汪加青

（中鐵四局集團(tuán)第七工程分公司安徽合肥230031）

新建鐵路三跨連續(xù)梁施工控制技術(shù)探討

汪加青

（中鐵四局集團(tuán)第七工程分公司安徽合肥230031）

隨之我國經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國鐵路交通事業(yè)也得到飛速的發(fā)展，新建鐵路的建設(shè)項目不斷增多。新建鐵路遇到既有線路或河道時，當(dāng)采用一般簡支梁橋而不能滿足施工要求時，基本上都會釆用通用的三跨連續(xù)梁橋型。本文以一典型橫跨連霍高速公路左幅的新建鐵路（40m+56m+40m）三跨連續(xù)梁施工為例，對其施工關(guān)鍵技術(shù)和施工控制進(jìn)行研究，對新建鐵路橋梁的發(fā)展具有一定的實際意義。

新建鐵路；三跨連續(xù)梁；施工技術(shù)

1　工程概況

因新建鐵路線路在DK54+415處需橫跨連霍高速公路左幅，交叉角度為83°，鐵路與高速公路平面關(guān)系見圖1。為滿足連霍高速通行和后期擴(kuò)建的需要，在該處設(shè)立一聯(lián)（40+56+40）m的連續(xù)梁上跨高速公路。梁段按施工順序共劃分為5種15個梁段。兩中支點橋墩處為0號梁段，梁段長15m；1號梁段長均為7.5m；2號梁段長均為8m；3號梁段為合攏段長10m，4號梁段為邊跨等高段，梁段長9.6m；5號梁段為邊跨合龍段，長6.0m。

圖1　鐵路與高速平面關(guān)系

2　大跨連續(xù)梁施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1支架

連續(xù)梁采用管樁支墩+碗扣式滿堂支架法施工：跨越連霍高速公路兩個主車道范圍內(nèi)8.25m采用螺旋鋼管支墩，鋼管樁支墩基礎(chǔ)承臺設(shè)置1m寬、0.6m厚、8.6m長（斜長8.67m）的C25混凝土條形基礎(chǔ)，共設(shè)2排，方向平行于高速公路線路方向；支墩采用φ620×10mm螺旋管樁，每排5根，相鄰鋼管之間間距1.7m，鋼管使用[10槽鋼整體連接，共設(shè)2排鋼管立柱。支墩頂部采用2根I32工字鋼作為橫向分配梁，縱梁采用單排單層標(biāo)準(zhǔn)式321貝雷梁，采用標(biāo)準(zhǔn)連接片橫向連接將貝雷片連成整體。

其余部分均采用碗扣式滿堂支架：碗扣式滿堂支架采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格φ48×3.5mm的鋼管。碗扣式腳手架腹板底一般位置縱橫間距0.9m×0.6m，0號墩柱前后5m腹板底縱橫間距0.6m×0.3m，底板底縱橫間距0.6m×0.9m，腹板底縱橫間距為0.6m×0.3m，底板底縱橫間距0.9m×0.6m，翼板底縱橫間距0.9m×0.9m，橫桿步距為1.2m。箱室內(nèi)腳手架縱橫間距0.6m×0.9m，水平撐間距0.6m，在上倒角處各設(shè)2道斜撐。

為了增強(qiáng)支架的整體穩(wěn)定性，采用φ48×3.5mm鋼管對支架進(jìn)行加固，確保每根立桿上至少有一層橫桿連接，縱、橫向剪刀撐每5排碗扣架設(shè)置一道。水平連接桿每1.2m距設(shè)置一層，在碗扣架四周設(shè)置封閉式剪刀撐。

在立桿距地面不大于30cm處設(shè)置一排掃地桿，掃地桿采用φ48×3.5mm的鋼管，扣件與立桿連接。頂、底托的絲桿伸出長度不大于20cm。

剪刀撐、掃地桿、水平連接桿設(shè)置時均應(yīng)同時與一個桿件連接，如圖2所示。

圖2　箱梁支架設(shè)置

2.2鋼筋工程的施工

鋼筋施工順序為：先安裝底板模板，之后安裝腹板外模和翼板底模；模板拼裝完成并進(jìn)行預(yù)壓，驗收合格后開始進(jìn)行鋼筋綁扎，先底板鋼筋，后腹板鋼筋，期間完成底板及腹板處波紋管孔道定位；安裝內(nèi)模及加固完成后，進(jìn)行頂板鋼筋綁扎；對梁體鋼筋進(jìn)行整體驗收合格后，安裝端模，綁扎預(yù)埋鋼筋；鋼筋、模板及預(yù)埋件等經(jīng)檢查合格后，澆注箱梁混凝土。

梁體鋼筋凈保護(hù)層不小于為35mm，綁扎鐵絲的尾部不應(yīng)深入保護(hù)層內(nèi)。所有梁體預(yù)留孔處均增設(shè)相應(yīng)的環(huán)狀鋼筋；橋面泄水孔處鋼筋可適當(dāng)移動，并增設(shè)斜置的井字型鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)；施工中為確保腹板、頂板、底板鋼筋位置準(zhǔn)確，根據(jù)實際情況加強(qiáng)架立鋼筋的設(shè)置，可采用增加架立筋數(shù)量或增加W型或矩形的架立鋼筋等措施。

