造橋機節(jié)段拼裝56 m鐵路雙線箱梁施工技術

劉春和

(太中銀鐵路有限責任公司，太原 030006)

近年來我國鐵路建設標準不斷提高，從秦沈鐵路客運專線到京津城際鐵路的建成通車，實現(xiàn)了從準高速鐵路到高速鐵路質(zhì)的跨越。隨著技術標準的提高使平縱斷面曲線要素對選線、設計影響加大，高平順性使上部結(jié)構(gòu)對基礎沉降非常敏感，加之節(jié)約耕地、環(huán)境保護方面的要求，鐵路設計中的橋梁比例大大增加。如京津城際鐵路橋梁所占比例為88%，京滬客運專線為80%，京石客運專線為77%，廣珠客運專線為94%。

鐵路建設實踐中，跨度適中的簡支梁由于存在對地基沉降要求相對較低、受力簡單、維護簡單等優(yōu)點而被鐵路橋梁廣泛采用，主要以標準跨度的簡支T梁或箱梁為主。箱梁具有抗扭性能好、縱橫向剛度大、整體穩(wěn)定性好等優(yōu)點，現(xiàn)在已經(jīng)普遍采用。在目前的鐵路橋梁中，簡支箱梁大部分采用20 m、24 m、32 m和40 m幾種跨度，但是在跨越深谷、通航江河時出于施工可行性、經(jīng)濟比選及通航的考慮，小跨度已經(jīng)不能滿足要求，大跨度的簡支梁越來越多被運用于鐵路橋梁中。由于受到現(xiàn)有架橋設備的制約，整跨預制架設的施工方法難以實現(xiàn)，在此情況下，出現(xiàn)了新的施工配套技術——利用橋機整孔拼裝預制節(jié)段施工連接技術。

利用橋機整孔拼裝預制節(jié)段施工技術主要優(yōu)點有:①箱梁分節(jié)段在專業(yè)的預制場內(nèi)進行預制，可保證箱梁制作質(zhì)量，從而保證上部結(jié)構(gòu)施工時的整體線形得以有效控制;②施工作業(yè)可采用流水化施工，使上下部的施工同時有序進行，互不干擾，加快工期;③對于長大型橋梁，可以集中機械設備，有效利用，提高機械化施工程度;④上下部施工的流水作業(yè)可使節(jié)段預制提前進行，從而增加節(jié)段的養(yǎng)護時間，使拼裝成橋后梁體徐變反拱更加穩(wěn)定，同時彈模增加使預應力后期損失減小;⑤有利于橋位的環(huán)境保護，減小對橋下既有交通的影響。

1 工程概述

太中銀鐵路陽石小東川大橋位于山西省呂梁市境內(nèi)，是太中銀鐵路控制工程之一。橋梁位于直線上，全橋縱坡1.3%，為雙線橋。設計橋跨布置為14×56 m簡支箱梁+2×32 m簡支T梁，最高墩高88 m的變截面矩形橋墩，1.25 m、1.50 m、2.00 m等三種樁徑的樁基礎。14跨56 m預應力混凝土簡支箱梁采用分節(jié)段預制，橋機整孔懸拼現(xiàn)澆濕接縫連接后進行整體張拉的方法施工。于2008年7月30日開工，至2009年9月28日完成最后一跨的第一期張拉，整個施工持續(xù)一年多，施工進度主要受下部結(jié)構(gòu)影響。在實際施工中，順利時單孔成孔施工時間為15 d。橋位處于深谷中，一半的橋墩高度超過80 m，同時處于風口上，對施工方法的選擇有較大影響。

2 施工工法

根據(jù)現(xiàn)場情況梁部施工采用下行式橋機，橋機為雙主梁，采用多道橫梁連接而成，最大架設跨度60 m，橋機全長135.8 m，由8 m后補梁+65.8 m主鋼箱梁+62 m前導梁三部分組成。

箱梁節(jié)段預制場地設在橋臺前方的橋位軸線上，節(jié)段預制完成后，由龍門吊吊運至橋面運梁車，然后由運梁車運至橋機尾部后的補梁下方，此時由橋機天車吊上節(jié)段吊具并連接好預制節(jié)段后按設計順序懸掛于橋機主鋼箱梁上，直至節(jié)段精確定位、澆筑濕接縫和張拉完成。詳細施工步驟如下所述。

2.1 支座安裝

1)支座墊石復核。對支座墊石高程以及平面位置進行復核，平面位置復核主要針對支座地腳螺栓預埋孔，在確認能滿足規(guī)范要求后進行墊石表面以及孔壁的鑿毛處理。若支座地腳螺栓預埋孔位有偏差應及時進行修正，以保證其豎直度及孔徑。

2)支座安裝。在端梁節(jié)段塊吊裝上架橋機之前先在梁底預埋鋼板上連接安裝好支座主體，使其與梁段整體吊裝，此時不安裝地腳螺栓。支座與預埋鋼板連接時應保證活動支座位移方向正確、固定支座安裝位置正確、支座上鋼板與預埋鋼板密貼。

3)支座灌漿。地腳螺栓孔中采用細石混凝土，找平層采用高流動性砂漿。在端梁節(jié)段塊吊裝到位下落過程中安裝好支座地腳螺栓，然后待節(jié)段塊按設計位置固定于架橋機主梁上后進行支座灌漿。支座灌漿主要采用重力式灌漿，即利于砂漿的重力產(chǎn)生壓力差進行灌漿，同進利用鋼筋進行插搗，使其密實。

