特殊孔跨的技術研究

牛彥霞 任艷麗

中國水利水電第四工程局有限公司

特殊孔跨的技術研究

牛彥霞 任艷麗

中國水利水電第四工程局有限公司

下面文中采用了新建北京至沈陽鐵路客運專線桃花站特大橋1-100m下承式提籃系桿鋼管拱橋工程。范圍主要包括：主橋鋼管拱肋、橫撐的廠內制作及現場運輸、涂裝、安裝等。新建鐵路北京至沈陽客運專線遼寧段站前TJ-9標桃花站特大橋(DK550+904.91～DK554+876.06)1-100m下承式無砟雙線簡支拱橋，位于遼寧省阜新市阜蒙縣沙拉鎮，簡支拱跨預留新義鐵路擴能右線及左線，斜角角度：152? 08′ 00″。詳細分析特殊孔跨箱梁架設施工中可能影響施工進度及施工安全的各種因素，提前制定出一套切實可行的施工方案和技術措施，使箱梁架設能夠快速、安全、順利完成。

鐵路工程；孔跨；技術

橋址區表覆第四系全新統沖洪積層(Q4al+pl)及上更新統坡殘積(Q3el+el)粘土、粉質粘土、粉土、砂土及角礫土、圓礫土、碎石土，下伏侏羅系上統(J3)頁巖、砂巖、礫巖等，產狀185°＜20°橋址區屬燕山遼東山東半島暖溫帶亞濕潤季風性大陸氣候區與松遼中溫帶亞濕潤季風氣候區、松遼上游中溫帶亞干旱季風氣候區的過渡地帶。按對鐵路工程影響的氣候分區，遼寧省范圍屬于寒冷地區，土壤最大凍結深度1.40m。橋址區地震動峰值加速度為0.05g，地震烈度為Ⅵ度，動反應譜特征周期Ts為0.35s。

1 工程特點

桃花站特大橋100m下承式無砟雙線簡支拱橋全長102.7米，拱肋計算跨度為100米，矢跨比為f/L=1：5，拱肋立面投影矢高20m，拱肋在橫橋向內傾8度，呈提籃樣式，拱肋斷面采用啞鈴型鋼管混凝土等截面，面內截面高度為2.8m，鋼管直徑1m，由16mm鋼板卷制而成，每根拱肋的兩根鋼管之間用16mm腹板連接，在拱肋的腹板中焊接拉桿。拱肋之間設一道一字撐和四道K撐，一字撐采用外徑1m厚12mm的圓管組成，斜撐采用外徑1m厚12mm的圓管組成。吊桿采用平行布置，吊桿間距均為5m，吊桿縱向垂直于系梁布置，橫向內傾8度。

2 施工工藝

2.1 鋼管拱制作加工方法

拱肋單元節段的分段主要考慮吊裝條件、結構對稱性、即時合攏的原則，同時兼顧各節段的單體重量與長度。針對本工程的實際情況，將每幅拱肋除拱腳處外劃分為5個單元節段，最大單元節段的長度為20.6m，重為37t，能滿足汽車運輸以及現場吊裝的需求。分段劃分時，考慮到接縫線需錯位，腹板的橫向焊縫與鋼管的環縫不應處于同一截面，根據規范要求應錯開200mm以上。

2.2 拱肋安裝

安裝柱腳段拱肋應在底模及側模支撐完成后先進行柱腳支架的安裝，支架采用I25a工字鋼以及I20a工字鋼組成，支架底部用I20a工字鋼將兩側支架連成整體，同時支架后部利用工字鋼與模板頂牢。柱腳吊裝采用80t汽車吊進行吊裝，根據現場情況可知，柱腳段最大重量為15t，吊車最大吊裝半徑10m，吊桿長度24m，此時最大吊裝重量為17t大于15t，滿足吊裝要求。首先第一段鋼管拱通過陸路運輸到現場后，通過施工通道運輸到待安裝位置，350t汽車吊站位于待安裝位置，然后利用350t汽車吊先將鋼管拱肋卸到地面上。同時80t汽車吊站位于拱肋低端位置。350t汽車吊重新綁扎吊裝帶，綁扎時使鋼管拱下端略低，然后緩慢起鉤，然后將鋼管拱調整到高度與系梁面一致后停吊。然后將80t汽車吊用吊裝帶掛在鋼管拱肋的下端部，350t汽車吊承擔全部的吊裝重量，80t汽車吊只承擔調整拱肋的傾斜角度。

