高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程施工技術

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【摘要】本文首先分析了高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程的特點，并對高速鐵路橋梁工程的具體要求進行了分析，在此基礎上，從掛籃懸臂的施工、混凝土施工、預應力、合攏段的施工等方面闡述了高速鐵路橋梁的施工技術，最后結合施工案列對施工技術進行闡明。

【關鍵詞】高速鐵路橋梁；連續(xù)梁；施工技術；掛籃懸臂施工；混凝土施工

近年來，我國交通公路、鐵路發(fā)展迅速，2015年高鐵里程已經(jīng)超過5000公里，高速鐵路的快速建設過程中，需要建設大量的高速鐵路橋梁連續(xù)梁，高速鐵路連續(xù)梁是高速鐵路建設過程中具有較大施工難度的關鍵工程，高速鐵路連續(xù)梁還需要花費大量的資金成本，建成投入運營后如果出現(xiàn)了質(zhì)量問題會給高鐵造成重大事故，事故一旦發(fā)生，會給人們的生命和財產(chǎn)帶來嚴重威脅，會給社會帶來重大影響，因此，高速鐵路連續(xù)梁的質(zhì)量問題是高速鐵路建設技術人員共同關注的重要課題。

1.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程特點

⑴高速鐵路橋梁連續(xù)梁常用跨度主要是80米跨、64米跨箱梁，自重大，施工現(xiàn)場情況復雜，因此，施工過程中常用的現(xiàn)場澆筑法等進行施工，施工難度相對較大。⑵橋梁沉降控制嚴。施工時對于沉降量之差的允許值有嚴格的規(guī)定，因為，靜不定結構，相鄰墩臺均勻沉降量之差是整個橋梁工程施工技術的要點，施工過程中，各項參數(shù)一定要滿足外靜定結構的允許值，同時要還應根據(jù)附加應力的具體情況而定。⑶橋梁徐變上拱控制嚴。高速鐵路的軌道具有高平順的特點，因此，對橋梁徐變上拱值應該按照標準要求嚴格控制。

2.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程的具體要求

⑴性能要求：有效保證高速鐵路橋梁的承載能力、抗洪能力以及運營性能，保障高速列車的行車安全以及結構的安全性。⑵無碴軌道的要求：橋梁進行鋪設無碴軌道作業(yè)時，由于可調(diào)整量十分有限，同時連續(xù)梁跨度大，受外部荷載、溫度等因素影響較明顯，所以無碴軌道橋梁對線路的高程控制要求比鋪設有碴軌道橋梁的要求更高。⑶橋梁施工的要求：由于高速鐵路橋梁連續(xù)梁的標準比較高，體量比較大，無碴軌道的大量應用，使得對連續(xù)梁工程的施工組織、施工方案及工藝等都提出了更高的新要求。

3.高速鐵路橋梁連續(xù)梁工程的技術分析

3.1掛籃懸臂澆筑施工的措施及要求

①拼裝要求：掛籃組拼控制線要嚴格遵循掛籃設計的要求，并且要在墩頂現(xiàn)澆段混凝土澆筑完成以后進行。起重方案的制定要根據(jù)現(xiàn)場實際的起重能力而制定，其次，再次模板的順序是先主桁架次底藍，最后，按照相應要求對一些附屬結構進行拼裝掛籃。②試壓要求：拼裝完掛籃及模板以后，為了避免結構上出現(xiàn)非彈性形變，為了得到掛籃彈性變形曲線的參數(shù)，要對其性能及安全系數(shù)進行檢驗，主要的措施是對掛籃進行試壓。以澄碧河雙線特大橋3、4、5號墩1號段為例，根據(jù)工程實際情況，結合施工過程施工周期及掛籃結構進行掛籃靜載試驗。

3.2混凝土施工

混凝土施工過程中，要遵循的對稱性澆注的原則，既要確保對稱的腹板部分兩側的混凝土同步澆筑，以防止偏置歪斜，又要保證對稱懸臂的端部一個T形構造澆筑混凝土的同步。對稱澆筑通過梁頂三通泵送管的分流被保證。澆筑混凝土前，鑿除混凝土表面浮漿以暴露石子，然后用水潤濕和刷素水泥漿加強接縫處粘結。連續(xù)梁兩端對稱澆筑混凝土，混凝土不平衡量不得超過設計圖的說明，一般不能大于5噸，泵管在T型兩端同時澆注，以防止懸臂的兩側混凝土澆筑的不平衡，采取嚴格的送料措施，根據(jù)澆注順序，在同一時間送料，連續(xù)梁的施工過程中派專人來檢查同步澆筑混凝土的情況。

