200kmh时速客货共线铁路40m双线简支箱梁.docx

200km/h时速客货共线铁路40m双线简支箱梁移动模架法施工技术试验研究研究大纲石家庄铁源工程检测有限公司石家庄铁道大学二年十月K研究背景 12、研究依据与目的 22.1研究依据 22.1.1家标准2.1.2部标、行业标准 22.2研究目的 33、主要研究内容 43.1理论研究 43.2现场试验与监测 44技术关键 45模拟分析与现场跟踪检测 55.1计算机仿真模拟分析 55.2现场量测与控制 116工作进度 187研究成果 18200km/h时速客货共线铁路40m双线简支箱梁移动模架施工技术研究大纲移动模架法制梁最早于1955年在德国Andernach （安德纳赫）9号公路跨莱茵河的一座桥梁上使用，之后在国外广泛用于高速公路及铁路桥梁施工国内从20世纪90年代在公路桥梁施工中开始采用移动模架制梁，移动模架 是一种自带模板可在桥位间自行移位，逐孔完成箱梁现浇施工的大型制梁设 备，制梁不受桥下地质条件的限制，适应深谷、软基、水中等各种施工工况 的要求，便于开展平行流水作业，避免大吨位提、运、架设备和预制场的一 次性投入，尤其适合于长大定尺寸梁体的制造；近年来在我国高速铁路及客 运专线铁路建设中得以迅速发展和广泛应用。

我国铁路客运专线及高速铁路 双线整孔箱梁常用跨度为24m. 32m两种，40m跨度的双线整孔箱梁仅在极个别桥梁上应用过，如向浦铁路东新赣江特大桥、武汉天兴洲长江特大桥目前我国200km/h及以下时速客货共线铁路简支桥梁均采用24m.32m跨度标准T梁，工厂化制梁，架桥机架设阜六铁路淮河特大桥全长 8366.28m ,与上游阜六高速公路淮河特大桥并行，中心间距60m ,由于通 航及河道防洪防汛汛要求，主河道内北侧跨越濛河分洪道及淮河行洪区的 25#墩至36#墩必须与上游阜六高速公路淮河特大桥对孔布置，设计采用11 孔、40m跨双线简支箱梁，线间距5.0m ,移动模架法原位现浇施工5.0m线间距、40m跨度双线简支箱梁国内目前尚无标准设计，虽然移动模 架制梁理论成熟，技术上可行;但40m双线简支箱梁移动模架法施工在我国 高速铁路及客运专线铁路桥梁建设的应用尚不多见，在200km/h及以下时速 客货共线铁路桥梁建设上更是首次应用40m双线整孔简支箱梁移动模架法原位现浇施工影响因素多、技术难度大、安全质量控制难，国内尚未有可借鉴的成熟经验，因此对200km/h时速 客货共线铁路40m双线简支箱梁移动模架法施工技术进行很研究有必要，以 拓展移动模架法制梁技术的施工范围，满足铁路建设发展的需要；达到规范 移动模架制梁施工、确保工程质量，建立完整统一的施工工艺、作业方法及 质量验收标准的目标，同时为完善铁路桥梁标准设计提供借鉴。

2、研究依据与目的2.1研究依据2.1.1家标准1、 《钢结构设计规范》GB 500172、 《钢结构工程施工质量验收规范》GB 502053、 《钢结构工程质量检验评定标准》GB 502214、 《起重机设计规范》GB38115、 《起重机试验规范和程序》GB 59056、 《起重机械安全规程》GB 60677、 《钢结构焊缝外形尺寸》GB 108548、 《紧固件机械性能》GB 30989、 《低压电器基本标准》GB 149710、 《液压系统通用技术条件》GB/T 376611、 《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ2322.1.2部标.行业标准1、 《铁路混凝土与砌体工程施工规范＞(TB10210-2001 )2、 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003 )3、 《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)4、 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003 )5、 《预应力筋用锚具、夹具和连接器＞ (GB/T14370 )6、《铁路架桥机架梁规程》（TB10213 ）7、 《预制后张法预应力混凝土铁路简支箱梁》（TB1496 ）8、 《钢桥制造通用技术条件》TB/T2659.19、《钢桥制造、板梁、箱梁技术条件》TB/T2659.310、 《铁路钢桥制造规范》TB1021211、 《铁路钢桥保护涂装》TB/T152712、 《铁路钢桥高强度螺栓、连接施工规定》TBJ21413、 《装配通用技术要求》JB/ZQ4000.914、 《焊接件通用技术要求》JB/ZQ 4000.15、 《涂装通用技术条件》JB/ZQ4000.10—8616、 《铁路桥混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005] 16017、 《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-20052.2研究目的移动模架制梁工法的特点在于在移动的模架上进行混凝土梁的施工，与 现场预制吊装的情况相比，移动模架制梁的成品质量目前还达不到现场预制 梁的水平，但两者之间的质量和工作性能是否存在实质性的差异，移动模架 制梁是否能满足设计要求、能否达到铁路桥涵工程施工质量验收标准是本研 究课题需要解决的主要问题。