2.3 鋼管拱肋混凝土泵送頂升

1)施工前準備。施工前組織所有參加施工的人員進行全面的技術交底，做到人人心中有數，并有詳細的交底記錄。組織有關人員進行混凝土泵管的接拆訓練，保證在施工中每個接口的拆裝在規定的時間內完成。按試驗室要求備齊所有原材料。各種原材料的抽檢技術資料必須準備齊全、準確，并得到有關人員和監理工程師的簽認。鋼管拱泵送混凝土配合比提前2天交監理工程師簽認。鋼管拱泵送混凝土前要有詳細的拱肋線型測量資料，并在拱腳、1/4L、1/2L位置設置測量標記，便于在泵送混凝土過程中監測拱肋線型的變化。每次泵送混凝土前，必須對所有用于施工的機械設備進行全面檢查、維修、保養，確保各種機械設備運轉狀況良好。

2)混凝土泵送壓注施工。在各項準備工作結束，經檢查合格后，即可開始泵送壓注施工。依據設計要求，混凝土壓注一次完成。施工中上、下弦管混凝土兩側分別同時四角對稱壓注，一次壓完，且須在混凝土初凝以前全部壓注完畢。為增強混凝土的密實性，保證混凝土的壓注質量，在拱肋頂面附近開設φ125mm的孔，以利于排氣，由φ125mm排氣管排出含有石子的新鮮混凝土時，插入φ50振動棒進行振搗。

3)質量控制。施工前組織有關人員對用于鋼管拱混凝土施工的機械設備進行全面檢查，確保泵送施工的連續性。質量檢查人員認真檢查己壓注部位的混凝土是否密實，發現問題及時向有關部門報告，并及時作相應處理。試驗人員嚴格按己確認的配合比施工，控制好混凝土和其各組成材料的質量。施工過程中按要求留有足夠的試件，并做好值班記錄。混凝土壓注過程中，測量人員隨時對鋼管拱的變形和拱座進行測控。發現異常情況應及時通知現場負責入。

2.4 吊桿的安裝及張拉

在系梁及拱肋施工時注意預埋吊桿預留孔、錨頭鋼筋及螺旋鋼筋預埋件等。吊桿實際下料時，應在拱肋混凝土灌注完成后，精確測量上錨墊板頂面標高，并由設計單位根據施工過程中實測拱肋變位情況，修正有關計算參數，計入拱肋在橋面系恒載作用下豎向變位推算值影響后，確定實際下料長度。同時上錨頭預留長度調整差±50mm。交由專業廠家下料并及時安裝吊桿與錨具。安裝吊桿錨固端采用汽車吊。吊桿的安裝次序從兩端拱腳開始按設計要求對稱依次安裝至拱頂。在拱肋混凝土強度達到設計要求后，采用千斤頂在拱肋頂單端張拉，張拉端設置在吊桿底部，按設計圖紙順序張拉至初始應力后錨固。

采用“特殊孔跨箱梁架設技術”施工，既節約了工期和造價，又安全的完成了貝雷支架的現澆，同時為國內特殊孔跨箱梁架設施工積累了寶貴的施工經驗。

[1]汪永慶.黃岡公鐵兩用長江大橋北引橋特殊孔跨箱梁架設技術[J].江西建材，2015,05:175-176+179.

[2]李華云.淺談無縫線路軌道的橋梁孔跨布置[J].橋梁建設，2006，S2:65-68+71.