高鐵客運專線900t箱梁的架設質量控制

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

1 工程概況

哈大客運專線TJ-2標段第三項目部共需架設箱梁661孔， 其中32 m箱梁642孔，24 m箱梁19孔。中建系統首次使用大型專用設備進行32 m、24 m雙線簡支箱梁的架設。

架橋機主要完成混凝土箱梁的精確安裝及就位。可分為導梁式架橋機（圖1）和懸臂式架橋機（圖2），其中導梁式架橋機又可分為上導梁式和下導梁式。懸臂式架橋機直接過孔，其功效較導梁式架橋機簡潔高效，但其過孔時呈懸臂狀態，縱向穩定性較差。導梁式架橋機過孔時采用簡支過孔，安全性大大提高，但是其工序較多，效率較低，且總體施工受運梁車影響較大。

圖1 TLJ900下導梁式架橋機

圖2 SPJ900型懸臂式架橋機

2 工程難點

客運專線具有施工任務大、施工專業化程度高、施工工藝標準要求嚴格、技術標準高、新技術含量大、施工復雜等特點，為了保證箱梁架設完畢后能滿足客車運行時速350 km的要求，達到使用壽命為100 a的預期目標，并順利通過客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準的考驗，項目部采取的主要措施為：

1）嚴格按照技術條件要求進行橋臺、墊石、箱梁的檢驗及交接；

2）對進場原材料如橡膠支座、灌漿材料等進行嚴格檢驗；

3）精確對位使箱梁達到客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準要求；

4）對灌漿料進行專人養護[1,2]。

3 架橋機架橋工藝流程

3.1 架橋機過孔

1）利用移軌小車，以橋梁中心線為中心向兩側對稱鋪設中車、后車走行軌道，中車軌道中心距為6.20 m，后車軌道中心距為7.60 m，軌距誤差和軌道中心距誤差應控制在10 mm以內。

2）將2個起重小車開至架橋機的后端軌道并用夾軌器鎖定（圖3）。

圖3 起重小車開至架橋機的后端鎖定

3）操縱中車升降油缸，使中車車輪落到走行軌道上，檢查中、后車走行系統及軌道是否正常。

4）操縱架橋機前支腿升降油缸，收縮伸縮套使前支腿收起500 mm，并用銷軸插好，檢查前支腿支撐墊塊是否固定牢固，檢查落梁千斤頂及泵站是否到位并固定牢固。

5）指揮人員指揮架橋機司機操縱架橋機向前走行，進行架橋機過孔作業。

6）架橋機過孔到位后，操縱架橋機中車升降油缸，在軌道加固段與車架之間墊鋼板，使中車走行輪離開軌面完成受力轉換，檢查中車是否支墊牢固。

7）將架橋機前支腿支撐墊塊擺放到位，操縱架橋機前支腿升降油缸，頂升伸縮套，使架橋機前支腿支撐在橋墩墊石上，并插好銷軸；檢查前支腿是否垂直，支撐是否牢固，前支腿是否高于中車且與主梁在同一直線上。

3.2 運梁車與架橋機對位

1）運梁車馱梁走行至架橋機后車10 m處停車，轉到爬行模式，穿過架橋機后車向中車靠近；注意運梁車兩側與架橋機后車走行系統的距離。

2）運梁車距架橋機中車8 m時停止，將1#駕駛室旋轉90°至運梁車左側后繼續以原爬行速度向架橋機中車靠近。

3）運梁車前端支撐距離架橋機中車車架30 cm時停止，檢查運梁車中心與已架橋梁中心線偏差是否基本重合。運梁車前后支撐油缸頂升，壓力為10 MPa。用木楔子將運梁車走行輪楔死。

3.3 喂梁

1）架橋機指揮人員指揮架橋機司機操縱架橋機2#桁車前行與箱梁吊裝孔對位；操作工人將2#桁車吊桿穿入吊裝孔后，箱梁內的操作工人將吊梁托盤及螺母戴好，檢查2#桁車中心到中車中心距離是否小于4 m，檢查吊具、吊桿、托盤、螺母是否有損壞變形等情況，檢查吊桿螺紋露出螺母部分是否長度一樣。