為確保豎向預(yù)應(yīng)力筋的位置準(zhǔn)確、垂直，在中部采用定位鋼筋，在頂面采用角鋼定位。豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固端與腹板及頂板鋼筋發(fā)生矛盾時，應(yīng)保證錨墊板及錨下螺旋筋的位置準(zhǔn)確而調(diào)整普通鋼筋位置。

豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)在橋面施工前，在高出張拉端螺母20mm處用砂輪鋸切斷后再進(jìn)行封錨，嚴(yán)禁用電氣焊切割。

腹板及底板處縱向預(yù)應(yīng)力束采用兩端張拉，在波紋管定位完成后為防止管內(nèi)滲入混凝土漿液堵塞管道，增設(shè)φ90護(hù)套管進(jìn)行二次防護(hù)，澆注混凝土過程中設(shè)專人負(fù)責(zé)抽動護(hù)套管?；炷翉?qiáng)度達(dá)到張拉要求前一天對管道進(jìn)行清洗，安裝預(yù)應(yīng)力筋準(zhǔn)備后序張拉壓漿施工。

2.3混凝土澆筑技術(shù)

（40+56+40）m分段澆筑，一次性混凝土澆筑最大量151.96m3（0#段）。由于整聯(lián)澆筑，混凝土方量較大，澆筑時間較長。為保證梁體混凝土的澆筑質(zhì)量，本從以下幾個方面優(yōu)化：①對混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)節(jié)混凝土初凝時間在6～8h，確保混凝土有足夠的澆筑時間。②加強(qiáng)混凝土拌合能力和應(yīng)急能力，提前與相鄰線下單位溝通，做好混凝土應(yīng)急儲備，理論上的生產(chǎn)能力應(yīng)≥120m3/h。③提高混凝土的運輸效率，本工程采用8臺混凝土運輸車，2臺汽車泵，其中1臺備用，盡量減少降低混凝土的入模時間。④0#塊段施工順序從中間往兩邊澆筑，其他塊段從一側(cè)向另一側(cè)澆筑，先灌注腹板倒角，再灌注底板，然后灌注腹板，最后灌注頂板，水平分層、斜向分段，兩側(cè)對稱推進(jìn)澆筑。⑤分層澆注高度30cm，從前端向后端澆注，在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆注完畢，確保無層間冷縫，混凝土搗固嚴(yán)格安裝振動棒的作用范圍進(jìn)行，嚴(yán)防漏搗、欠搗和過搗，當(dāng)預(yù)應(yīng)力管道密集，空隙小時，配備小直徑30振動棒，搗固時不可在鋼筋上平拖，不可碰撞預(yù)應(yīng)力管道、模板、鋼筋和輔助設(shè)施（如定位架等），混凝土在搗固平整后采用提漿整平機(jī)振搗，之后人工配合進(jìn)行第一次抹面，混凝土初凝前，頂板混凝土進(jìn)行二次收光，以防混凝土面因早期缺水引起表面開裂。⑥混凝土初凝后，立即用土工布包裹覆蓋（土工布應(yīng)澆水潮濕），其上覆蓋塑料薄膜，梁體灑水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土的表面充分潮濕為度。

3　新建鐵路三跨連續(xù)梁施工控制

3.1幾何（變形）控制

本工程采用梁頂面標(biāo)高和梁底面標(biāo)高分開控制的方法。當(dāng)兩者發(fā)生沖突的時，則以梁頂面標(biāo)高為準(zhǔn)進(jìn)行控制，并以梁頂面標(biāo)高為標(biāo)準(zhǔn)控制梁底面標(biāo)高，梁高誤差不得超過規(guī)范限制。分開控制是指：預(yù)測采用的誤差是梁體的頂板底面的計算絕對標(biāo)高和實際的梁頂板底面的絕對標(biāo)高之間的偏差值。本工程對梁體變形控制的標(biāo)準(zhǔn)是：梁體上拱的偏差值控制在10mm以下，下?lián)系钠钪悼刂圃?0mm以下，梁體截面高度的偏差值控制在5mm以下。

3.2應(yīng)力控制

3.2.1張拉和壓漿原材料的選定以及檢驗

鋼絞線采用公稱直徑φ15.2mm的低松馳高強(qiáng)度鋼絞線，抗拉強(qiáng)度為1860MPa，進(jìn)場的每批次鋼絞線必須有出廠合格證，同時試驗室取樣試驗看其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是否符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》的規(guī)定。鋼絞線的外觀質(zhì)量由物機(jī)部材料員作逐盤檢查，表面不得有裂縫、小刺、機(jī)械損傷、氧化鐵皮、油跡等缺陷。錨具、夾片進(jìn)場后仔細(xì)檢查錨具的硬度和圓錐度以及夾片有無裂紋、銹蝕等現(xiàn)象，并需配備同批次的出廠合格證，進(jìn)場時所有專業(yè)廠家生產(chǎn)的錨具均應(yīng)按批抽取1%（且不少于3件）進(jìn)行破損壓力檢驗，合格方能使用。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用φ25精扎螺紋鋼筋，其抗拉極限強(qiáng)度為830MPa。梁體孔道用φ90、φ80鐵皮波紋管預(yù)留。其強(qiáng)度和實用性滿足張拉施工要求。