3.3預應力鋼絞線加工、安裝、張拉

預應力鋼絞線加工集中在加工場內(nèi)進行，其下料長度為：理論長度=孔道長度+錨板厚度+千斤頂工作長度，采用直徑30cm的砂輪切割機作為下料工具。鋼絞線編束時，每1～1.5m用鐵絲綁扎，鐵絲扣向里，綁好的鋼絞線鋼束，編號掛牌存放。鋼絞線制作好后，由人工抬運至待施工梁段橋下，然后利用塔吊和汽車吊進行垂直運輸，并配合人工將鋼絞線對號穿入波紋管內(nèi)。穿束前檢查每束鋼絲的根數(shù)，確認無誤后方可用穿束機或卷揚機配合人工牽引穿束。張拉采用張拉力和鋼束伸長量雙控，以張拉力為主，用鋼束伸長量進行校核，鋼束張拉伸長量偏差不大于設計伸長量的±6%。張拉按照設計順序進行，先縱向后橫向，縱向預應力鋼束采用兩端同步張拉，并且左右對稱進行，最大不平衡束不超過1束。橫向鋼束按照均衡對稱、交錯的張拉原則進行。

3.4合攏段施工

澆筑連續(xù)梁懸臂法施工，為確保施工階段的穩(wěn)定，合攏順序采取先兩中跨合攏，結構由雙懸臂狀態(tài)變成單懸臂的狀態(tài)，最后合攏兩邊跨，形成連續(xù)梁的應力狀態(tài)。合攏段施工使用掛籃的底模架施工，側模板使用掛籃側模。當合攏段施工時，由兩個掛籃向一個掛籃過渡，另一個掛籃稍微倒退，一個掛籃行走跨過合攏段至另一端澆筑施工段上，形成合攏段施工的支架。在施工過程中封閉段，由于溫差的影響，現(xiàn)澆混凝土水化熱早期收縮影響，已完成混凝土梁收縮和徐變的影響，結構體系轉(zhuǎn)換以及施工荷載等因素的影響，合攏段混凝土施工應盡量避免因晝夜溫差的影響，可選擇在日溫差較小的一天中溫度最低的時間在2～3小時內(nèi)完成混凝土的澆筑。合攏段長度在施工作業(yè)長度滿足的前提下應盡可能的縮短，混凝土強度應采用滿足強度要求的微膨脹混凝土，配制完以后要按要求進行報批，施工時要為了避免裂紋出現(xiàn)在合攏段，施工前要做好充足的準備，如：認真振搗及養(yǎng)生，及時張拉預應力筋。

3.5梁體線型控制

具有連續(xù)梁線性監(jiān)控資質(zhì)的單位，在控制梁體線型方面通常采取以下手段，應用專業(yè)控制軟件分析預應力混凝土結構的彈性和時效，并得出連續(xù)橋梁各項內(nèi)力和變形參數(shù)，同時對照設計圖紙，計算出一些重要施工材料及工程截面的特征數(shù)據(jù)，如梁段自重、預應力筋截面偏心距等。線形控制軟件的應用需要精確的現(xiàn)場數(shù)據(jù)（如凝土的配合比、施工地點的溫度與濕度等），通過這些數(shù)據(jù)應用軟件才能計算出指導現(xiàn)場施工的精確結果，才能繪制出施工過程中的各種依據(jù)，如：梁體各截面內(nèi)力表、施工各階段梁體撓度變化曲線等。

4.案例分析

4.1工程概況

澄碧河雙線特大橋位于廣西省百色市右江區(qū)，本橋設計里程范圍：D1K228+573.773～163.760，連續(xù)梁部分為D1K228+645.15～894.85（2號墩至6號墩），梁縫間梁全長為249.8m，一聯(lián)四孔（44+2*80+44）m，該連續(xù)梁為預應力混凝土雙線連續(xù)箱梁，采用懸臂澆注法施工。工程特點：本橋為大跨結構，技術含量高；4號、5號主墩基礎與營業(yè)線相距較近,且梁部上跨營業(yè)線，基礎開挖防護及上部箱梁施工安全防護措施要求高。

