現澆道岔連續箱梁施工技術探索

■姜新杰 ■中鐵六局北京鐵建公司，北京 海淀 100036

隨著鐵路建設的快速發展，現澆道岔連續箱梁作為一種較新的結構得到越來越多的應用;該結構形式為等高、變寬異型連續梁，截面形式由單一箱室漸變為多個箱室。

京廣貨右跨石太鐵路特大橋梁全長8453.81m，在其175～180#墩處設置有砟軌道(5 -32m)單線變雙線道岔連續箱梁，梁全長163.3m(含兩側梁端至邊支座中心各0.75m)。梁體采用預應力混凝土，等高度、變寬的直腹板箱梁結構，箱體由單箱單室過度為單箱雙室，梁高3.0m，箱梁頂板寬為7.0～12.314m。

該道岔連續箱梁采用滿堂紅支架現澆的施工方法。該技術探索是在該連續梁施工的基礎上總結形成的。

1 現澆法道岔連續箱梁的施工特點

(1)適用于鋪設有砟道岔的預應力鋼筋混凝土連續箱梁的施工。

(2)施工采用碗扣式腳手架，腳手架布置方式根據箱梁線形(寬度)以及結構形式(單一箱室至多個箱室)逐漸變化，滿堂支架法施工靈活，可以有效保障施工質量與進度;

(3)通過對施工中支架進行預壓，進行分析處理，以達到控制連續箱梁線形的目的;在計算分析的基礎上，對應力、梁體變形、線形等進行全過程的施工監測監控;

(4)預應力體系施工，張拉設備簡單、便于轉移、投入勞動力少，效率高，施工質量可靠，安全性能高;

(5)施工方法簡便，速度快，可縮短工期，經濟效益和社會效益顯著。

2 現澆道岔連續箱梁施工流程及操作要點

圖1 施工流程圖

2.1 施工流程(見圖1)

2.2 操作要點

2.2.1 地基處理

支架底座位于承臺上的，利用承臺作為基礎。對于超出承臺范圍的部分，須將原有地面以下1m 土層采用3:7 灰土夯填整平，承載力不小于150KPa，再澆筑25cm 厚C15 混凝土做支架基礎。施工中應保證支架穩定，不發生不均勻沉降。在支架兩側順橋向設置排水溝。

2.2.2 支架搭設

在進行支架設計時應對各桿件和節點的強度、剛度以及支架的整體穩定性和變形量進行認真驗算，還應考慮到風力的影響。

驗算時支架彈性擾度值不得超過相應結構跨度的1/4000。

根據設計提供的梁體的寬度、跨徑、凈空，由測量人員測量放樣確定出支架搭設位置，搭設支架寬度應超出橋梁寬度每側150cm。底層立桿應采用3m 及2.4m 兩種不同長度的構件相互交錯安裝，上部各層均采用3m 立桿接高，避免立桿接頭處于同一平面。

2.2.3 支架預壓

支架預壓是滿堂支架法施工中一個重要的步驟，其目的是消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于線形的控制、檢查支架的安全性，確保施工安全。預壓前一定要仔細檢查支架各節是否連接牢固可靠，同時作好觀測記錄，預壓時各點壓重要均勻對稱，防止出現反常情況，預壓重量應≥梁體重量的100%，設計有規定時應按設計要求執行。預壓時每隔4h 進行一次沉降觀測，直至最后三天的平均沉降值＜3mm 時方可卸載。

2.2.4 箱梁模板

根據道岔連續梁梁體為等高度、變寬的直腹板箱梁的結構，箱體由單一箱室過渡為多箱室，箱梁外側模板易采用預制鋼模板和木模板結合的方式，箱梁外側拐角部位采用預制鋼模板，其余部位采用木模板。主龍骨為15 ×15cm 方木，縱向布置在60cm 高的可調頂托上，間距與支撐體系的橫向步距一致，次龍骨為10 ×10cm 方木，橫向平鋪在主龍骨上，間距30cm，使用前用壓刨機刨平，使其截面厚度一致，保證模板平整度。箱梁底、側模、內模采用12mm 厚覆膜竹膠板。模板對縫縱向平鋪，并用圓釘將模板與木板釘牢，模板接縫墊密封條，防止漏漿。

