32m+48m+32m鐵路連續(xù)梁綜合施工技術(shù)

李進潮

摘要：太中銀鐵路SJS—I標段跨307國道董家灣大理河特大橋鐵路連續(xù)梁，橋式布置為32m+48m+32m一聯(lián)三跨，在施工難度大、工期短、且跨越307國道公路、部分冬季施工等不利因素條件下，合理配置生產(chǎn)要素，優(yōu)化施工方案，成功解決了施工中存在的諸多難題。

關(guān)鍵詞：48m跨度；鐵路連續(xù)梁；施工技術(shù)

1 工程概況與特點

1.1 工程概況

董家灣大理河特大橋為太中銀鐵路雙線橋梁，標準線間距4.4m，全長3986.49 m，中心里程為：DK277+699.135，位于3‰，6.5‰，7‰的坡道及R=4500 m的曲線及直線上?？卓缧问綖?9-32m預(yù)應(yīng)力砼梁+2+24m預(yù)應(yīng)力砼梁+4-32m預(yù)應(yīng)力砼梁+1×（32+48+32）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁+3-32m預(yù)應(yīng)力砼梁。該橋上跨307國道公路，與國道夾角約為45°。主橋上部結(jié)構(gòu)橫斷面形式采用單箱單室直腹板形式斷面的（32+48+32）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁。

1.2 主要構(gòu)造特點

大跨度、低高度是鐵路預(yù)應(yīng)力砼橋梁追求的目標之一，單箱單室直腹板形式連續(xù)梁是達到這一目標的一種有效的手段。它可以增加通車凈空，減少拆遷與工程費用，從而節(jié)約造價，這對城市道路尤為重要。與同跨度的鋼箱梁相比，則可以節(jié)省鋼材，減少噪音，減少維護費用。

該橋連續(xù)箱梁全長113.2m，梁高沿縱向按二次拋物線變化，中支點梁高3.5m，邊支點及跨中梁高2.5m，中跨跨中直線段長8.4m，邊跨直線段長12.8m。頂板厚度除梁端附近外均為35㎝；腹板厚度除梁端為60㎝，其余腹板厚度為48～70～90㎝；底板厚度由跨中的40㎝按二次拋物線變化至根部的60㎝。頂板寬度11.5m，底板寬度6.4m。

連續(xù)梁設(shè)三向預(yù)應(yīng)力體系?？v向預(yù)應(yīng)力束采用兩端張拉12-Φj15.2高強度、低松弛鋼絞線，fpk=1860Mpa，Ey=1.95×105 Mpa，錨下張拉控制應(yīng)力σk =1302Mpa。橫向預(yù)應(yīng)力束采用單端交錯張拉4-Φj15.2高強度、低松弛鋼絞線，fpk=1860Mpa，Ey=1.95×105 Mpa，錨下張拉控制應(yīng)力σk =1264.8Mpa。豎向預(yù)應(yīng)力筋采用Φ25mm預(yù)應(yīng)力砼用螺紋鋼筋，型號PSB830，fpk=830Mpa，錨下張拉控制力σk=698Mpa。

2 施工總體方案

2.1 施工中需要解決的主要技術(shù)難題

在施工中主要遇到五個技術(shù)難題需要解決。

1） 現(xiàn)澆連續(xù)梁指甲的安全穩(wěn)定與變形；

2）現(xiàn)澆連續(xù)梁現(xiàn)澆砼立模與灌注；

3） 現(xiàn)澆連續(xù)梁砼冬季防護與養(yǎng)生；

4） 現(xiàn)澆連續(xù)梁合攏段防裂；

5） 現(xiàn)澆連續(xù)梁分段張拉、整體張拉及體系轉(zhuǎn)換。

2.2 施工總體方案

全橋共分為3個施工階段，采用支架法現(xiàn)澆施工。第一階段澆筑完畢后，張拉對應(yīng)部位的預(yù)應(yīng)力，是該階段梁體在支架上具有簡支支撐條件，其余節(jié)段按順序施工，最后整體張拉，進行體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁。

3 施工支架

3.1 地基處理

根據(jù)地質(zhì)勘探資料和現(xiàn)場實際勘查結(jié)果,對滿堂支架下的地基進行了淺層置換處理，即將原地層的軟弱層挖除，換填塊石土，平均換填厚度為1.0m，分層夯填密實，每層虛鋪厚度不大于40cm，采用重型壓路機碾壓密實。使用K30法進行檢測，施工設(shè)計值為2.88Mpa/cm，實際檢測值為4.0Mpa/cm，完全滿足設(shè)計要求。

