上跨市域鐵路大跨度T構(gòu)連續(xù)梁施工要點(diǎn)

許長(zhǎng)建

（溫州市鐵路與軌道交通投資集團(tuán)有限公司，浙江溫州 325000）

1 工程概況

溫州市域鐵路S2線一期工程土建標(biāo)SG5段靈昆特大橋位于黃華站—靈昆站區(qū)間，并于DK53+960處跨越在建溫州市域鐵路S1線。該橋梁上跨段采用（56.6+56.6）m單室變高度截面T構(gòu)結(jié)構(gòu)，既有線第29號(hào)和第30號(hào)線塔位于施工區(qū)域內(nèi)。圖紙要求0#塊和A12塊采用支架現(xiàn)澆法進(jìn)行施工，A2～A11塊采用掛籃法懸臂現(xiàn)澆，合龍段采用吊架法施工，29號(hào)線塔頂距離梁底1.4 m，避雷線距離梁底1.18 m。

2 難點(diǎn)分析

2.1 凈空距離小

S2線橫跨S1線掛籃施工，既要保證既有線路S1線運(yùn)營(yíng)安全，又要保證新建路線S2線的掛籃施工安全。

S1線接觸網(wǎng)立柱頂端與T構(gòu)混凝土底板的最小距離只有1.18 m，與接觸網(wǎng)27.5 kV高壓線的最小距離為3.31 m，掛籃操作平臺(tái)需要1.5 m的高度。所以協(xié)調(diào)后需要臨時(shí)降低S1線接觸網(wǎng)頂端處的避雷線，待完工后重新恢復(fù)，并重新調(diào)整操作平臺(tái)的高度，將操作品臺(tái)高度壓縮成1.2 m。

2.2 主要防護(hù)難點(diǎn)

（1）保證掛籃施工防電性能可靠，掛籃和電氣化線路之間的感應(yīng)電壓不得超過(guò)施工安全電壓（36 V），不得和施工區(qū)形成電氣短路。

（2）保證施工過(guò)程中電焊等動(dòng)火作業(yè)的防火性能可靠，火花焊渣不得掉落在既有線。

（3）保證掛籃施工防水性能可靠，避免連續(xù)水流造成電氣化線路短路。

3 施工要點(diǎn)

3.1 0#塊施工

本T構(gòu)梁高度為23 m，在墩身順橋向前后布置8個(gè)直徑為609 mm的鋼立柱，柱頂橫橋向放置4根雙工45a工鋼；墩身兩側(cè)布置兩個(gè)鋼立柱，柱頂采用45a工鋼橫橋放置，翼板下主梁采用2根雙工28a工鋼；底板下順橋向分配梁采用I28a雙拼工字鋼。

3.2 掛籃懸臂澆筑施工

掛籃懸臂澆筑施工的順序?yàn)椋簰旎@拼裝并驗(yàn)收→掛籃底模和外模拼裝固定→預(yù)壓→鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋施工→內(nèi)模拼裝→頂板鋼筋及預(yù)埋件施工→端頭模板安裝→混凝土澆筑→梁體養(yǎng)護(hù)→齡期檢測(cè)→預(yù)應(yīng)力張拉→真空壓漿→掛籃行走→下一梁段的施工。

3.2.1 掛籃組成

掛籃主要由桁架系統(tǒng)、橫梁、底籃系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)和防護(hù)系統(tǒng)七大部分組成[1]。掛籃與懸臂梁段混凝土的重量比不大于0.5，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)限重要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了確保梁體的最終線性，掛籃在設(shè)計(jì)提升系統(tǒng)時(shí)預(yù)留10cm豎向間隙，便于后期標(biāo)高調(diào)整。掛籃各組成部件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。

（1）桁架系統(tǒng)。桁架是掛籃的主要受力結(jié)構(gòu)，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，主桁架采用2榀菱形架，桁架的各個(gè)構(gòu)件都需要經(jīng)過(guò)檢測(cè)，桁架間連接均采用銷軸固定。

