跨既有高速鐵路橋梁施工關鍵技術分析

田守偉

廣東一新長城建筑集團有限公司 廣東 廣州 510030

橋梁建設時重點考慮如何減少上跨橋梁對既有高速鐵路運營的干擾與不利影響。選擇具體施工施工方案時，充分考慮既有高速鐵路橋梁的運營繁忙程度、線路夾角等，選擇相對經(jīng)濟且影響較小的方案。橋梁建設時，會對周邊環(huán)境、居民生活等產(chǎn)生影響，實際中盡量選擇影響小的技術方案。因此，文中以轉(zhuǎn)體施工技術為對象，轉(zhuǎn)體施工法影響較小，實際中經(jīng)濟效益顯著，制定合適的技術方案。跨既有高速鐵路橋梁轉(zhuǎn)體施工時，要深入分析轉(zhuǎn)體施工技術流程，強化各施工環(huán)節(jié)細節(jié)控制。

1 跨既有高速鐵路橋梁轉(zhuǎn)體施工技術概述

跨既有高速鐵路橋梁轉(zhuǎn)體施工技術較為常見，技術優(yōu)勢顯著。通過合理利用轉(zhuǎn)體施工法，有效利用施工地形條件，采取預制構件施工技術。利用轉(zhuǎn)體施工技術方法，施工過程中不影響橋下通行，橋梁施工與橋下交通互不干擾。同時，還能開展跨越通車線路作業(yè)，施工起僅需要少量設備，技術簡單，操作便捷，不需要施工人員具備多高專業(yè)技術[1]。

轉(zhuǎn)體施工可以節(jié)省施工材料，繼而降低施工成本。加上工序簡化，減少施工作業(yè)量，提高施工的安全性，加快施工進度。待橋梁主體合攏后，工程施工更為簡單。實際中轉(zhuǎn)體施工技術主要用于單跨與三跨橋梁建設，尤其是大跨徑橋梁，顯著提高橋梁經(jīng)濟效益。此外，轉(zhuǎn)體施工法能降低橋梁自重，綜合采用各種施工工藝。總之，這一技術能減少對交通的影響，降低交通延誤損失，對周圍環(huán)境影響降到最低，節(jié)約工程建設成本，提高跨既有高速鐵路橋梁工程經(jīng)濟效益，順利完成跨既有高速鐵路橋梁項目建設目標。

2 跨既有高速鐵路橋梁轉(zhuǎn)體施工的關鍵技術

2.1 合理布設控制點

(1)橋梁施工測量中應用GPS技術，需要在前期做好相關資料收集與管理工作，通常選擇在測繪區(qū)域設置3個或以上測繪點，使得測繪點之間形成三角形。當測繪點明確后，與橋梁施工測量面積、地形地貌等內(nèi)容結合起來，可以設置若干水準點。當測繪工作人員進行聯(lián)網(wǎng)測繪時，需要檢查與管理基座，控制測繪誤差并保持在2mm以內(nèi)，利用GPS技術開展信息校正與檢查。

(2)利用GPS技術進行靜態(tài)定位測繪工作，強化高程控制點管理，借助相關軟件進行測繪處理，控制好高程誤差，以保證測繪結果符合橋梁施工測量工作的要求，提高測繪數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理工作的有效性。技術人員會借助GPS定位系統(tǒng)以及相關技術針對需要測繪的地理信息和位置進行確定，然后利用計算機技術將收集到的數(shù)據(jù)信息進行匯總，分析出需要的內(nèi)容，再將其傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)中進行統(tǒng)一整理[2]。

(3)橋梁施工測量時要搭建控制網(wǎng)，切實發(fā)揮GPS技術的優(yōu)勢，保證測繪數(shù)據(jù)結果的精確性。控制網(wǎng)作為一種網(wǎng)絡結構，本身具有緊密性。當技術人員設定好模型后，利用GPS技術監(jiān)控節(jié)點精度，構建監(jiān)測網(wǎng)絡。搭建橋梁控制網(wǎng)絡中保證控制的準確性，構造相對簡單，花費一定時間與費用建設橋梁控制網(wǎng)絡。與此同時，利用GPS技術在礦區(qū)地表上形成一張有效監(jiān)控網(wǎng)絡，各個節(jié)點具有強大的監(jiān)視功能，及時發(fā)現(xiàn)橋梁變形，全天候監(jiān)測變形范圍與形狀，形成相應的數(shù)據(jù)內(nèi)容，使得監(jiān)測對象與橋梁生產(chǎn)情況結合起來。此外，有效落實橋梁工程測繪工作，提高橋梁測量結果的精確性，也是提高橋梁開采的有效手段。利用GPS技術構建的控制網(wǎng)，最大程度提高測繪結果的精確性，保證橋梁建設的順利進行。

