32m+48m+32m鐵路連續梁綜合施工技術

李進潮

摘要：太中銀鐵路SJS—I標段跨307國道董家灣大理河特大橋鐵路連續梁，橋式布置為32m+48m+32m一聯三跨，在施工難度大、工期短、且跨越307國道公路、部分冬季施工等不利因素條件下，合理配置生產要素，優化施工方案，成功解決了施工中存在的諸多難題。

關鍵詞：48m跨度；鐵路連續梁；施工技術

1 工程概況與特點

1.1 工程概況

董家灣大理河特大橋為太中銀鐵路雙線橋梁，標準線間距4.4m，全長3986.49 m，中心里程為：DK277+699.135，位于3‰，6.5‰，7‰的坡道及R=4500 m的曲線及直線上。孔跨形式為99-32m預應力砼梁+2+24m預應力砼梁+4-32m預應力砼梁+1×（32+48+32）m預應力砼連續梁+3-32m預應力砼梁。該橋上跨307國道公路，與國道夾角約為45°。主橋上部結構橫斷面形式采用單箱單室直腹板形式斷面的（32+48+32）m預應力砼連續梁。

1.2 主要構造特點

大跨度、低高度是鐵路預應力砼橋梁追求的目標之一，單箱單室直腹板形式連續梁是達到這一目標的一種有效的手段。它可以增加通車凈空，減少拆遷與工程費用，從而節約造價，這對城市道路尤為重要。與同跨度的鋼箱梁相比，則可以節省鋼材，減少噪音，減少維護費用。

該橋連續箱梁全長113.2m，梁高沿縱向按二次拋物線變化，中支點梁高3.5m，邊支點及跨中梁高2.5m，中跨跨中直線段長8.4m，邊跨直線段長12.8m。頂板厚度除梁端附近外均為35㎝；腹板厚度除梁端為60㎝，其余腹板厚度為48～70～90㎝；底板厚度由跨中的40㎝按二次拋物線變化至根部的60㎝。頂板寬度11.5m，底板寬度6.4m。

連續梁設三向預應力體系。縱向預應力束采用兩端張拉12-Φj15.2高強度、低松弛鋼絞線，fpk=1860Mpa，Ey=1.95×105 Mpa，錨下張拉控制應力σk =1302Mpa。橫向預應力束采用單端交錯張拉4-Φj15.2高強度、低松弛鋼絞線，fpk=1860Mpa，Ey=1.95×105 Mpa，錨下張拉控制應力σk =1264.8Mpa。豎向預應力筋采用Φ25mm預應力砼用螺紋鋼筋，型號PSB830，fpk=830Mpa，錨下張拉控制力σk=698Mpa。

2 施工總體方案

2.1 施工中需要解決的主要技術難題

在施工中主要遇到五個技術難題需要解決。

1） 現澆連續梁指甲的安全穩定與變形；

2）現澆連續梁現澆砼立模與灌注；

3） 現澆連續梁砼冬季防護與養生；

4） 現澆連續梁合攏段防裂；

5） 現澆連續梁分段張拉、整體張拉及體系轉換。

2.2 施工總體方案

全橋共分為3個施工階段，采用支架法現澆施工。第一階段澆筑完畢后，張拉對應部位的預應力，是該階段梁體在支架上具有簡支支撐條件，其余節段按順序施工，最后整體張拉，進行體系轉換為連續梁。

3 施工支架

3.1 地基處理

根據地質勘探資料和現場實際勘查結果,對滿堂支架下的地基進行了淺層置換處理，即將原地層的軟弱層挖除，換填塊石土，平均換填厚度為1.0m，分層夯填密實，每層虛鋪厚度不大于40cm，采用重型壓路機碾壓密實。使用K30法進行檢測，施工設計值為2.88Mpa/cm，實際檢測值為4.0Mpa/cm，完全滿足設計要求。

3.2支架安裝

根據該橋上跨307國道，并與國道斜效成為45°角(國道寬10 m，為雙向車道)，且當地交通主管部門不同意封閉國道交通改道通行的現場實際情況，確定支架結構感間的設計方案。最終確立方案為：臨時棧橋+滿堂鋼管支架的混合支架體系。臨時棧橋基本方案為：墩柱采用20根Φ63的鋼管加斜撐連接而成，每側墩柱上部采用2根40號工字鋼對焊連接，上部采用30根40號工字鋼對焊為矩形支撐臨時棧橋。墩柱基礎采用C30砼現澆而成。兩側采用滿堂碗扣腳手架方案：根據梁部結構荷載的實際情況，經過手工檢算計算，按60cm×60cm和按60cm×90cm兩種榀模數布置，立桿高度為60cm，剪刀撐采用普通鋼管，角度為45°，順橋和橫橋均按間隔三排布置。立桿根的可調鑄鋼底座支撐在厚度20cm的C30砼基礎上20cm×20cm的方木上。

3.3 支架預壓

按照連續梁梁體重量的120%預壓荷載，對混合支架進行預壓。預壓采用特制大砂袋預壓方案，每袋平均質量為1.4～1.5t。布置砂袋時，先平鋪一層，第二、三層按照連續梁荷載分布的特點布置。支架變形的觀測采用精密水準儀布點測設控制。每個梁段布設8～10個測點，實測數據為：梁體C段支架預壓的最大變形量為10mm，其中非彈性變形為4mm，彈性變形為6mm；實際澆筑梁體時支架彈性變形量為4mm，完全滿足支架穩定變形的要求。