2.2.5 道岔連續梁預應力布置

道岔連續梁梁部預應力體系以縱向預應力體系為主設計，包含腹板、頂板、底板等，橋墩支點處橫隔板配橫向預應力鋼束。雙向預應力體系中由于鋼筋、管道密集，如管道之間或管道與普通鋼筋發生干擾時，允許進行局部調整，調整原則是先普通鋼筋，然后是橫向預應力鋼筋，保持縱向預應力鋼筋管道位置不動。

(1)縱向預應力體系。預應力鋼束采用公稱直徑15.2mm，抗拉強度標準值為1860MPa 的高強低松弛鋼絞線，其技術條件應符合GB/T5224 -2003 標準。管道形成采用金屬波紋管。金屬波紋管應符合《預應力混凝土用金屬波紋管》JG225 -2007 要求。錨固體系采用自錨式拉絲體系，錨具應符合《鐵路工程預應力筋用夾片式錨具、夾具和連接器技術條件》TB/T3193 -2008，張拉設備采用與之配套的機具設備。梁體分為若干段(根據設計)施工，腹板鋼束采用連接器連接。

(2)橫向預應力體系。預應力鋼筋采用公稱直徑15.2mm，抗拉強度標準值為1860MPa 的高強低松弛鋼絞線，其技術條件應符合GB/T5224 -2003 標準。管道形成采用扁型金屬波紋管，錨具采用扁型錨具。

(3)預應力筋及波紋管鋪設，在鋼筋綁扎過程中由于縱橫向波紋管與鋼筋的交叉較多，如普通鋼筋與波紋管位置沖突，可適當移動普通鋼筋，保證波紋管順直，待波紋管準確就位、固定牢固后再安裝預應力錨墊板及錨下鋼筋網片。錨墊板需牢固地安裝在堵頭模板上，錨墊板定位孔的螺栓要擰緊，錨墊板按設計角度與孔道嚴格對中并與孔道端部垂直，不得錯位。

2.2.6 預應力體系施工

(1)預應力筋的張拉:①張拉控制應力和張拉力根據設計要求進行控制，預應力張拉需在梁砼強度達到設計要求值，施加應力時，如發現伸長值、滑絲、斷絲超限或錨具壓壞等情況，應立即停止操作，查明原因，采取有效措施后再重新張拉;②張拉程序:0→初張拉→2 倍初張拉→1.0σcon(持荷2min)→錨固;③預應力筋張拉必須符合設計要求，按先縱向、次橫向的順序進行梁體預應力筋張拉，預應力筋按先腹板后頂板、先上后下、先中后邊、左右對稱進行張拉，最大不平衡束不應超過1束;④變形控制就是嚴格控制每一節段箱梁的豎向撓度及其橫向偏移，若有偏差并且偏差較大時，就必須立即進行誤差分析并確定調整方法，為下一節段更為精確的施工做好準備工作。

應力監測監控，通過對比分析理論值和實測值，判斷是否可以進行下一道工序施工。在梁體支點和跨中中埋設傳感儀器，如鋼弦計。

(2)預應力筋孔道灌漿、封錨①孔道壓漿:a 終張拉完成后，應在兩天內進行管道壓漿水泥漿標號不小于M50。b 水泥漿攪拌結束至壓入管道的時間間隔不應超過40min。c 應避免冬季施工，否則應采取可靠的蒸氣養生等保溫及其它相應措施;②封錨，預應力筋張拉端封錨采用以下步驟:用手持切斷機切除預應力筋多余長度，預應力筋外露長度不少于30mm，切除時嚴禁用電弧切割。錨槽處混凝土應清理干凈并鑿毛，錨槽處鋼筋按設計要求制作綁扎，經檢驗合格后支設模板。封錨處混凝土采用微膨脹混凝土，澆筑過程中應認真搗實。