2.2 采取預制梁

2.2.1 場地準備

在跨既有高速鐵路橋梁工程中，具體施工開始前，需要明確預制梁場的施工范圍，并及時做好山體土方的挖除工作，還要對施工區(qū)域進行硬化處理。填方區(qū)需要清除30cm后的表層土，并在存梁區(qū)周圍做好擋土墻圍工作。如果在具體施工過程中，遇到碎石土，需要合理使用振動動壓路機對分層進行壓實處理。

2.2.2 制梁臺座作業(yè)

在開展此項工作前，需要先對基底的承載力進行測試，如果未達標，需要做好進一步的加固工作。之后對基底進行開挖，替換70cm厚的厚片石。在換填結束之后，進行后墊層的澆筑工作。然后進一步擴大基礎，使長度和寬度滿足后續(xù)施工要求。基礎施工材料包括鋼筋、混凝土等，在施工前，需要做好鋼筋的管理工作，準備工作就緒后再進行澆筑，從而保證澆筑質(zhì)量。底模鋼板的鋪設通常使用熱軋?zhí)幚碇蟮牟讳P鋼板和普通鋼板，還要做好相應的焊接和固定工作。

2.3 樁基施工

在對特大橋進行鉆孔施工前，尤其是下部結構施工時，為保證施工安全，施工人員必須結合實際，針對高速鐵路的路樁基、鋼筋籠、墩身沉降等部位和設施做好安全防護和處理。在鉆孔時，盡可能對因震動導致的鐵路橋墩擾動進行控制，通過提升鉆頭高度和孔口護筒等措施，將具體跟進深度控制在3.0m以內(nèi)，以免引發(fā)橋梁塌孔等危險。

在進行鉆孔樁施工時，為保證安全，必須要按照一周一次的頻率對相鄰鐵路橋墩的沉降變形情況進行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常，要及時上報和處理，通過有效措施，避免情況惡化。在針對鋼筋籠進行吊裝處理時，為保證安全，對于吊車臂的伸出長度一定要進行控制，確保其最高點不會碰觸并超過鐵路軌道面。因此，每節(jié)鋼筋籠的長度不能超過9.0m。

2.4 控制轉(zhuǎn)體施工受力

橋梁工程在進行轉(zhuǎn)體施工之前，工作人員必須針對其實際受力情況進行全面分析，保證工程整個結構構件在轉(zhuǎn)體施工過程中能夠一直保持平衡。而且整個結構的實際受力情況必須被控制在一定范圍內(nèi)，避免整個結構在實際施工過程中因為一些意外情況而遭到破壞。在施工過程中一定要保證安全，其所選用的毛固體一定要符合建橋梁工程施工需求，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。在整個橋梁工程轉(zhuǎn)體施工中，最需要考慮的實際是結構荷載問題。

與此同時，對于風力荷載等問題也要結合實際予以充分思考，避免思慮不周導致的質(zhì)量和施工安全問題。在具體施工作業(yè)之前，工作人員必須對施工現(xiàn)場當天的天氣情況進行提前了解，包括前后幾天天氣變化，從而選取恰當?shù)臅r間開展轉(zhuǎn)體施工活動，并能夠根據(jù)實際天氣變化對施工進度等進行及時調(diào)整。在具體施工過程中，工作人員還需要對結構整體形變情況和合龍構造問題進行觀察，結合具體問題進行控制，避免形變過度或者合龍質(zhì)量不合格影響橋梁工程施工質(zhì)量。

2.5 控制轉(zhuǎn)體施工精度

在橋梁工程轉(zhuǎn)體施工中，對于精度要求很高。在具體施工過程中如果不能對精度進行準確把控，很可能在施工過程中引發(fā)安全事故。而在橋梁轉(zhuǎn)體施工中想要全面提升對于精度的控制，就需要從設備的安裝以及測量方面入手。