40m双线简支箱梁目前仅在客运专线铁路个别桥梁上有所应用， 200km/h时速客货共线铁路尚属首次应用，且为双线架梁、单线铺轨，桥梁偏载作用明显通过对成桥过程及成桥后应力的监控与比较，研究桥梁偏载 对结构性能的影响，为桥梁的维护与保养提供参数；通过对桥梁实际应力状 态与设计应力状态的进行对比、分析，研究200km/h时速客货共线铁路40m 双线简支箱梁力学特点，为完善铁路桥梁标准设计提供借鉴3. 主要研究内容3.1理论研究本项目理论研究的主要工作内容如下：K 40m双线简支箱梁移动模架造桥机制梁关键技术研究，①变形控 制技术，②预压测试方法，③预拱度计算与设置方法，④支座安装方法，⑤ 混凝土入模技术和温度控制方法；2、40m双线简支箱梁偏载应力状态研究，通过对成桥过程、成桥后及运 营条件下的应力监控与比较分析，研究桥梁在长期偏载作用下的应力状态， 提供维修保养参数；并为优化类似工程的设计提供依据；7、根据以上研究成果，《偏载状态40m双线简支箱梁维修养护手册》3.2现场试验与监测K移动模架造桥机制梁混凝土性能研究，确定适合移动模架造桥机制梁 的高性能混凝土；2、现场跟踪试验与监测研究：⑴混凝土强度、弹性模量变化特性测试, ⑵混凝土水化热变化特性测试，⑶管道摩阻、锚口和喇叭口摩阻、锚具回缩 等预应力损失测试，⑷控制截面混凝土预压应力效果测试、⑸梁体弹性上拱 度测试，⑹梁体压缩量测试，⑺混凝土收缩、徐变测试，⑻梁体徐变上拱度 测试，⑼成桥线性及应力监控，（10）线上工程完工后线性及应力监控，（11）运营 条件下线性及应力监控。

4技术关键4.1分析研究移动模架制梁混凝土入模技术和温度控制、预应力张拉工艺 等方面影响移动模架制梁质量的内在成因，并研究制定对策；4.2调查分析偏载状态下40m简支箱梁的应力状态及偏载对桥梁使用性 能的影响，并研究制定对策；4.3关键技术研究① 预拱度计算与设置方法移动模架制梁预拱度包括箱梁设计预拱度 和模架本身的弹性变形，通过研究主要提出箱梁设计预拱度复核性计算、移 动模架造桥机的变形计算和预拱度的设置方法；2混凝土入模温度和温度控制方法混凝土入模温度和温度控制对梁体 质量控制（主要是温度裂缝和收缩裂缝控制）至关重要，主要通过研究分析 混凝土入模温度和梁体温度变化规律与梁体温度裂缝和收缩裂缝之间的内在 因果关系，解决混凝土裂缝控制技术；3研究移动模架造桥机制梁现场施工跟踪检测现场施工跟踪检测是本 研究项目最重要的核心内容，通过检测成果与理论计算结果对比分析，检验、 求证移动模架制梁是否能满足设计及有关要求；5模拟分析与现场跟踪检测计算机仿真模拟分析和现场跟踪检测是本研究项目最重要的核心工作内 容，研究过程中需加强现场移动模架制梁的跟踪检测、试验与监测工作，作 好相关技术咨询和现场指导，及时收集、整理、总结各阶段的原始技术资料, 最终通过现场跟踪检测结果与理论计算结果对比分析，验证移动模架制梁造 桥机结构性能、产品质量是否能满足设计要求。

同时加强对成桥后、线上工 程完工后及运营条件下三个阶段的线性及应力监控，总结提出偏载对桥梁使 用性能的影响5.1计算机仿真模拟分析5.1.1计算机仿真分析思路在对施工图充分理解的基础上，与施工单位广泛接触，尽可能详细的了 解施工过程，调查施工荷载的大小与位置根据设计及施工单位选定的施工 方法进行40m箱梁的有限元理论分析时，尽可能预先精确模拟计算施工全过 程,获得结构各施工阶段的期望状态，给出各施工过程中的断面的内力、应 力和变形的期望值，对选定的施工控制主要参数及主要成果应形成施工控制预备文件，在此基础上进行施工误差灵敏度分析，确定各施工步骤的允许误差及误差出现后的内力及位移调整方案，作为施工依据模拟分析具体步骤如下：① 先将结构按照实际工况离散成单元② 按照实际施工顺序，包括混凝土浇筑、预应力一次张拉、模架过孔前 移、预应力二次张拉等安排若干个施工阶段，根据各施工阶段主梁的受力状 况进行仿真计算计算过程中应同时考虑温度场的效应③ 将结构按照“正装‘计算结果，得出箱梁各梁段理论施工控制值④ 在整个施工控制过程中，对结构变化有影响的变化因素进行跟踪计算, 以确保施工控制计算结果的可靠性。

5.1.2计算机仿真模拟分析模型与结果利用大型有限元分析软件Midas/civil建立计算模型，采用梁单元进行模 拟，根据截面变化，共划分24个单元，计算模型如图5.1所示计算工况如下1、 0-13天完成第一孔箱梁混凝土浇筑工作；2、 14-15天完成钢绞线所有安装张拉工作；3、 以15天为一个工作周期，共计"孔，则最后一孔完成时间应该4、 为第165天，并上二期恒载205kN/m ;4、 考虑10年时间的收缩徐变发展；5、 施加列车荷载施工过程箱梁截面应力包络图如图5.2所示■州1册社Mtlt曲ItltlWIIIIIIIIMIDAS/CivilPOST-PROCESSORCSmin:合计MAX : 6MIN : 23文件：40M间支梁 色愉N/mm ^2 B^l： 10/26/2010 衣本•方向横截面应力：von-Mises▼minMAX 1.11120e+001Sig max1.11120e+001at y-2.800008+003z0.00000e+000Sig_min4.56495e-001at y0.00000e+000z3.74500e+003user0.00000e+000at y-2.81478e+003iy2.01975e+013Qr1.35379e+009at z1.16268e+002Iz6.26413e+013Qz3.55240e+009MIN 4.56495e-001图5.2施工阶段应力包络图梁体最大压应力叭林=15.7MAz <0.75, =0.75x37 = 27.75MR/应力最大截面的横断面应力分布如图5.3所示。

1.01433e+001 9.17463e+000 8.205958+000 7.23727e+000 6.26858e+000 5.29990e+000 4.33122e+00。