淺談高烈度地震山區高速鐵路橋梁豎向防落梁施工技術

熊利文

（中鐵十六局集團有限公司第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

淺談高烈度地震山區高速鐵路橋梁豎向防落梁施工技術

熊利文

（中鐵十六局集團有限公司第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

現以滬昆鐵路客運專線（云南段）高烈度地震山區橋梁防落梁施工為對象，結合9度地震區增加豎向防落梁措施施工的特征，提出豎向防落梁裝置的梁體預埋組件定位、墩臺頂預埋組件定位，以及球絞式豎向限位桿定位安裝等技術措施，有效地解決了豎向防落梁組件定位安裝困難、安裝空間小、安裝風險大等問題，進一步優化了高烈度震區域高速鐵路橋梁豎向防落梁施工工法，實現了橋梁防落梁施工質量難控制的目標。

高烈度地震區；高速鐵路；豎向防落梁；施工安裝技術

0 引言

目前，橋梁梁體防落梁裝置是橋梁工程中的重要組成部件之一，普通橋梁梁體設置縱、橫向防落梁裝置，在高烈度地震區高速鐵路橋梁梁體設置豎向防落梁裝置更為重要，在國內也罕見，其作用是在強烈地震時，使梁體結構所受地震力能起到緩沖，起到豎向減震和限位目的，同時保證在地震時減少梁體傾斜和不滑出橋墩或橋臺，確保了梁體在地震時的安全性進一步得到保障。本文針對高烈度地震區域橋梁豎向防落梁施工遇到難題采取的工藝和措施，提出筆者的經驗體會。

1 工程概況

滬昆鐵路客運專線云南段站前3標段位于昆明市嵩明縣境內，該管段線路長16.04 km，設計大中橋17座，總長8 711 m，地處小江斷裂帶和高烈度（9度，Ag=0.4）地震區域，位于高烈度地震區域的箱梁共273榀。每孔梁設置四個豎向防落梁裝置，布置如圖1所示。梁體施工時在梁體側面相應位置預埋梁體鋼板組件，梁體預埋組件與梁體鋼筋固定牢固；墩臺施工時在墩臺頂相應位置預埋梁體鋼板組件，墩臺頂預埋組件與墩臺頂鋼筋固定牢固，待梁體架設就位后安裝球鉸式豎向防落梁其它部分[1]。可見，這樣給預埋組件（單套預埋組件重105 kg）定位和豎向防落梁安裝增加了難度，也給施工工藝技術和措施提出了新的難題。

2 豎向防落梁裝置技術

梁體預埋組件采用（420×420×20）mm滲鋅鋼板。鋼板上每邊鉆3個Ф38 mm的孔，孔間距160 mm，需鉆透，配合預埋8根Ф40 mm的錨錠鋼棒，采用基孔制間隙配合。配合公差等級為H8/h7，校準位置后，再將其用四點點焊焊牢，并保證錨錠鋼棒與預埋鋼板垂直。錨錠鋼棒頂中心攻絲孔M20×30 mm，與球絞式豎向限位構件下法蘭盤M20螺栓連接，螺孔安裝前涂抹黃油[1]。同時，鋼板上兩錨錠鋼棒之間預埋8根Ф12鋼筋車螺紋連接，長24cm，預埋鋼板預先鉆M12的絲孔，需鉆透，且底面處理平整，再將Ф12鋼筋擰進預埋鋼板里。詳見圖2所示。

墩臺頂預埋組件采用420 mm×420 mm×20 mm滲鋅鋼板，鋼板上以直徑320 mm的圓上勻布鉆6個Ф38 mm的孔，需鉆透，配合預埋6根Ф40 mm的錨錠鋼棒，采用基孔制間隙配合，配合公差等級為H8/h7，校準位置后，再將其用四點點焊焊牢，并保證錨錠鋼棒與預埋鋼板垂直[1]，錨錠鋼棒頂中心攻絲孔M20×30 mm，與球絞式豎向限位構件下法蘭盤M20螺栓連接，螺孔安裝前涂抹黃油。同時，在鋼板上預埋6根Ф12鋼筋車螺紋連接，長24 cm，預埋鋼板預先鉆M12的絲孔，需鉆透，且底面處理平整，再將Ф12鋼筋擰進預埋鋼板里，詳見圖3所示。

圖1 豎向防落梁裝置布置圖

圖2 梁體預埋鋼板尺寸圖

圖3 墩臺頂預埋鋼板尺寸圖

3 豎向防落梁裝置施工技術

3.1 組件梁體預埋

考慮梁體內鋼筋比較密集，預埋組件重量重和施工時難固定，同時，在混凝土澆筑過程中，可能沖動預埋組件，預埋組件定位難和固定難。為解決這個問題，采取在箱梁側模上打孔，使用M20螺栓固定預埋組件，確保了組件的預埋精準性。

首先，在箱梁側模測量放出預埋組件的中心十字線，同時標出預埋鋼板四個角處錨錠鋼棒上M20螺孔中心位置，在側模板上對應螺孔位置鉆Ф25孔眼，并在外側增加加強墊板焊牢固。