與此同時，在施工過程中，對于轉(zhuǎn)體就位的精度也要進行全面把握。就整個橋梁工程而言，為保證其質(zhì)量，相關單位和機構必須派遣專業(yè)的監(jiān)督和測量人員對整個施工過程以及相關環(huán)節(jié)的精度進行仔細核查和監(jiān)督，一旦在檢查過程中發(fā)現(xiàn)精度問題，必須立刻糾正，并結合實際予以嚴格處理，在提升施工人員精度意識的同時，避免精度偏差對于整個工程帶來的質(zhì)量威脅。

2.6 制作與安裝的球鉸

平均鉸部位是橋梁轉(zhuǎn)體施工中最為關鍵和重要的內(nèi)容。為保證球鉸制作的質(zhì)量，必須由專業(yè)的制作人員來負責和完成。同時，在具體安裝過程中，首先要保證球鉸安裝的頂口始終處于水平位置，而且頂面任意兩點之間的最大誤差值需要控制在1mm之間[3]。

另外，必須要保證球鉸轉(zhuǎn)動中心和為其所設計的位置必須始終一致，即使有誤差存在，也必須在所允許的最大誤差范圍內(nèi)，如此才能保證球鉸制作和安裝位置的準確性。

2.7 模板、鋼筋的制作

制作模板前施工人員要熟悉圖紙，檢查核實結構或構件的細部尺寸，復雜結構則需要放大樣方法進行配制，嚴格按照加工圖進行，經(jīng)過驗收后可在實際中使用。模板之間緊密連接，黏結時采取膠帶。如果模板存在縫隙，要選擇107膠封堵嚴密，避免澆筑時出現(xiàn)漏漿；檢查底模預拱度，判斷是否滿足設計要求。檢查模板確定其強度與剛度，檢查接縫是否滿足要求。

完成模板制作后，做好鋼筋材料試驗，確認滿足后進行加工。受力部位的鋼筋，選擇雙面焊接方式，通常焊接長度在鋼筋直徑5倍以上，選擇受力相對較小的位置。同時，橋梁箱梁結構中要預埋波紋管，為了保護波紋管，要在波紋管埋設前需要進行焊接作業(yè)，完成波紋管安裝后盡量不要焊接，當兩者之間出現(xiàn)矛盾時，需要移動鋼筋，鋼筋網(wǎng)定位在準確位置；此外，鋼筋綁扎前，測量人員要復測模板平面與高程，按照支架模板撓度設置，復測后滿足要求再進行鋼筋綁扎。將錨墊板設置在波紋管端部，保證錨墊板與孔道中心位置垂直，固定好，避免澆筑時出現(xiàn)位移。安裝好波紋管后，重視端部密封，避免混入水或其他雜物。施工時現(xiàn)場作業(yè)人員或機械設備都不能碰撞管道，澆筑前仔細檢查管道，判斷是否存在孔洞，利用空氣壓縮機通風，將管道雜物清除干凈，保持其通暢。

2.8 做好混凝土施工控制

混凝土澆筑時，保證澆筑工作的連續(xù)性，避免出現(xiàn)中斷情況。整個過程中嚴格控制施工進度，制定合適的方案控制方案，提高樓板澆筑施工質(zhì)量。依據(jù)實際情況制定養(yǎng)護時間。在混凝土結構的兩側(cè)應該及時設計好平直縫隙和階梯縫隙，混凝土施工時，依據(jù)工程需求設計抗壓等級，提高樓板混凝土施工質(zhì)量，不利于混凝土結構技術功能的發(fā)揮。具體振搗時，保證插點均勻且快插慢拔，振搗棒振搗后可以利用平板振動器對表面再次振動，提高混凝土表層的均勻性。整個振搗過程中避免與模板觸碰，出現(xiàn)漏出混凝土或破壞模板的情況，提高混凝土振搗的安全性與質(zhì)量。如果施工時遇到變截面結構，為了避免出現(xiàn)裂縫問題，二次振搗需要在混凝土初凝前進行，提高混凝土的密實度，避免孔洞情況出現(xiàn)；當澆筑的混凝土結構內(nèi)存在嚴密配筋結構，這時與骨料粒徑之間存在孔隙，澆筑時提前預留一定厚度，完成澆筑后再次進行二次振搗抹壓，降低開裂風險[4]。