2）架橋機指揮人員指揮架橋機司機操縱架橋機3#、4#卷揚機起鉤，當箱梁底面離開運梁車固定枕梁10 cm時靜停1 min，檢查制動系統。檢查3#、4#卷揚機卷筒上的鋼絲繩纏繞圈數差是否小于1圈。

3）運梁車操作人員拔掉馱梁小車定位銷，架橋機指揮人員指揮架橋機司機繼續起升至箱梁支座高于架橋機中車橫梁頂面10 cm時停止。

4）運梁車操作人員插上與架橋機的聯機線，將運梁車打到喂梁模式。

5）架橋機指揮人員指揮架橋機司機操縱架橋機2#桁車與運梁車馱梁小車同步前行，箱梁后吊裝孔距離中車中心小于8 m時停止。

6）架橋機指揮人員指揮架橋機司機操縱架橋機1#桁車前行與箱梁吊裝孔對位；操作工人將1#桁車吊桿穿入吊裝孔后，箱梁內的操作工人將吊梁托盤及螺母戴好，檢查吊具、吊桿、托盤、螺母是否有損壞變形等情況，檢查吊桿螺紋露出螺母部分是否長度一樣。

7）架橋機指揮人員指揮架橋機司機操縱架橋機1#、2#卷揚機起鉤，當箱梁底面離開運梁車固定枕梁10 cm時靜停1 min，檢查制動系統，運梁車操作人員拆掉聯機線。

8）架橋機指揮人員指揮架橋機司機繼續起升1#、2#卷揚機至箱梁后端支座高于架橋機中車橫梁頂面10 cm時停止。

9）架橋機指揮人員指揮架橋機司機操縱架橋機1#桁車與2#桁車同步前行，至落梁位置停止。

10）運梁車退出架橋機并返回梁場裝梁[3,4]。

3.4 落梁對位

1）架橋機走行到位后，指揮人員指揮架橋機司機操縱4臺卷揚機聯動下降，速度變換時間間隔要超過30 s。

2）落梁到距墊石0.50 m時停止落梁并安裝錨栓，用管鉗將螺栓扭緊后方可繼續落梁。

3）微調梁體對位時，先保證箱梁底面水平且支座均落到相應標高（復測灌漿厚度是否在20～30 mm之間），然后調整支座中心線與墊石中心線對位，保證兩中心線縱向偏差小于15 mm、橫向偏差小于10 mm（復核已架箱梁與現架箱梁腹板偏差是否小于10 mm，兩梁梁縫是否在90～110 mm之內）。

4）在落梁千斤頂上放1塊厚40 mm的鋼板，頂升箱梁達到10 MPa后，卷揚機方可落鉤，直到整個箱梁完全落到千斤頂上（復核4個千斤頂壓力差是否在-5%～5%以內）。

3.5 支模灌漿

1）確定模板內側已涂抹油，下面已粘膠皮后方可支模。

2）冬季外界氣溫較低時，需對錨栓及墊石進行預熱后方可灌漿。

3）灌漿之前應確保攪拌機內已無雜質，調配砂漿應嚴格按照廠家提供的水灰比進行。

4）灌漿完畢2 h達到20 MPa并卸頂完畢后（先拆模板，再拆支座連接件，最后卸頂），架橋機方可過孔。

5） 對已灌砂漿要指派專人進行養護。

4 箱梁、橋臺、墊石的交接

4.1 箱梁的交接

箱梁的交接按照制架梁工序交接驗收記錄表進行檢驗，記錄表上的各指標如不能滿足要求將直接影響箱梁架設后的質量及使用壽命。梁長及端面垂直度會影響梁縫的大小，跨度及中線位置會影響梁的受力，橋面及防護墻的寬度會影響橋面系的施工及其質量，吊裝孔的位置會影響提梁與架梁的速度及吊桿的安全，支座板中心及螺栓孔位置直接影響箱梁的就位位置及最終的安全質量，梁體及管道水泥漿的強度將影響施工時的安全及今后箱梁的使用壽命。

4.2 橋臺、墊石的交接

橋臺、墊石交接按照制架梁工序交接驗收記錄表進行檢驗，記錄表上的各指標如不能滿足要求將直接影響箱梁架設后的質量。設計中心線位置會影響梁縫的大小，橋墩平面扭角及防護墻的寬度會影響橋面系的施工及其質量，支撐墊石平面位置及預埋件預留孔位置直接影響下道工序的施工和最終的安全質量，墊石表面平整度及墊石頂面標高直接影響灌漿料的厚度，墊石及橋墩混凝土的強度將影響施工時的安全及今后箱梁的使用壽命。