第二，門吊將組件吊到位，使預埋組件的鋼板四個角緊貼箱梁側模，四個角處錨錠鋼棒上M20螺孔與側模孔眼對齊，將預埋組件的鋼板采用4顆M20螺栓擰緊在側模上，這樣預埋組件定位準確，在混凝土澆筑過程程中也不會移位。

第三，預埋組件均固定后，再綁扎梁體鋼筋，鋼筋與錨錠鋼棒沖突時，調整鋼筋位置，與預埋錨錠鋼棒或鋼筋綁扎一起，梁體混凝土澆筑并初凝完成后，松開預埋組件固定M20螺栓，減少預埋組件與混凝土之間產生溫度等應力影響。

3.2 組件墩臺頂預埋

九度地震區墩臺頂鋼筋雖然密集，但豎向防落梁預埋組件固定在鋼筋上，在混凝土澆筑過程中，沖動預埋組件，影響偏位較大，預埋組件定位難。為解決這個問題，采取2根L100×100 mm角鋼定位架，使用M20螺栓固定預埋組件在定位架上，定位架固定在墩帽模板上，確保了組件的預埋精準性。

墩頂每側有兩個預埋組件，每側加工一套角鋼定位架，將兩根角鋼采用4根橫向鋼件平行連接加固，平行角鋼兩豎立面外側間距為預埋組件鋼板寬。做定位架時，在角鋼上放樣好組件錨錠鋼棒上M20螺孔位置，在角鋼上對應孔眼位置鉆Ф25孔眼，定位架定位后平行角鋼兩端搭接在墩帽模板兩邊固定（可調高度）。

墩帽鋼筋綁扎和模板就位后，放樣出墩頂的豎向防落梁預埋組件中心位置和標高，根據位置拔調與錨錠鋼棒沖突的鋼筋。初步定位好預埋組件，放置在墩頂鋼筋網上，后根據放樣位置和標高在墩帽模板頂上固定好定位架，采用墊片調高程，螺栓或焊接固定。

將預埋組件兩邊采用4顆M20螺栓固定角鋼背面，鋼板組件固吊在定位架上，固定后調整鋼板組件周邊鋼筋與組件鋼棒和鋼筋綁扎。這樣預埋組件與模板及墩頂鋼筋加固成整體，確保了預埋組件定位準確性，在混凝土澆筑過程程中也不會移位。

預埋組件均固定后，在墩帽混凝土澆筑過程中，采用油布或黃油保護好鋼板螺孔，混凝土初凝完成后，松開預埋組件固定M20螺栓，拆卸定位架，減少預埋組件與混凝土之間產生溫度等應力影響。

3.3 球鉸式豎向防落梁桿定位安裝

球鉸式豎向限位桿比較重，通常架好梁后安裝，存在墩頂高空吊裝，空間小，人員作業難，風險大。為解決這個問題，采取在梁場送入架梁機前安裝好豎向限位桿。在梁場上清理干凈梁體預埋鋼板表面和螺孔，孔內打上黃油，利用小型提升機將球絞式豎向限位桿送到位，用M20螺栓將上支座板組件與梁體預埋組件連接安裝好，收緊限位桿中間套筒到最短，隨梁體運輸到現場橋墩，詳見圖4所示。

圖4 梁體豎向限位桿就位實景

梁體就位前，對墩臺頂豎向防落梁預埋組件鋼板表面和螺孔內清理干凈，孔內打上黃油。待梁體安裝完成后，擰動限位桿中間套筒至合理長度，使下球鉸底座與墩臺頂預埋組件鋼板正對，采用M20螺栓連接牢固，完成豎向防落梁組件的安裝。

4 結語

近年來地震災害對橋梁抗震產生了巨大的影響，目前我國在這方面的研究尚欠缺[2]，特別是高烈度地震區域橋梁梁體的安全性應得到社會廣泛關注。為滿足抗震設防要求，在墩臺頂與梁體之間增設豎向防落梁裝置，高速鐵路橋梁防落梁措施及施工工藝至關重要。為此，解決防落梁措施施工難度問題和保證施工質量，成了關鍵技術問題。本文采用的豎向防落梁梁體預埋組件定位技術、墩臺頂預埋組件定位技術，以及球鉸式豎向限位桿定位安裝技術等綜合運用，有效地解決了豎向防落梁組件定位安裝難，安裝風險大等問題，實現了橋梁防落梁施工質量控制目標，進一步優化了高烈度地震區高速鐵路橋梁豎向防落梁施工工法。圖5為梁體豎向限防落梁裝置之實景。

圖5 梁體豎向限防落梁裝置之實景

[1]中鐵二院.時速350公里客運專線：無砟軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁（雙線、預制、Ag=0.4g）[Z].成都：中鐵二院，2012.

[2]王軍文，李建中，范立礎.橋梁結構地震碰撞效應及防落梁措施研究現狀[J].公路交通科技，2007（5）：32-35.

U445.4

B

1009-7716（2017）08-0145-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.044

2017-04-24

熊利文（1975-），男，湖北浠水人，工程師，研究方向：橋梁施工技術。