64m簡支箱梁節段拼裝施工技術研究

趙建廠 中鐵二十二局集團第二工程有限公司

1 引言

架橋機通常用于40m以內的T梁、箱梁架設，對于本橋17孔64m大跨度簡支箱梁，采用一般架設方法難以完成，為順利完成橋梁施工，可采用分節預制，在造橋機上整孔組拼，整孔張拉預應力施工。主要施工要點包括節段預制、節段運輸、支座安裝、節段吊裝、膠接、張拉、封錨等。

2 節段預制

梁體節段采用C50高性能混凝土，按照設計梁型斷面尺寸采用長線法預制（形狀易于布置及控制，構造相對簡單，偏差可及時調整不會累積，可保證梁段質量）。64m箱梁每跨采用奇數分塊，共分為17 個梁段，設置16 個接縫（跨中段為4m 標準節不設接縫），對稱布置，梁段最重不超過171t。

3 節段運輸

節段混凝土強度達到設計強度的75%時，采用200t 龍門吊吊裝出模，存放在存梁區。

節段預制箱梁從預制場到橋位由運梁車完成，運梁車采用輪胎式，車高1.35m，發動機功率120馬力，輪距為2.2m，共7個軸，32個輪胎，走行速度不超過35km/h。

4 節段梁架設

4.1 造橋機拼裝

移動支架造橋機主要包括主梁、導梁、后尾梁、回轉天車、前支腿、中支腿、后支腿、運梁車、懸吊系統等組成。造橋機拼裝主要包括以下步驟。

（1）拼裝導梁:將下弦桿及下平聯先行拼接，然后依次拼裝腹桿、上弦桿和上平聯。

（2）拼裝主梁和尾梁: 按下弦桿→下平聯→懸吊縱梁→腹桿→上弦桿→上平聯→軌道縱梁順序拼裝，可先在地上將主梁腹桿預拼成三角形，然后進行整體吊裝。

（3）拼裝天車：將天車在地面上拼裝成整體，用250t 龍門吊吊裝到天車走行鋼軌上。

（4）造橋機拖拉：利用滾輪箱和后支點小車作為滑道，采用兩臺8t卷揚機（最大拖拉力為100kN），拖拉造橋機前移。

4.2 支座安裝

造橋機縱移到位后，對墊石高程、錨栓孔位置、深度進行復核檢查無誤，彈線、表面鑿毛、清除雜物后吊裝支座。

用鋼鍥塊鍥入支座四角，找平支座，支座底板標高誤差不超過1mm，四角不平不超過2mm，同一端支座底板標高差不超過2mm。

安裝鋼模板、橡膠防漏條，采用無收縮高強度灌注材料（28d抗壓強度不小于50MPa）、重力灌漿方式從支座一側向另一側進行灌漿（支座底面與支承墊石之間應留有20mm～30mm空隙），灌漿高度覆蓋下支座板下緣10mm～20mm 為止。同時留3組標養試件，3組同養試件。

4.3 節段梁吊裝、拼接

節段梁采用回轉天車吊裝，在造橋機上進行整孔組拼，整孔張拉預應力施工。

（1）移動支架過孔到位后，支撐好支架中、后支腿。

（2）運梁車將節段梁運輸到支架尾部，移動支架回轉天車到達指定位置，通過回轉天車的升降、旋轉，將節段梁懸吊在懸吊系統上。

（3）節段調整就位，涂膠施工，臨時預應力張拉；所有梁段安裝完成預應力張拉，完成本孔梁的架設。

（4）梁段架設完成后，在已成梁段上鋪裝鋼軌并固定在混凝土梁面上。后支點小車自行到移動支架尾部，頂起移動支架,并臨時支撐好移動支架尾部。

（5）頂起中支腿，高度低于100mm，將滾輪箱橫向挪開，并臨時支墊移動支架。倒運后支腿到下一孔架設位置，千斤頂卸載,將移動支架支撐在后支腿上。

（6）降低前支腿，由中支腿支撐移動支架。然后拖拉過孔到下一待架孔位。

4.4 梁段拼接涂膠

梁段接縫面剪力鍵采用鍵頂寬5cm，鍵根寬15cm，鍵高5cm 的梯形、密鍵形式布置，接縫處采用無溶劑型雙組分觸變性環氧粘結劑（橋梁專用）拼接。

涂膠前完全清除接縫混凝土面上的污物、油跡、浮漿，對接縫面進行噴砂處理或打磨。

節段膠接拼裝應連續作業，整孔箱梁膠拼時間宜在24 小時內完成。如遇天氣影響，采取搭設臨時篷布方式防護涂膠面。若遇極端天氣中斷作業，應將已經涂抹環氧樹脂膠的梁端膠拼、臨時張拉完成，中斷時間較長后再次涂膠需對接縫面清潔、干燥后繼續涂膠施工。