（2）橫梁。桿件A1、A2、A4塊由2[40a槽鋼組焊而成；A3、A5塊由方管加工而成，方管截面尺寸為40 mm×40 mm。每個(gè)節(jié)點(diǎn)焊接都需經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格，橫梁的高度應(yīng)滿足受力要求，橫梁的接頭需要錯(cuò)開(kāi)，不得在同一斷面。

（3）底籃系統(tǒng)。底籃系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)承載懸臂澆筑構(gòu)件重量，在設(shè)計(jì)期間和防護(hù)平臺(tái)一同設(shè)計(jì)，主要包括底模、縱梁、前后橫梁和底部兜底防護(hù)。

（4）懸吊系統(tǒng)。懸吊系統(tǒng)包括前橫梁鋼吊帶和后錨精軋螺紋鋼，主要用于懸吊底模平臺(tái)、外模走行梁吊桿、內(nèi)外模走行梁吊桿、千斤頂及防護(hù)兜網(wǎng)，將施工期間全部荷載傳遞到主構(gòu)架上[2]。

（5）錨固系統(tǒng)。錨固系統(tǒng)設(shè)在主桁架的后節(jié)點(diǎn)上，共設(shè)置2組，每組錨固系統(tǒng)包括6根精軋螺紋鋼筋、6根后錨桿及3根后錨上扁擔(dān)梁。主要作用為平衡澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生的傾覆力矩，確保掛籃施工期間的安全，其傳力路徑：桁架后節(jié)點(diǎn)→扁擔(dān)梁→后錨桿→精軋螺紋鋼筋→已澆混凝土結(jié)構(gòu)。

（6）行走系統(tǒng)。行走系統(tǒng)包括軌道、前支座、墊梁、后支座、走行梁、滾輪架、智能牽引設(shè)備。為了確保掛籃行走精度，本次掛籃行走采用智能液壓牽引設(shè)備，保證每組掛籃行走速度同步進(jìn)行。

（7）防護(hù)系統(tǒng)。防護(hù)系統(tǒng)采用全封閉防護(hù)，上下通道設(shè)計(jì)成全封閉結(jié)構(gòu)，包括前上橫梁操作平臺(tái)、底籃通道平臺(tái)、上下通道，防護(hù)系統(tǒng)和掛籃同步設(shè)計(jì)、同步施工，防護(hù)系統(tǒng)均采用裝配式的構(gòu)建進(jìn)行安裝，掛籃防護(hù)全部采用全封閉式防護(hù)。

3.2.2 掛籃靜載試驗(yàn)

掛籃拼裝完成后及時(shí)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，在荷載試驗(yàn)中，按掛籃受力最不利的工況下進(jìn)行等效分級(jí)加載，加載采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)壓塊進(jìn)行預(yù)壓，模擬混凝土結(jié)構(gòu)工況。根據(jù)各級(jí)荷載施加期間掛籃產(chǎn)生的撓度，結(jié)合測(cè)量資料繪制出荷載—撓度曲線，為后續(xù)懸臂施工的線性控制提供可靠的依據(jù)。根據(jù)最大荷載作用下掛籃控制桿件的內(nèi)力，可以計(jì)算出掛籃的實(shí)際承載能力，了解掛籃使用中的實(shí)際安全系數(shù)，以確保施工安全可靠。

3.2.3 掛籃移動(dòng)、調(diào)整及錨固

掛籃行走步驟如下。

（1）軌道連接，軌道對(duì)接處應(yīng)順直、平整，通過(guò)鋼墊片調(diào)整枕梁高度，每個(gè)支點(diǎn)枕梁設(shè)置[25槽鋼4根，[10槽鋼6根，后邊[25槽鋼枕梁的間距不能超過(guò)50 cm。

（2）進(jìn)行智能行走系統(tǒng)調(diào)試，即在掛籃行走前調(diào)試各壓力表及油泵。

（3）混凝土澆筑完成后待設(shè)計(jì)齡期及強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，壓漿完成后進(jìn)行掛籃行走。

