先说说施工方法:在铁路两侧(通常都在路权范围外数米)建两立柱,这两立柱分两次浇筑(是指直径),内层浇筑的立于一平面轴承上,轴承安放于承台上,周边为第二次浇筑的预留钢筋,内立柱浇筑完成后进入桥面施工,目前混凝土桥面大都采用分段悬臂施工,一般都是A柱、B柱轮番浇筑,AB柱浇筑时严格控制两端浇筑混凝土的数量(可在轴承底部预先按装压力传感装置,用来监测施工)。当立柱和桥面施工时由于在路权范围外,所以在施工方案批准后,施工不会影响铁路运行,对公铁都比较有利(也是转体桥梁的优势所在)另外沿铁路在陆上施工,对方便面施工也有很多好处。在桥面养生结束后,就进入转体阶段,这是需要铁路部门审批的,需要有详细的施工方案附在申请单后一同申报(转体需要的时间、起止时间、遇上特殊情况时的预留时间,必要时还要面对面的协商、答疑,两端桥面连接段的施工等等)。转体:当一切设备、人员、物资、时间都准备齐全后,按规定时间实施,一般情况下是很快的。接头的施工:由于需要布置模板、钢筋、浇筑和养生以及预应力张拉,时间比较长,为减少事故的概率接头正下方一般设置在两线路中间,这个施工要严格按照铁路部门给予的时间实施。需要注意的方面有:桩基、承台施工要监测周边的地基变化(为避免影响铁路路基可根据地质情况适当离开铁路路权范围);始终保持对平面轴承的保护,这是保证转体桥梁的关键;桥面施工时需要考虑风阻,可以在适当位置布设浪风索防止倾覆(在转体到位后也有必要设置);接头段混凝土浇筑时间的选择除了要考虑铁路运输的忙、闲,还要根据混凝土浇筑的特点按排。以上是粗线条的谈谈桥梁空中转体施工
顶推施工就是将铁路上方的梁体在铁路外侧修建好,然后逐渐的从铁路外一点一点的推出去,跨越铁路,到达对岸,这样尽可能的避免干扰铁路线的允许。在这个过程中,铁路绝对是铁老大,按照规定,这个顶推作业必须在天窗点施工。所谓天窗点,就是每天铁路根据运行图,给出1-2个小时的时间,这个时间段内,铁路上没有火车运行。这样子,每天工作时间都非常有限。当然,施工单位要想办法搞定铁路部门,让他们睁一只眼闭一只眼的,不在天窗点施工。顶推的过程,持续时间少则3-5天,长的话,持续将近一个月。而转体施工,则是将桥墩设置在铁路外,桥墩上设置转轴,在铁路外将梁体和桥墩都修好,然后转动一定角度,跨越铁路,在现浇一小段完成合拢,类似新闻中报道的这个桥。转体施工的优点是,占用铁路时间短,所有准备工作做好后,开始转体到结束转体,1个小时左右就可以搞定,只要一个天窗点就搞好了。而缺点就是那个转轴非常重要而且很贵。同时,在转体前,必须严格称重,计算与监控,保证梁体的重量是平衡的,这个非常要紧。当然,无论是顶推还是转体,都必须要做施工监控的。转动的过程中肯定是要保证梁体和桥墩的稳定的。徐老师已经说了梁体要有较好的整体性,除此之外,应该是还要验算桥墩的稳定性吧,防止桥墩下地基承载力不足而破坏。
《[国家地理.伟大工程巡礼系列E30.柏林火车站].
National.Geographic.Megastructures.Berlin.Train.Terminal》这部纪录片专门讲述了一部跨越柏林火车站的“跨线桥”施工过程。它是一座跨越柏林火车站的建筑的一部分,该建筑有14层高度,而这座“桥”相当于4层楼的高度。和新闻中不同的是,这座“桥”是由竖直位置在竖直平面内旋转90度,变成水平位置的。在旋转前,整个结构的重心落在相当于4层楼高度的底面内。结构由钢索拉动,围绕一个固定铰支座旋转。当旋转达到15度左右时,结构重心将超过底面,此时铰链的作用由帮助结构旋转变为阻碍结构旋转。这种转换,对于结构的强度考验是非常巨大的。最终,当两部分合拢时,在合拢的位置相当于一个铰,由于两边都是固定铰支座,因此整体结构是稳定的,主要的考验就在合拢之前这个阶段。新闻中的原理也是一样。未合拢的桥梁相当于只有一个固定铰支座的简支梁,由于自身的重力,会在两端产生巨大的弯曲应力。而一旦合拢,由于合拢的位置相当于形成一个新的铰,因此梁的弯曲应力可以转变为拉伸应力彼此分担,从而满足强度要求。
顶进施工对铁路的影响是比较大的,一般下穿高铁不太采用;隧道下穿的话成本较高,且与其余未涉铁地段的衔接比较困难(需要先从高架下到地下,过铁路后再从地下钻出),可能对地面其余交通有影响。根据报道桥面宽度为32m,如此大跨度的道路想在一条隧道内通过是不太现实的,路局估计也不会让你这么干。要过至少需要两条隧道,这等于是增加了施工的工期,也增加了相应的风险。显然挖两条隧道比挖一条隧道更容易出事,这也是为什么越江隧道,尤其是地铁越江隧道竟可能都采用大直径盾构隧道一次性挖完的原因。武汉这处铁路线路共11条,也就是说铁路宽度在50m以上,考虑铁路两侧的保护范围,保护区域大概会在70m左右。盾构隧道在铁路下方施工一般也就4~5m/天,考虑两条隧道的话施工要花1个多月,此时铁路是要进行限速的,这对铁路影响也是很大的。