2.2 梁段安裝

梁段在起吊前應檢查以下環(huán)節(jié):①粗鋼筋吊點處斜墊塊方向正確，斜墊塊與混凝土面密貼。②粗鋼筋的下端伸出螺母長度3～5 cm，在穿過梁段吊裝孔以及吊架吊裝孔時處于自由狀態(tài)(防止側(cè)向受剪)。③各根粗鋼筋自由長度基本一致，防止各根之間不均勻受力。④起吊裝置剪力銷軸卡固到位。

2.3 梁段調(diào)節(jié)及安裝

梁段調(diào)節(jié)主要遵循以下幾個方面的原則及順序:小里程端節(jié)段→大里程端節(jié)段→所有位置在架橋機鋼箱梁上進行位置定位使用。

1)端節(jié)段的安裝及調(diào)節(jié)。首先安裝小里程方向端節(jié)段，梁段吊運到位后首先調(diào)節(jié)梁段橫向端的設計里程，調(diào)節(jié)到位后再調(diào)節(jié)高程，最后調(diào)節(jié)軸線，三維位置調(diào)節(jié)到位后進行支座灌漿。

2)非端節(jié)段塊的調(diào)節(jié)，同端節(jié)段的調(diào)整原則。

3)在端節(jié)梁段調(diào)整好后，每調(diào)整好一段就和前一已調(diào)節(jié)梁段進行少量的鋼筋焊接，防止發(fā)生位移，同時做好吊架的防滑移措施，在混凝土箱梁和鋼箱梁之間設置好橫向螺旋可調(diào)支撐。

4)箱梁在完成濕接縫的澆筑后，橋面成形要求無下?lián)隙龋虼诵枰鶕?jù)橋機荷載試驗數(shù)據(jù)進行梁段預拱設置，本橋按二次拋物線分配預設拱度。

2.4 鋼絞線安裝

1)鋼絞線下料。下料長度=工作長度 +錨環(huán)厚度+限位板厚+千斤頂長+工具錨長+張拉長度+預留自由量。

2)鋼絞線穿束及波紋管接頭。鋼絞線穿束采用人工穿束，鋼絞線束通過濕接縫接頭時安裝好濕接縫接頭波紋管，并用封口膠帶進行接頭封口，保證預應力管道不發(fā)生漏漿而影響鋼絞線張拉。

2.5 濕接縫的施工

采用雙平臺進行，分為底部模板小車及側(cè)模走道平臺，濕接縫主要的施工內(nèi)容包括:①鋼筋綁扎;②組立模板;③澆筑混凝土;④養(yǎng)護。

2.6 體系轉(zhuǎn)換

體系轉(zhuǎn)換是指箱梁支承點的改變，即箱梁自重由梁的橋機支承轉(zhuǎn)變?yōu)橹ёС惺芰Α?/p>

2.7 鋼絞線張拉

本橋預應力張拉分兩次進行，第一次在濕接縫混凝土強度達設計強度的80%后進行，第二次張拉在濕接混凝土強度及彈性模量達到設計值且混凝土齡期不少于15 d時進行，兩次張拉均采用兩端同步張拉，且在每端以梁中心線為軸進行左右對稱張拉。張拉控制以應力控制為主，鋼絞線伸長量實測值與理論值相差超過±6%時，應停止張拉作業(yè)。張拉力程序:0→0.16 cm(124.6 MPa)→6 cm(1 246 MPa)→持荷5 min→錨固。

3 節(jié)段定位

節(jié)段懸掛時參照成橋線形，首先保證濕接縫寬度。節(jié)段精確定位分三個步驟:

1)首先調(diào)節(jié)節(jié)段縱向里程位置，節(jié)段縱向調(diào)節(jié)使用千斤頂整體移動吊具實現(xiàn)縱向位置調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到位后鎖住吊具防止縱向滑移。

2)其次調(diào)節(jié)節(jié)段高程，節(jié)段高程調(diào)節(jié)采用4臺100 t穿心千斤頂，分別調(diào)節(jié)4根吊桿長度，在梁面上設置4個點作為高程調(diào)節(jié)的觀測點。

3)最后調(diào)節(jié)節(jié)段橫向軸線位置，橫向軸線位置以節(jié)段軸線與設計成橋軸線重合為參照標準，使節(jié)段兩端線的中點與設計成橋軸線重合。

4 結(jié)語

懸臂拼裝節(jié)段箱梁施工解決了在深谷山嶺復雜地形條件下的大跨簡支箱梁的懸拼、整孔張拉及懸拼成橋線形的控制問題。在實際施工中節(jié)段定位時的預留上拱對成橋線形有非常重要的影響。本橋基本屬于原位拼裝，不存在落梁的工序，在后續(xù)的工程中如再涉及高位落梁，也是一個值得深入研究的問題。

[1] 何永樂.通惠河橋鋼箱梁頂推施工技術［J］.鐵道建筑，2007(3):8-10.

[2] 趙士恒.箱形立交橋頂進施工過程中的高程控制［J］.鐵道建筑，2006(5):25-26.