（4）行走期間，后錨桿不能完全拆除。

（5）行走時(shí)，保證軌道前部有3根錨梁錨固，同時(shí)后面有兩根錨梁錨固軌道，嚴(yán)格按照先裝后拆的原則[3]。

（6）行走時(shí)，通過(guò)智能液壓控制系統(tǒng)控制桁架行走，行走期間必須同步控制，確保行程統(tǒng)一。

在前一梁段施工完畢后，解除各吊點(diǎn)，使梁體模板脫離，解除梁上后錨點(diǎn)，進(jìn)行錨固轉(zhuǎn)換，行走小車托力轉(zhuǎn)換在滑道上。在掛籃走道梁上安裝反力座及千斤頂，用鋼絞線連接主桁前支點(diǎn)反力座及走道梁上的反力座，通過(guò)千斤頂整體頂推主桁架至下一梁段位置。

掛籃空載走行時(shí)兩主桁行程差不得超過(guò)10 mm，到位時(shí)不得大于5 mm，兩個(gè)掛籃行程差不得超過(guò)300 mm，前端伸臂上嚴(yán)禁堆放材料，掛籃走行到位后立即進(jìn)行錨固。掛籃行走保險(xiǎn)裝置布置如圖1所示。

圖1 掛籃行走保險(xiǎn)裝置布置

3.2.4 合龍段施工

全橋合龍段共有2個(gè)邊跨合龍段（H#），合龍段長(zhǎng)度皆為2 m，設(shè)計(jì)邊跨為19.6 m3。合龍時(shí)的溫度應(yīng)在10～15℃，嚴(yán)格控制好合龍段兩端懸臂標(biāo)高及軸線位置，確保偏差在允許范圍內(nèi)。

邊跨合龍采用掛籃合龍。吊架自重設(shè)計(jì)按50 t控制。合龍后張拉鋼絞線完成體系轉(zhuǎn)換。

（1）邊跨合龍段。懸澆H#塊段施工完畢后，將掛籃前移2.5 m，邊跨現(xiàn)澆段上預(yù)留吊帶孔，利用掛籃底模、外側(cè)模、內(nèi)模作為邊跨合龍段模板，底籃錨固在底板上，外側(cè)模板采用外滑梁懸吊。在兩側(cè)懸臂端配置水箱，重量數(shù)據(jù)由監(jiān)測(cè)單位提供，并測(cè)定懸臂兩端的標(biāo)高。

（2）合龍鎖定。合龍前做好懸臂端和邊跨梁面高度測(cè)量工作，確保高度符合圖紙要求。臨時(shí)鎖定采用鋼骨架進(jìn)行固定，鎖定時(shí)間按合龍段鎖定設(shè)計(jì)執(zhí)行，合龍鎖定遵循又張拉又支撐的原則[4]，即鎖定包括焊接勁性骨架和臨時(shí)預(yù)應(yīng)力張拉，張拉期間嚴(yán)格控制好張拉應(yīng)力，避免應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致邊跨位移。

（3）預(yù)應(yīng)力施工。預(yù)應(yīng)力張拉采用智能張拉設(shè)備，按照?qǐng)D紙要求的張拉順序?qū)ΨQ張拉，先張拉邊跨頂板預(yù)應(yīng)力束，再?gòu)埨装宓谝慌A(yù)應(yīng)力束。橫向、豎向及頂板縱向預(yù)應(yīng)力施工同箱梁懸灌梁段施工，合龍段施工完畢后，拆除臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束并對(duì)其管道壓漿。

3.2.5 平衡設(shè)計(jì)

合龍段施工期間，每個(gè)懸臂段需做到對(duì)稱施加荷載，考慮到箱室內(nèi)的齒塊位置及數(shù)量，應(yīng)做好相應(yīng)配重，確保兩側(cè)荷載偏差在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。平衡設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮以下4種施工荷載。

