鐵路大跨度預應力混凝土連續梁橋施工技術

郜啟衛

（中鐵隧道局集團路橋工程有限公司，天津 300000）

1 工程概況

某鐵路混凝土連續梁橋的計算長度為81.45 m＋128 m+81.45 m，從支座中心線到梁截面的長度為1.85 m，梁的總長度為291.9 m，采用掛籃懸臂澆筑施工。梁體變高度、變截面直腹板預應力混凝土連續箱梁的結構為單箱單室。上橫梁寬13.0 m，下橫梁寬8.0 m。中線和平板底部的梁高度為10.665 m。標定中值為10 m 直截面，邊跨為21.5 m 直線段，截面中心的梁高度為6.6 m，中心線和直線底板內的光束高度為6.665 m。預應力混凝土連續箱梁總體布置如圖1 所示。

圖1 預應力混凝土連續箱梁總體布置（單位：cm）

2.45m 的直線段處于梁端部，截面中央的梁高度為6.6 m，在線路中心和底板內的梁高度為6.615 m。梁端附近的頂板厚450～650 mm，腹板的厚度640～1 100 mm，底板的厚度根據二次拋物線從校準中間的520 mm 變為根部的1 200 mm，在末端支點，中點和中間支點處共固定了4 個橫隔板。橫隔板厚度參考參數為：邊支座2.5 m、中跨1.8 m、中支點處4.0 m。橫隔板上有一個通孔供人出入。在箱形梁兩側的腹板和上下平板的相交處采用弧形倒角過渡。

2 0#段的施工技術

在整個鐵路大跨度預應力混凝土連續梁橋施工過程中，0#段施工是最重要的、最關鍵的一個環節。為此，在本項目中應當根據橋墩的高度和設計要求，使用托架法對0#段施工，施工彎沉后要立即進行澆筑，并保證澆筑一次到位，減少返工。

2.1 臨時支墩施工

為了減小鐵路大跨度預應力混凝土連續梁橋施工過程中由于連續梁質量而引起的不平衡彎矩，需要將4 個臨時支墩設置在0#梁下。支撐基礎是承重混凝土基礎平臺，澆筑混凝土制成的支撐平臺和浮橋體時，根據支撐設計的需要，采用鋼鐵軋制的端板。每個臨時支墩應當使用尺寸為1 600 mm×12 mm的鋼管將承臺與0#梁段固定，鋼管內澆筑C40 混凝土，混凝土澆筑時，先通過人工辨別方法確保混凝土的強度與密實度是否達到標準，再設置垂直和水平連接系統，使其成為空間網格結構，增強支架的穩定性。鋼管混凝土臨時支撐必須承受最大不平衡彎矩94 090 kN·m 和相應78 639 kN 的垂直支反力。

2.2 支架搭設與預壓

0#段鋼支架分別由型鋼拼裝與焊接而成，型鋼支架與臨時支架相互連接共同形成合力，其中所有的縱梁（I36b）用來支撐底模、外模、內膜、0#段混凝土以及建筑物體的質量與荷載，并直接支撐在橫梁上，各種載荷通過橫梁傳遞到柱上，最后各種載荷由軸承平臺支撐，必須檢查支撐的穩定性，以確保其緊湊性和穩定性[1]。

橫向梁由2I45b 工字鋼制成，通過楔形軸承將其與縱向梁連接起來，以形成一個扁平的網格結構支撐底模與外側模。橫梁和立柱使用高強度螺栓連接并固定在一起，要保證連接與固定的可靠性；橫聯板、斜撐耳板以及立柱使用雙面螺紋焊接在一起，焊縫應當大于12 mm。0＃段由碗形固定腳手架組成，間距為0.9 m×0.9 m。

在安裝完0#段支架水平桿、斜撐、橫梁后，需要對其進行預壓。預埋精軋螺紋鋼錨固的方式簡單易用，節省了施工時間，并且可以輕松檢測水平桿、斜撐和立柱。支架預壓檢驗0#段托架的有效承載力和穩定性，可以得到相應的載荷彈性變形值，消除支架的非彈性變形，達到了檢驗工藝質量和組裝支撐件的目的。

2.3 模板安裝

本項目0#號段應當使用定型鋼板模，施工過程需要注意以下兩個方面：

1）底膜安裝，設置預拱度。0#段底膜使用竹膠板，竹膠板鋪設流程應當根據縱梁、橫梁設計要求完成鋪設，并根據工程項目的實際情況合理設置預拱度，如果出現偏差，使用鐵楔進行調整與加強。