4 梁體砼施工

4.1 施工支架上立模

本橋連續箱梁斷面設計除變高段、變厚段外，還由于鐵路與公路斜交成45°角，支架上的箱梁為斜交正作，其墩柱支撐與箱梁也是斜交的，致使跨中撓度變化不均，難以控制。

針對連續梁梁體現澆施工中“三變”的特點，主要采用了以下三種方法進行處理：

1） 設計臨時棧橋和滿堂腳手架時，增加兩種支架的剛度，并盡量使兩種支架體系剛度相同，以便在同一荷載作用下，變形誤差盡可能減小。

2） 支架預壓過程中，消除了非彈性變形，兩種支架的彈性變形誤差相差較小，在允許誤差范圍內。

3） 采用大塊定型鋼模板，拉桿直徑采用Φ20mm，適當密排，間距為80～100cm，并采用10號角鋼制成三角形的邊支架進行加固。

4.2 砼澆筑

梁體砼澆筑數量大，其中第一階段砼數量為500m3，而且梁體砼質量要求高，做對砼生產、運輸澆注設備、砼配合比要求較高，砼的運輸時間也要盡量縮短，以確保砼的入模溫度。

砼拌合采用苗家坪拌合站集中拌合，1h平均供應量為50m3，為防止攪拌過程中出現故障，利用葉家坪拌合站作為備用拌合站。配合2臺砼輸送泵，8臺砼運輸車，保證每段梁段的砼灌注時間為15～20h。

腹板砼澆筑時按縱向斜向分層，水平分層的方法進行。斜向分層長度控制在4m左右，水平分層厚度控制在30～50 cm之間。

振搗過程中要特別注意錨墊板位置的砼必須密實，同時還應采取措施確保不破壞波紋管，不允許管道產生移位，以保證設計的張拉效果。

4.3砼冬季施工措施

1）根據施工工期安排，灌注連續梁砼時間恰好部分進入冬季施工。砼拌制采用熱拌法。砼拌制用水主要采用鍋爐管道蒸汽通入蓄水池，使水加熱至30～50℃。拌合砼時，先投入砂石料和熱水，攪拌60 s，注意控制攪拌機內溫度不超過30℃，然后投入水泥及外加劑再攪拌120s，此時的砼出機溫度為15～20℃。

2）梁體新拌砼采用砼輸送車運輸，砼輸送泵輸送砼入模。砼出罐溫度控制在13～18℃，砼入模溫度控制在10℃以上。

3）連續梁冬季施工部位采用暖棚蓄熱法進行養護，把連續梁冬季施工部位整個覆蓋起來，在棚內使用炭火爐進行加熱，每隔5～8m設置一支溫度計，保證棚內養護溫度在15～20℃，使梁體砼養生正常進行。

4.4連續梁合擾段防裂措施

1） A、B和B、C相鄰梁段接頭預埋鋼板，并在每個攏段接頭設置兩個橫向支撐和四個縱向支撐與預埋鋼板焊接組成合攏段外部臨時剛接措施，防止合攏段施工過程中因為支架及砼溫度變化引起不協調位變而產生裂縫。

2）合攏段砼施工中摻加適量的經過試配的膨脹劑，避免砼硬化干縮過程中產生裂縫。

3）合攏段砼澆筑時間應在一天中溫度最低時開始施工，并使砼澆筑后溫度開始上升為宜，防止施工中出現裂縫。

5連續梁節段的分段張拉、整體張拉及壓漿

1） 所有預應力鋼材不許焊接，鋼絞線使用前應作防銹處理。

2） 鋼絞線應采用圓盤切割，不允許使用電氣切割鋼絞線，錨具應避免生銹及局部損傷。

3） 預應力張拉順序嚴格按照設計要求同步對稱張拉，防止出現不對稱張拉使梁體產生安全質量隱患。

4） 在橫向、縱向、豎向預應力筋張拉過程中，對伸長量與張拉力兩大指標進行雙控，以張拉為準，實測伸長量與設計伸長量兩者的誤差控制在±6%以內。

5） 預應力鋼束張拉完畢后，嚴禁撞擊錨頭和鋼束，鋼絞線多余長度應采用切割機切割。

6） 壓漿采用M50水泥漿，壓漿嘴和排氣孔的位置可根據實際施工需要設置。管道壓漿前應用壓縮空氣清除管道內雜質，排除積水。從最底壓漿孔壓入，管道內壓漿要密實，壓漿配合比要仔細比選，采用最優配合比。為減少收縮，水泥漿可增加適量的減水劑和膨脹劑。封錨采用15 cm厚鋼筋砼包封，其鋼筋網應與結構可靠連接。

6結語

1） 現澆支架的可靠性是本橋施工質量和施工安全的前提。支架設計時，應根據施工現場條件和現澆梁的結構特點確定的結構形式。繼而針對不同結構的支架和梁體的施工順序確定支架檢算時的荷載組合，根據支架的構造和受力情況確定支架基礎形式、預壓方案、落架順序等進行。

2） 梁體砼的立模、灌注、張拉、注漿和合攏段體系轉換，以及冬季防護養生等施工過程中，嚴格按照施工規范和程序進行，以保證梁體內資質量的核心環節。

3） 董家灣大理河特大橋跨307國道大跨度連續梁的施工，體現了整體施工方案的合理、經濟。成橋后砼質量內實外美，表面平整，線形流暢，得到業主的高度贊揚。

參考文獻

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