測溫點布置時按照5×5m方格網(wǎng)進行，在螺紋鋼筋上固定有編號的溫度感應計。為了避免溫度感應計在澆筑過程中出現(xiàn)位移，需要將其固定好，并將導線從模板底部引出，固定好導線末端，避免混凝土污染導線末端，直接影響到溫控措施。大體積混凝土14d內(nèi)主要控制溫度差，14d以后則需要控制好降溫速度。當混凝土內(nèi)部最高溫度與外界溫度差＜20℃時，就可以撤去保溫材料并停止測溫。混凝土澆筑完成后做好養(yǎng)護工作，通常7d要進行測溫工作，每天關注溫度變化。當澆筑7d以后，僅需要2d測一次即可。具體溫度測溫工作進行時，當溫度指標超過預警時，及時發(fā)出警報，即便施工人員采取處理措施。

2.9 龍門起重機的安裝作業(yè)

對于特大橋橋墩設計時，在其高度設計，通常都遠遠超過既有高速鐵路軌道面的高度，因此，為有效降低特大橋高橋墩對于鐵路運行所產(chǎn)生的各種危險因素，對于橋墩高度在10m以內(nèi)的，其墩身在澆筑時應采取一次性混凝土澆筑；但是對于橋墩高度超過10m的，其墩身在澆筑時應采取分階段澆筑模式。而在采取分階段澆筑時，為保證安全，需要對墩柱模板吊裝對高鐵列車運行以及接觸網(wǎng)可能帶來的威脅進行提前計算和評估，結合實際制定切實可行的安全防控措施。同時，為進一步提升支架結構的整體剛度，對于墩柱周圍的模板需利用剪刀撐進行連接，并借助纜風繩對支架四周進行加固處理，以免固定不牢固，導致支架發(fā)生移動、傾覆等情況。

在進行模板吊裝時，需對其整個過程做好監(jiān)控和管理，確保吊臂和接觸網(wǎng)加強線、正饋線之間保持安全距離，即距離大于5.0m。另外，在進行混凝土澆筑時，一定要采用高強度橡膠管，并保證其接頭部位完全鎖緊，以免壓力過大導致泵管爆裂。在利用泵車進行混凝土澆筑前，需對其操作人員進行安全指導和培訓，確保其在操作過程中通過澆筑艙面能夠進行科學遙控和指揮，無論是泵管擺動的幅度、力度和距離等，都符合安全距離的要求標準。

為保證龍門起重機的安裝質(zhì)量，工作人員需要注意以下幾個方面的內(nèi)容：

第一，軌道的安裝工作。在具體作業(yè)過程中，需要保證軌道安裝的精準性，避免脫軌，提升控制水平。

第二，龍門起重機的安裝。龍門起重機包括主梁橋面、門架和運行構件、大車及小車等幾部分。安裝主梁橋面時，需要采用一定的措施將地面上的各個部分連接成一個整體。安裝運行機構前，需要對實際的軌道進行準確測量，保證質(zhì)量達標。在檢查工作完成后，使用起重機將門架安裝入軌。之后使用鋼絲繩進行固定處理，避免出現(xiàn)門架搖晃或者倒塌的情況。大車的安裝是由廠家負責的，安裝完成后需要進行標準檢查，符合條件后對小車進行設置，并進行試車，合格之后吊裝到橋架上進行安裝。

第三，試吊。這是龍門起重機組裝完畢后的必經(jīng)階段。需要注意以下問題：將龍門起重機運輸?shù)筋A制完畢的小箱梁處，使用鋼絲固定好，之后打開卷揚機。在起吊前，在鋼絲繩上需要增加一定量的負荷，驗證鋼絲繩的連接情況。檢查無誤之后，啟動卷揚機，緩慢加載龍門起重機，待小箱梁離開臺座后暫停，維持負荷狀態(tài)10分鐘，觀察龍門起重機是否發(fā)生形狀改變。若無變化，繼續(xù)啟動卷揚機，將小箱梁吊起，之后再暫停，檢查制動功能是否正常。然后第三次啟動卷揚機，將小箱梁再次吊起，啟動左右兩側(cè)的行走電機，每移動一段距離進行制動處理，觀察支腿是否發(fā)生變化。

3 結語

總之，隨著國內(nèi)公路橋梁建設行業(yè)發(fā)展，橋梁工程施工越來越復雜，要充分發(fā)揮轉(zhuǎn)體施工技術的優(yōu)勢，改善復雜施工條件的，利用簡便方法開展施工管理工作。同時，需要做好施工環(huán)節(jié)技術質(zhì)量控制，制定合適的質(zhì)量控制方案，進一步提高公路橋梁的建設質(zhì)量。