4.5 臨時張拉

臨時張拉作業分0.1、0.4、0.7、1.0四級張拉，確保以箱梁斷面對稱同時進行。

張拉前，通過回轉天車提梁向組拼好梁體靠攏至3cm 左右，利用油缸調整梁段中線及標高，使中線、標高完全吻合。

臨時張拉完成后，接縫處擠出的膠體需立即清理，并用通孔器排除預應力孔道膠體。

4.6 預應力張拉

整孔箱梁膠拼完成，用壓力水沖洗孔道內的雜物，觀查無串孔現象后，用風吹干孔內水分。先由人工穿入引線，再用卷揚機將編好束的鋼絞線穿入，完成鋼絞線下料穿束。其中，下料長度應以mm計，需考慮孔道長度、千斤頂及錨具等長度，具體計算公式如下：

式中：

L——梁體孔道長度；

L1——夾片式工作錨厚度；

L2——穿心式千斤頂長度；

L3——夾片式工具錨厚度；

預應力張拉施工須進行兩端張拉，以張拉力控制為主，伸長量作為校核，進行指標雙控。

張拉按以下程序進行：0——0.1σK（測初始伸長值、測工具錨夾片外露）——0.2σK（測初始伸長值、測工具錨夾片外）——σK（測伸長值、測工具錨夾片外露、持荷5min）——回油到0（測總回縮量、工作錨夾片外露量）。

4.7 孔道壓漿、封錨

預應力筋張拉完畢后48 小時內應進行壓漿施工。壓漿前，先行檢查預應力錨固筋，如無異常，方可采用砂輪機進行鋼絞線余頭切割（需考慮外留3cm長度）。

壓漿采用標號不低于M50 的微膨脹灌漿料，一次真空壓漿工藝，在完成全部孔道壓漿之后，綁軋梁端封端鋼筋,支立模板,澆筑封端混凝土，隨后在梁段接縫處40cm內涂刷聚氨酯防水涂料。

為防止某個注漿孔漏灌，影響梁體質量，需對壓漿孔數和位置作好記錄備查。另每孔梁需要制作不少于3組試件，一組隨梁同條件養護，二組標準養護。

全部孔道壓漿完成，參照注漿記錄，逐個檢查，如無不飽滿情況，漿體凝固后，應及時進行梁體封端作業。

封端采用C60 微膨脹混凝土，澆筑過程中要不斷搗固，確保混凝土密實，無蜂窩麻面，與梁端面平齊，與梁體混凝土的錯臺不超過2mm。

采用人工定期灑水方法進行混凝土養護并覆蓋塑料布。養護結束后，在梁端底板以及腹板表面滿涂1.5mm 厚的聚氨酯防水涂料。

5 施工注意事項

（1）嚴格控制墊石的實際標高與設計標高的誤差，臨時立柱與橋墩等各支承點之間的標高偏差小于10mm，地面預拼首節下弦桿的對角線的長度偏差在5mm以內。

（2）嚴格檢查架橋機的中線及水平度，其中心線與橋梁的中心線應保持一致。曲線段拼裝時，造橋機中線應與預先設定的弦線一致。

（3）為防止剪力鍵不咬合、產生縫隙等，需要進行試拼裝，試拼合格后，方可進行正式拼接、涂膠施工。

（4）壓漿時及壓漿后3d內，梁體與環境溫度不得低于5℃。

（5）如壓漿當天最高溫度大于35℃，應選擇在溫度較低的早間或者夜間進行施工。如最低溫度低于5℃時，應按冬季施工考慮相應保溫措施處理。

6 結束語

64m大跨度簡支箱梁采用預制場內分節預制，利用節段膠接拼裝施工，完美的解決了大跨度梁的架設施工，使工期更加有保障，技術可行，質量可控，安全可靠，為今后高速鐵路橋梁工程大跨度梁施工提供了寶貴經驗，為后續施工引領方向，有一定的研究價值，值得推廣應用。