3 材料與設備

施工主要機具配備見下表一。

4 質量控制

4.1 基本要求

(1)鋼絞線及錨、夾具等預應力材料的各項技術性能必須符合國家現行標準規定和設計要求，經檢驗合格后方可使用。

表1 大壩工程混凝土配合比

(2)鋼絞線應梳理順直，不得有纏絞、扭麻花現象。張拉時，單根鋼絞線不允許有斷絲現象。

(3)千斤頂與壓力表必須配對校驗。

(4)鋼筋、電焊條及混凝土的各種組成材料的各項技術性能必須符合國家現行有關標準要求。

(5)箱梁混凝土及孔道灌漿配合比須按有關標準經過計算、試配，施工時按規定配合比進行，使用預拌混凝土需有合格證明。

(6)箱梁混凝土在澆筑前，必須先檢查預埋件、錨固螺栓、支座等，須保證位置準確，埋設牢固。

(7)箱梁混凝土應振搗密實，混凝土及孔道水泥槳強度必須滿足設計要求。

4.2 實測項目

表2 實測項目標準

4.3 應注意的質量問題

(1)底板翻漿，在澆筑腹板混凝土時，底板混凝土還有較大流動性，為防止混凝土下落流動時，從側模內翻漿至底板混凝土內，此處混凝土的坍落度應適當降低2 -3cm，振搗時更不宜過振。混凝土卸料時要均勻鋪開，嚴禁集中卸料。

(2)波紋管堵塞，混凝土澆筑前，對波紋管進行全面檢查，在振搗過程中加強監督管理，防止振搗棒破壞波紋管。另外，在混凝土澆筑過程中應反復拉通，以防堵管。

(3)混凝土裂縫，應采取合理設計配合比、嚴格控制原材料質量、加強養護及控制混凝土表面溫差等措施控制裂縫出現。

(4)梁體出現裂縫，要保證混凝土供應連續且分層澆筑，覆蓋上層混凝土時間不得超過下層混凝土初凝時間。振搗時，振搗棒需插入下層混凝土深度50mm～100mm。

(5)張拉時錨墊板陷入不密實的混凝土中，因錨區鋼筋較密，振搗時需人工用鋼筋棒配合機械振搗密實。處理時可剔除不密實的混凝土，重新澆筑高強度等級混凝土，達到張拉強度時再張拉。

5 安全措施

(1)施工人員進入現場，必須戴好安全帽和其他必要的防護用品。施工現場和其他有危險的地方要設立明顯的示警標志，特別是交通要道和交叉口部位尤為重要，夜間施工，現場要有足夠的燈光照明。

(2)支架的外周邊須配掛安全網，高空操作人員必須系好安全帶，特種高處作業人員應持證上崗。

(3)搭拆支架時地面應設圍欄和警示標志，并派專人看守，嚴禁非操作人員入內。支架拆除順序:護欄—腳手片(板)—剪刀撐—小橫桿—大橫桿—立桿件，拆除作業必須由上而下逐層拆除，嚴禁上下同時作業。要做好鋼管支架的防電、避雷措施，不得在六級以上大風、雷雨和雪天下繼續施工。

6 技術經濟效益等分析

6.1 經濟效益

本工程采用滿堂支架進行現澆施工，能夠有效地縮減工期，節約成本，經濟效益明顯。其具有范圍廣泛、材料資源豐富，運輸便捷、工藝成熟等優點，能夠節約材料的加工、運輸時間，隨用隨到，用完后立即退還出場，節省成本，避免資源浪費。

(1)周轉材料節省9 萬元;(2)人工費節省3.3 萬元;(3)管理費、材料租賃費、機械設備租賃費及其他費用節省2.6 萬元;(4)滿堂支架預應力箱梁施工的技術已相當成熟，勞動力易掌握其施工的方法，不用特殊工種即可搭設且免于長時間培訓。

6.2 社會效益

工序較為簡單，施工方便、快捷，易控制，風險較小，可以減少由于交通、拆遷等因素對施工的影響，具有良好的社會效益。

［1］道岔連續梁設計施工圖.

［2］《客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南》(TZ203 -2008).

［3］《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204 -2002).

［4］《鐵路橋涵施工規范》(TB10203 -2002).

［5］《鐵路混凝土工程施工技術指南》(TZ210 -2005).

［6］《鐵路混凝土與砌體工程施工質量驗收標準》(TB10424 -2003).