5 施工過程控制措施

5.1 技術控制措施

1）指定專人對箱梁及橋墩、墊石進行復測交接，不能滿足要求時，應及時進行處理。

2）根據梁高及墊石高程計算出灌漿料厚度，在墊石上畫出距離梁底為30 cm的標高線。

3）箱梁對位時，首先進行粗調使支座錨栓能夠落入錨栓孔內，然后用角尺測量梁底與標高線的距離，將箱梁調整至標高位置，偏差控制在2 mm以內，符合灌漿料的厚度，確定灌漿料厚度均在20～30 mm范圍內后，則開始利用架橋機的橫移油缸及1#、2#桁車對箱梁進行前后左右位置的精調。

4）對箱梁位置進行精調時，支座中心線與墊石中心線的位置要滿足：橫向偏差小于10 mm（高30 m以上橋墩）；橫向偏差小于15 mm（高30 m以下橋墩）；縱向偏差小于15 mm（高30 m以上橋墩）；縱向偏差小于20 mm（高30 m以下橋墩）；待架箱梁與已架箱梁腹板及翼板偏差小于10 mm。以上條件不能同時滿足時，以中線為準，在允許范圍內盡量減小其他條件的偏差值。

5）箱梁精調對位完畢后，將千斤頂頂起，使壓力表的讀數達到10 MPa，使千斤頂與箱梁底面完全接觸后，卷揚機下降使千斤頂完全受力，用角尺測量落梁千斤頂，使之達到標高線位置，觀察千斤頂液壓表讀數，如果數值相差在5%以內，則將千斤頂各液壓鎖鎖緊，并進行支模灌漿。如果液壓表數值不在5%以內，則單獨調整后橋墩的千斤頂，使之滿足要求，此時標高與計算標高可以不同，但其偏差應小于2 mm。整個調整過程中，后橋墩千斤頂為并聯使用，前橋墩千斤頂為串聯使用，直到調整完畢后方可將千斤頂上液壓鎖鎖緊。

6）灌漿材料為高強、無收縮支座灌漿料，使用過程中需要調整配合比，以滿足不同溫度條件下的施工要求。

7）灌漿料灌注完畢后，如果大氣溫度為5℃以上，從灌漿料初凝開始，需要灌水養護3 d以免產生裂紋等缺陷，影響箱梁架設質量；如果大氣溫度為5℃以下，需要采取保溫措施以滿足灌漿料的使用要求（調配時水溫為5～30℃，灌注時漿體溫度為15～30℃，24 h內溫度為5℃以上且不出現溫度驟變情況）[5,6]。

5.2 質量控制措施

1）對原材料進行進場檢驗，滿足客運專線技術條件要求。每個進場的橡膠支座除檢查其外形尺寸、螺栓孔直徑、螺栓孔中心距外，還要檢查其合格證是否一一對應。每一批進場的支座灌漿料都要去實驗室進行抽檢，以滿足客運專線橋梁盆式橡膠支座暫行技術條件及客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件要求。

2）對每1孔梁、每1道工序要下發技術交底，保證操作工人知曉自己需要完成的工作及其控制要點。

5.3 組織管理措施

1）建立質量保證體系，明確每個人的職責。

2）每道工序都要進行技術交底，要使每個操作工人知道工作內容及控制要點。

3）關鍵工序質檢員與技術員要在現場對操作工人的作業過程進行監督指導。

4）每周組織一次技術培訓，對已架箱梁過程進行總結，對下步工作的重點、難點進行交底，并指定專人進行監控。

5）結合實際情況制訂一套簡練有效、切實可行的架梁口令，并嚴格執行。

6 結語

哈大客運專線TJ-2標段第三項目部現已架設900 t箱梁661榀，尚未發現重大安全質量問題。

客運專線建設要達到預定質量目標，不是一個人一句話能夠解決的問題，它需要一種體系，一種上令下達且每個人都明白自己職責的體系；每個具體工程、每道工序都要有專業技術人員進行具體施工過程中的指導、監督、檢查，如此才能夠真正地、保質保量地完成這一關系國計民生的重大工程。