4.2施工方案

本工程根據(jù)結構形式，擬采用菱形掛籃，該掛籃具有重量輕、外形美觀，移動靈活、走行方便、受力后變形小等特點，并且掛籃下空間充足，可提供較大施工作業(yè)面，利于鋼筋模板施工操作。0號段支架3號、4號、5號墩均采用托架結構，2號墩邊跨現(xiàn)澆段支架采用托架另一側配重結構，6號墩邊跨現(xiàn)澆段支架采用碗扣式支架搭設。

4.3混凝土施工

①混凝土生產(chǎn)拌和：為了確保混凝土的質(zhì)量，保證混凝土各項指標符合要求，使混凝土具有足夠的強度和耐用性，滿足橋梁結構彈性模量設計的要求，混凝土的生產(chǎn)應遵循以下幾方面：混凝土的攪拌通常在攪拌站里集中生產(chǎn)，混合料的拌合要均勻，下料不能快，要等攪拌2分鐘后下料，水灰比、坍落度的強度要滿足相關要求，施工中要依據(jù)實際溫度和骨料含水率進行相應調(diào)整。②混凝土運輸：混凝土的運輸，現(xiàn)場施工中一般有兩種方式，一是用8立方米混凝土罐車進行水平運輸，二是用三一重工混凝土輸送泵進行垂直運輸。在具體澆筑作業(yè)時選擇可移動的3米的長的軟管，以便于在澆筑過程中時時移動，確保管道通暢，接口不漏漿。此外，攪拌混凝土泵送60min內(nèi)完成，所有的混凝土澆筑必須在初凝之前完成。③混凝土澆筑：遵循自低向高、先底板、再腹板及頂板的順序進行澆灌混凝土。施工前檢查底板是否干凈，如過有雜物、泥漿、短鋼筋頭、焊渣等必須先沖洗干凈。3號墩、4號墩、5號墩0號塊的梁體較高，由于其具有密集的鋼筋和預應力管道，導致混凝土入模時困難較大，因此，針對這種情況，現(xiàn)場通常采用在頂板、腹板預留4處方孔多點澆筑的方法進行澆筑。采用分層厚度小于30cm的分層澆筑方式，采用高頻插入式振搗器為主，振搗時，為了防止出現(xiàn)漏振及過振等現(xiàn)象，施工工人應該按照施工標準采取快插慢拔的振搗要領。此外，為了保證每一管道都要暢通，澆筑時，有有專人清理管道，澆筑過程中要有專人檢查支架、模板的穩(wěn)定情況。由于鋼筋密，模板倒角較多、施工不便等不利因素，特別注意剪力塊、各處倒角等部位的振搗，做到不留錯臺，表面平整。④混凝土養(yǎng)護：當外界環(huán)境溫度不超過30℃或混凝土的內(nèi)部溫度不超過60℃采用自然養(yǎng)護法。在混凝土的表面主要使用土工布覆蓋并連續(xù)灑水保持混凝土表面濕潤，養(yǎng)護周期不少于14d。在炎熱的夏天，室外溫度在30℃以上或混凝土的內(nèi)部溫度高于60℃時，采取降溫措施以冷卻內(nèi)部溫度來進行養(yǎng)護。混凝土內(nèi)部、表面及環(huán)境溫度要進行監(jiān)測，當溫差超過20℃時，要采取必要的措施進行降溫，用編織袋在拆模前進行覆蓋灑水，用雙層塑料布在拆模后包裹混凝土表面，操作過程要確保包裹物完好，彼此搭接完整，內(nèi)表面有凝結的水珠，箱室內(nèi)通入高壓水管噴灑龍頭，采取不斷向箱室內(nèi)噴灑水的方式進行降溫養(yǎng)護。

【參考文獻】

［1］張熙，田勇.橋梁施工中質(zhì)量控制分析[J].山西建筑，2013.11.

作者：王宇馳 單位：中鐵十九局集團第一工程有限公司