不仅要考虑成桥状态的结构安全性也要 考虑施工阶段临时结构的受力要求。 ３）钢桁梁横移施工风险分析是施工安全的重 要环节，施工筹备阶段应对潜在的施工风险进行辨 识，通过选择合理的施工方案，制定完善的施工组织 设计可对施工风险进行有效规避。 参考文献 ６ 结束语 ＴＢ １０００２．１—２００５铁路桥涵设计基本规范［Ｓ］． 钢桁梁桥跨越既有线横移施工具有较高的施工 ＴＢ １０００２．２—２００５铁路桥梁钢结构设计规范［Ｓ］． 难度和风险，合理的施工方案与完善的风险应对方 ＴＢ １０４１５－－２００３铁路桥涵工程施工质量验收标准［Ｓ］． 案是施工顺利完成的必备条件。本文关于跨越运营 刘召宁．大型钢箱梁高胎位总拼装暨步履式顶推施工技术 ［Ｊ］．钢结构，２０１３，２８（１１）：７６—８０． 高铁的铁路钢桁梁桥的横移施工风险分析可为此类 李毅，吕黄兵．大型钢结构施工中ｌ临时支撑的设计与验算［Ｊ］． 工程提供一定参考。 钢结构，２０１１，２６（７）：５４—５８． １）跨越既有线施工由于其施工的特殊性及 … … 刘建辉，王涛，吴清，等．超大跨度城市钢箱梁高架桥安装施工 … 高风险性，为了减少对运营高铁的干扰，钢桁梁 技术［Ｊ］．钢结构，２０１２，２７（４）：６６—６８，８Ｏ． 横移施工方案被逐渐采用。对跨越运营高铁的 王新丰．钢箱连续曲线梁桥横向复位技术的研究与实践［Ｄ］． 钢桁梁横移施工的施工工艺与技术需进一步深 哈尔滨：哈尔滨工业大学，２００７． 张晓东．桥梁顶推施工技术［Ｊ］．公路，２００３（９）：４５—５１． 入分析。 彭仕国．跨铁路钢箱梁顶推施工技术［Ｊ］．铁道标准设计， ２）对于采用横移施工的钢桁梁桥，在横移过程 ２００９（７）：４５—４７． （上接第５７页） 合结构３种支撑体系，结合结构整体稳定性分析理 ［２］ 武亚明．搭设参数对扣件式钢管模板支架整体受力影响的数 论，采用ＭＩＤＡＳ三维数值计算方法进行了３种结构 值分析［Ｄ］．西安：长安大学，２０１３． 整体稳定性的影响分析。在本次设定的计算条件 ［３］ 胡长明，董攀，沈勤，等．扣件式钢管高大模板支架整体稳定试 验研究［Ｊ］．施工技术，２００９，３８（４）：７０—７２． 下，根据计算结果及其分析可知：在钢管临时结构支 ［４］ 陆征然，陈志华，王小盾，等．扣件式钢管满堂支撑体系稳定性 撑体系中，剪刀撑对整体稳定性影响较大，尤其是横 的有限元分析及试验研究［Ｊ］．土木工程学报，２０１２，４５（１）： 桥向的剪刀撑；钢管满堂支架立柱顶部悬臂长度不 ４９—５９． 足会引起支撑体系的局部失稳，不利于结构整体稳 ［５］严娜．碗扣式钢管脚手架安全稳定分析与评价［Ｄ］．西安：长 定性的发挥，并且梁体底板下方钢管满堂支架受力 安大学，２０１２． ［６］ 汪冬．扣件式钢管模板支架稳定承载力理论分析与试验研究 更大，更容易失稳，故需对该部分的钢管进行加 ［Ｄ］．天津：天津大学，２００９． 密 ；扣件式钢管满堂结构和扣件式钢管型钢组合 ［７］ 陈安英，郭正兴，杨启龙．承插型盘销式钢管支架结构稳定性 结构支撑体系稳定性能相近，大型钢管型钢组合结 试验与参数分析［Ｊ］．施工技术，２０１５，４４（１４）：７６—８２． 构支撑体系的稳定性能最好。 ［８ ３ 谢楠，王勇．超高模板支架的极限承载能力研究［Ｊ］．工程力 学，２００８，２５（增刊）：１４８—１５３． 参考文献 ［９］ 曾凡奎，胡长明，同鑫，等．扣件式钢管模板支架稳定性试验研 究［Ｊ］．工业建筑，２０１０，４０（２）：２８—３１． ［１］ 易达，毛其峰，季黎黎．超高临时钢管支架施工比较分析［Ｊ］ ［１Ｏ］苏卫国，刘剑．现浇箱梁高支模满堂支架的有限元分析［Ｊ］．华 施工技术，２０１２，４１（增刊２）：１５６—１５９． 南理工大学学报，２０１３，４１（２）：８２—８７． Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２０１６（６），Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．２１０ ９７