客运专线预制箱梁静载试验装置选型经济原创

客运专线箱型预制梁静载试验装置选型经济分析摘要：在客运专线大型箱型预制梁施工中，合理选择静载试验装置对工程项目成本管理具有积极意义，笔者根据目前国内普遍采用的静载试验方法，对不同试验装置类型的差异分析得出可能引发其他相关设施增加费用的项目，并以XX铁路客运专线为例，通过经济性比较分析，对如何合理选择静载试验装置提出建议，以供其它工程项目和铁路施工企业决策者参考。关键词：客运专线；箱型预制梁；静载试验装置；经济分析1前言近年，随着客运专线建设大规模展开，900t级的大吨位箱型预制梁被广泛应用，在我国铁路桥预制梁是一种工业产品，依据《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》、《预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实施细则》等规定，铁路桥预制梁生产必须进行认证，并且要求按规定频次进行静载试验检验产品质量。通过经济分析，合理选择静载试验装置对工程项目成本管理具有积极意义。2静载试验方法客运专线箱型预制梁试验加载吨位大，每个点加载力140t，共10个点，总加载力为1400t，试验加载布置形式详见图1。试验时，采用千斤顶顶推反力架将反作用力作为加载力施加给梁体，严格按照《预应力混凝土铁路简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》规定的加载程序进行加载。图1试验加载布置图（单位：m）3不同类型静载试验装置的差异目前，国内普遍采用的客运专线预制箱梁静载试验装置按反力架不同型式分为自平衡式和重力式两种。自平衡式静载试验装置的反力架（图2）主梁顺桥跨布置，共2榀，同侧的5个加载点共同设置在同一榀主梁上，锚固点设置于设计支点位置，以32m简支箱梁为例，主梁计算跨度达31.5m，其抗弯拉能力要求高，因而采用大截面钢箱梁作为主梁，反力架主梁截面为3848mm×2350，整个体系钢构件重量为223.2t。反力架依靠梁体自重和加载时的支点反力平衡主梁所承受的顶推力，存梁支墩所承受的作用力增加了反力架体系的自重223.3t，存梁支墩需进行加强。重力式静载试验装置的反力架（图3）主梁垂直于桥跨布置，共5榀，每个加载点的左右侧加力千斤顶作用于同一榀主梁上，为减少梁体中预留孔洞，主梁锚固点设置于梁体翼缘板外侧，主梁计算跨度在14.0m左右，且仅2个加载点作用于1榀主梁上，对主梁的承载能力要求大为降低，采用贝雷桁架作为主梁即可。反力架依靠抗拔桩作为地锚以平衡主梁所承受的顶推力，最终致使全部试验荷载施加给4个存梁支墩，作为静载试验台座的存梁支墩承载力要求较普通存梁支墩提高了1400t，存梁支墩需大幅加强。图2自平衡式静载试验装置图3重力式静载试验装置4不同类型试验装置经济性比较两种型式的静载试验装置经济性比较不仅需考虑静载装置的直接成本，还应考虑不同型式的存梁支墩（即静载试验台座）加强所需费用。而同一型式静载试验装置的存梁支墩加强费用，就不同移梁方式存有差异，目前，广泛采用的移梁方式主要有滑道横移式和搬运机移梁式两种，笔者以我国X条开工建设远期设计时速350km的XX城际铁路为例，对两种型式静载试验装置在不同移梁方式条件下进行经济性比较，不同型式的经济指标详见表1。表1不同型式静载试验装置经济指标比较指标项目名称自平衡式重力式横移滑道式搬运机移梁式横移滑道式搬运机移梁式反力架构件较大委托专业业厂家加工制制作，造价200万元所用主梁为贝雷片片，可在当地地租赁，自制制连接杆件，造造价视所用工工期长短确定定，以京津为为例，使用期期8个月，造价29..8万；如使用期期较长可进行行购买，造价36万元存梁支墩加强费用用将存梁支墩一端原原有2根桩基各增增长10m，增加加的费用为1.44万元将存梁支墩一端原原有2根桩基各增增长10m，增加加的费用为1.44万元在存梁支墩一端原原有2根桩基基础础上，增加利利用移梁滑道道2～3根桩基，增增设一承台联联结桩基，增增加费用6.5万元将存梁支墩一端原原有2根桩基基础础上，增加2根桩，并增增设一承台联联结桩基，增增加费用24万，抗拔桩无需抗拔桩设置10根钻孔桩，费用224.3万总体费用201.44万元元201.44万元元按购买贝雷片计算算为66.8万元按购买贝雷片计算算为84.3万元5结论笔者根据目前国内普遍采用的静载试验方法，对不同试验装置类型的差异分析得出可能引发其他相关设施增加费用的项目，并通过经济性比较认为：自平衡式静载试验装置的一次性投入高于重力式静载试验装置达134.64万元，如仅考虑本项目使用需要，按项目成本最低化原则，制梁场移梁方式无论采用滑道横移式还是搬运机移梁式，均建议采用重力式静载试验装置，如项目工期较短，采取租赁贝雷片方式，成本将进一步降低；但从长远发展看，作为长期从事铁路工程施工的建筑业企业则应考虑今后重复利用的成本分摊，采用自平衡式静载试验装置尽管最初一次性投入