3.2.2張拉和壓漿機(jī)械的選定

縱向采用YCW250B張拉油頂，張拉過程中做到兩端張拉左右側(cè)對稱進(jìn)行；豎向預(yù)應(yīng)力錨固端在施工前先將螺母及墊板用環(huán)氧樹脂將螺母下端與粗鋼筋固定，采用YG70型千斤頂由墩頂向兩邊與橋軸線對稱單向張拉。

整張整放宜采用自鎖式千斤頂，張拉千斤頂在張拉前必須經(jīng)過校正，校正系數(shù)不得大于1.05，校正有效期為一個月且不超過200次張拉作業(yè)。

壓力表應(yīng)選用防震型，表面最大讀數(shù)應(yīng)為張拉力的1.5～2.0倍，精度不應(yīng)低于1.0級，校正有效期為1周。當(dāng)用0.4級時，校正有效期為1個月，壓力表發(fā)生故障后必須重新校正，壓力表應(yīng)與張拉千斤頂配套使用。

油泵的油箱容量宜為張拉千斤頂總輸油量的1.5倍，額定油壓數(shù)宜為使用油壓數(shù)的1.4倍。

3.2.3控制參數(shù)的選定

在張拉施工正式開始之前，進(jìn)行張拉、錨固及管道摩阻、喇叭口摩阻試驗確定錨口應(yīng)力損失、孔道摩阻、管道偏差系數(shù)等、以確定張拉過程中的應(yīng)力損失，夾片和鋼絞線回縮、設(shè)計應(yīng)力值下鋼絞線的實際伸長量、鋼絞線的實際彈性模量等對張拉實際效果的影響，綜合這些因素確定張拉時的實際應(yīng)力控制值，并用鋼絞線的伸長量復(fù)核。

3.3線性控制

線性控制的目的是保證梁體能夠順利的合龍并能夠滿足軌道鋪設(shè)精度的要求，實現(xiàn)軌道線路的高平順性、高穩(wěn)定性和高可靠性。本文主要對支架的變形控制進(jìn)行詳細(xì)的研究，處此之外還有平面與高程控制；梁體線性預(yù)測及監(jiān)控；基礎(chǔ)沉降變形觀測；梁頂六面坡控制等。

3.3.1支架變形的觀測

滿堂支架施工，支架的沉降變形是關(guān)鍵，其變形分為非彈性變形和彈性變形，其中非彈性變形在支架及基礎(chǔ)加載預(yù)壓后基本消除。假定加載前模板標(biāo)高為H1，預(yù)壓48h模板標(biāo)高為H2，卸載后測得的模板標(biāo)高為H3，則有：

彈性變形：F1=H3-H2非彈性變形：F2=H1-H3

3.3.2支架變形的控制

每次完成支架搭建、鋪設(shè)底模后觀測一次，壓載和卸載后各觀測一次。記錄H1、H2、H3值，并在卸載后及時調(diào)整模板標(biāo)高，并進(jìn)行模板底標(biāo)高復(fù)測，確保支架及模板的標(biāo)高符合設(shè)計規(guī)定，預(yù)壓段彈性變形F1計入預(yù)拱度中，非預(yù)壓段把F1、F2均計入預(yù)拱度中。

3.3.3預(yù)拱度的設(shè)置與控制

由于非彈性變形在壓載后基本消除，并通過調(diào)節(jié)模板標(biāo)高已解決，因此在預(yù)拱度中不考慮。因此非預(yù)壓段施工控制的標(biāo)高：

H=H0+F1+F2

式中：H0——設(shè)計標(biāo)高。

3.4安全控制

安全性能在橋梁建設(shè)工程中，無論是施工階段還是在成橋階段，都是其他性能的基礎(chǔ)，應(yīng)將橋梁的安全控制放在橋梁控制的首位。因為有了安全保障，其他性能控制能夠正常的進(jìn)行。因此，橋梁的安全控制是橋梁施工控制中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。實際上，安全控制也是橋梁變形控制、應(yīng)力控制的綜合體現(xiàn)。除了橋梁施工質(zhì)量引起的安全問題以外，在對于上述各項進(jìn)行有效控制的情況下，橋梁的安全就能得到很好的控制。

4　結(jié)束語

本文就紅淖三鐵路跨連霍大橋連續(xù)梁施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。并從幾何（變形）控制、線性控制技術(shù)、應(yīng)力控制和安全控制方面詳細(xì)分析了新建鐵路三跨連續(xù)梁施工控制技術(shù)，并在本工程中得到了很多的控制效果，希望通過本文的研究能給類似工程的施工提供價值意義。

[1]姜偉人.跨度連續(xù)梁施工和線型控制技術(shù)[J].鐵道建筑，2010.

[2]高延奎.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制[M].西安：長安大學(xué)公路學(xué)院，2009.

U445.4

A

1673-0038（2015）16-0193-03

2015-3-26