2）側模加固。所有使用到的側模應當使用定型鋼膜，通過吊車將側模吊至墩頂，使用倒鏈將其固定于墩身兩側，再利用千斤頂調整側模的標高和位置，并最終將其牢牢固定。

2.4 鋼筋綁扎

1）混凝土澆筑之前，委派專業人員仔細檢查預應力管道的位置和接頭處，鋼筋縱向應使用鍍金屬波紋管，但要保證波紋管的質量，比如，沒有銹蝕、焊渣滲透等現象，以此降低鋼筋的摩擦力。

2）波紋管以井字形鋼筋設置與定位，保證其位置穩定與筆直，定位筋的基本間距應≤1.0 m，鋼絲的彎曲部分（包括下部平板鋼線的凸曲線部分）的加密必須≤0.8 m，并且必須確保風道的位置正確。必須正確安裝和固定錨定基板的尺寸和位置，嚴禁封堵預應力孔道[2]。

2.5 澆筑混凝土施工工藝

1）81.6 m＋129 m＋81.6 m 連續梁0#段混凝土澆筑，應分層澆筑，并一次性澆筑成功。總的來說，應當按照隔板、底板、腹板、頂板的順序，先澆筑變形小處，后澆筑變形大處。

2）0#段混凝土澆筑。0#段混凝土澆筑之前，要認真檢查橫梁鋼筋、波紋管道、剪力齒槽、預埋件、側向擋塊、預埋鋼筋以及各預留孔洞的情況，以此保證后續施工的有序推進，混凝土在拌和站集中拌制而成，通過運輸車運至施工現場，再使用混凝土泵送車實現混凝土的連續澆筑。本項目所使用的混凝土的強度應為C50 高性能混凝土，攪拌均勻，攪拌時間≥2 min，同時，混凝土的水灰比、坍落度（160～180 mm）要能滿足混凝土的強度要求，并滿足泵送需要，且可以根據環境氣候變化隨時調整集料體積，以確保混凝土有足夠的強度和耐久性。由于混凝土用量較大，在施工過程中必須進行連續澆筑，一次成型。

2.6 預應力束張拉

在牽引預應力筋時，必須將標記放置在設計拉伸噸位的20%的初始張力下，以便直接測量每根鋼絲的張拉量，并將其與標準計算公式計算的結果進行比較，找到并處理不符合伸長量要求的鋼筋。拉預應力鋼束或鋼筋結束后，錨頭和鋼束禁止移動。使用切割機切割鋼絞線和粗鋼筋的長度，用來掛籃的粗鋼筋也使用切割機將其切割好后備用，預應力錨的外漏長度要≥31 mm。

3 連續梁懸臂段施工技術

1）懸臂段澆筑施工采用跨欄方式，從0#段開始澆筑，懸臂的長度應當嚴格按照設計要求控制，每一節段的兩邊既要對稱，又要一次性澆筑完成。梁段底板應先澆筑主墩，再澆筑懸臂墩，每一段底板和腹板的高度應以斜坡層的方式向前推進，避免懸臂端發生變形，再重點澆筑結合處的混凝土，減少結合處出現裂縫的現象。

2）連續梁懸臂段施工前，設置連續梁懸臂線形和中線控制點[3]。

3）混凝土初始凝固前，每一段混凝土應一次性澆筑完成。澆筑混凝土時，從懸臂端部向著根部澆筑，并將根部與前部的混凝土連接，在具體的澆筑過程中，根據實際情況及時調整吊籃梁部分的自重引起的撓度，以避免開裂。

4）在混凝土中添加一定比例的緩凝劑，保證整個連續梁部分的混凝土在初凝之前全部澆筑完畢。

懸臂澆筑過程中，對連續梁段的階段懸臂澆筑進行實時監測和控制。觀察點應放置在每個塊件的頂部和底部，以測量每個階段的高程變化，控制連續梁節段的抬高量和連續梁懸臂澆筑過程中的線形。采用在遠離既有線懸臂端掛籃主桁架安放鋼材的方法設平衡重，所加平衡重噸位為施工防護措施預選質量。在吊籃移動期間，配重鋼也隨之移動，以確保2 個懸臂端之間的平衡。

4 結語

在長期鉆研實際鐵路連續梁橋項目施工的基礎上，預應力混凝土連續梁橋研究在項目建設中起著非常重要的指導作用。但是，由于考慮到施工材料質量、自然環境變化等眾多因素的影響和制約，工程項目的建設切忌照搬他人成果。所以，連續梁懸臂澆筑施工應當根據工程項目的實際情況進行改革與調整，保證項目經濟效益和社會效益的實現。