（1）掛籃本身自重

（2）作用于合龍?jiān)O(shè)備的荷載。

（3）作用于懸臂的荷載。

（4）合龍段混凝土自重。

3.3 跨越S1線施工防護(hù)措施

3.3.1 0#塊頂安裝掛籃

0#塊澆筑養(yǎng)護(hù)完成后，拼裝掛籃，在掛籃拼裝前，先在掛籃底部、通道底部采用絕緣卷材封閉絕緣措施，絕緣卷材為配電室35 kV以下專用絕緣墊板。根據(jù)實(shí)測(cè)得知，既有接觸網(wǎng)立柱在A3塊位置時(shí)距離最近，距離梁體混凝土僅3.31 m，距離整個(gè)掛籃系統(tǒng)最下部構(gòu)件約2.1 m。

3.3.2 防電板掛設(shè)工藝

掛籃安裝前，在掛籃底部前、后橫梁、工作平臺(tái)的下緣焊接8#等邊角鋼，作為防電板的固定骨架，將防電板鋪設(shè)在角鋼骨架上，用絕緣螺栓固定。絕緣板采用厚度12 mm耐壓指標(biāo)35 kV環(huán)氧樹(shù)脂絕緣板（或使用配電室專用橡膠絕緣卷材），搭接重疊15 cm完成滿鋪，并在工作平臺(tái)外緣上折30 cm和護(hù)欄連接固定。防電板、絕緣螺栓均由專業(yè)廠家生產(chǎn)并通過(guò)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)場(chǎng)[5]。

在承力索上增加預(yù)絞絲保護(hù)條，以防在物體掉落時(shí)觸碰電線，引起的火花對(duì)電纜造成傷害。

3.3.3 防水設(shè)施

為了保護(hù)防電板不被破壞，在頂面設(shè)置3層保護(hù)層：自下而上依次為1.4 cm厚木板，一層帆布、一層花紋薄鋼板。防水層匯水處設(shè)出水管使用橡膠管將水引排至36號(hào)墩排水管中排除到接觸網(wǎng)危險(xiǎn)區(qū)外，防止線狀落水和接觸網(wǎng)形成短路。

橋面排水系統(tǒng)采用橋面集中匯水到橋面中心線，并從橋面預(yù)留泄水孔豎向水管流入箱梁內(nèi)縱向水管，再?gòu)南淞簝?nèi)流至0#塊內(nèi)通過(guò)36號(hào)墩豎向水管集中排出。

3.3.4 防落物

在掛籃四周側(cè)面及已經(jīng)完成澆筑的橋面設(shè)置護(hù)欄及防護(hù)網(wǎng)，護(hù)欄底部設(shè)30 cm高踢腳板，操作平臺(tái)底部鋪設(shè)木板，并鋪設(shè)一層薄鋼板，使掛籃施工作業(yè)區(qū)與S1線電氣化設(shè)施完全隔離，同時(shí)達(dá)到防墜物、防水、防電物等效果。掛籃行走時(shí)，防電板、防護(hù)設(shè)施、排水設(shè)施同掛籃一起同步移動(dòng)，確保市域鐵路設(shè)施與施工的安全。

4 應(yīng)急處置

為了應(yīng)對(duì)施工期間的突發(fā)問(wèn)題，項(xiàng)目專門成立應(yīng)急處置小組，明確各環(huán)節(jié)流程，確保將影響降到最低。此外應(yīng)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)單位、消防部門及政府其他應(yīng)急管理部門定期舉行演練，提高突發(fā)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)處理能力，施工期間邀請(qǐng)專業(yè)管線管理人員進(jìn)行過(guò)程監(jiān)督，確保施工安全。

5 結(jié)語(yǔ)

市域鐵路是連接城市各大區(qū)塊的有效交通形式，多數(shù)以高架橋梁為主。由于規(guī)劃影響工程涉及既有道路及軌道交通較多，上跨連續(xù)梁設(shè)計(jì)數(shù)量較多，針對(duì)施工過(guò)程提出的要求較為嚴(yán)格。本文通過(guò)分析參建項(xiàng)目，提出具體施工要點(diǎn)，為相關(guān)工程提供參考。