3.2支架安裝

根據(jù)該橋上跨307國道，并與國道斜效成為45°角(國道寬10 m，為雙向車道)，且當?shù)亟煌ㄖ鞴懿块T不同意封閉國道交通改道通行的現(xiàn)場實際情況，確定支架結(jié)構(gòu)感間的設(shè)計方案。最終確立方案為：臨時棧橋+滿堂鋼管支架的混合支架體系。臨時棧橋基本方案為：墩柱采用20根Φ63的鋼管加斜撐連接而成，每側(cè)墩柱上部采用2根40號工字鋼對焊連接，上部采用30根40號工字鋼對焊為矩形支撐臨時棧橋。墩柱基礎(chǔ)采用C30砼現(xiàn)澆而成。兩側(cè)采用滿堂碗扣腳手架方案：根據(jù)梁部結(jié)構(gòu)荷載的實際情況，經(jīng)過手工檢算計算，按60cm×60cm和按60cm×90cm兩種榀模數(shù)布置，立桿高度為60cm，剪刀撐采用普通鋼管，角度為45°，順橋和橫橋均按間隔三排布置。立桿根的可調(diào)鑄鋼底座支撐在厚度20cm的C30砼基礎(chǔ)上20cm×20cm的方木上。

3.3 支架預(yù)壓

按照連續(xù)梁梁體重量的120%預(yù)壓荷載，對混合支架進行預(yù)壓。預(yù)壓采用特制大砂袋預(yù)壓方案，每袋平均質(zhì)量為1.4～1.5t。布置砂袋時，先平鋪一層，第二、三層按照連續(xù)梁荷載分布的特點布置。支架變形的觀測采用精密水準儀布點測設(shè)控制。每個梁段布設(shè)8～10個測點，實測數(shù)據(jù)為：梁體C段支架預(yù)壓的最大變形量為10mm，其中非彈性變形為4mm，彈性變形為6mm；實際澆筑梁體時支架彈性變形量為4mm，完全滿足支架穩(wěn)定變形的要求。

4 梁體砼施工

4.1 施工支架上立模

本橋連續(xù)箱梁斷面設(shè)計除變高段、變厚段外，還由于鐵路與公路斜交成45°角，支架上的箱梁為斜交正作，其墩柱支撐與箱梁也是斜交的，致使跨中撓度變化不均，難以控制。

針對連續(xù)梁梁體現(xiàn)澆施工中“三變”的特點，主要采用了以下三種方法進行處理：

1） 設(shè)計臨時棧橋和滿堂腳手架時，增加兩種支架的剛度，并盡量使兩種支架體系剛度相同，以便在同一荷載作用下，變形誤差盡可能減小。

2） 支架預(yù)壓過程中，消除了非彈性變形，兩種支架的彈性變形誤差相差較小，在允許誤差范圍內(nèi)。

3） 采用大塊定型鋼模板，拉桿直徑采用Φ20mm，適當密排，間距為80～100cm，并采用10號角鋼制成三角形的邊支架進行加固。

4.2 砼澆筑

梁體砼澆筑數(shù)量大，其中第一階段砼數(shù)量為500m3，而且梁體砼質(zhì)量要求高，做對砼生產(chǎn)、運輸澆注設(shè)備、砼配合比要求較高，砼的運輸時間也要盡量縮短，以確保砼的入模溫度。

砼拌合采用苗家坪拌合站集中拌合，1h平均供應(yīng)量為50m3，為防止攪拌過程中出現(xiàn)故障，利用葉家坪拌合站作為備用拌合站。配合2臺砼輸送泵，8臺砼運輸車，保證每段梁段的砼灌注時間為15～20h。

腹板砼澆筑時按縱向斜向分層，水平分層的方法進行。斜向分層長度控制在4m左右，水平分層厚度控制在30～50 cm之間。

振搗過程中要特別注意錨墊板位置的砼必須密實，同時還應(yīng)采取措施確保不破壞波紋管，不允許管道產(chǎn)生移位，以保證設(shè)計的張拉效果。

4.3砼冬季施工措施

1）根據(jù)施工工期安排，灌注連續(xù)梁砼時間恰好部分進入冬季施工。砼拌制采用熱拌法。砼拌制用水主要采用鍋爐管道蒸汽通入蓄水池，使水加熱至30～50℃。拌合砼時，先投入砂石料和熱水，攪拌60 s，注意控制攪拌機內(nèi)溫度不超過30℃，然后投入水泥及外加劑再攪拌120s，此時的砼出機溫度為15～20℃。

2）梁體新拌砼采用砼輸送車運輸，砼輸送泵輸送砼入模。砼出罐溫度控制在13～18℃，砼入模溫度控制在10℃以上。

3）連續(xù)梁冬季施工部位采用暖棚蓄熱法進行養(yǎng)護，把連續(xù)梁冬季施工部位整個覆蓋起來，在棚內(nèi)使用炭火爐進行加熱，每隔5～8m設(shè)置一支溫度計，保證棚內(nèi)養(yǎng)護溫度在15～20℃，使梁體砼養(yǎng)生正常進行。

4.4連續(xù)梁合擾段防裂措施

1） A、B和B、C相鄰梁段接頭預(yù)埋鋼板，并在每個攏段接頭設(shè)置兩個橫向支撐和四個縱向支撐與預(yù)埋鋼板焊接組成合攏段外部臨時剛接措施，防止合攏段施工過程中因為支架及砼溫度變化引起不協(xié)調(diào)位變而產(chǎn)生裂縫。

2）合攏段砼施工中摻加適量的經(jīng)過試配的膨脹劑，避免砼硬化干縮過程中產(chǎn)生裂縫。

3）合攏段砼澆筑時間應(yīng)在一天中溫度最低時開始施工，并使砼澆筑后溫度開始上升為宜，防止施工中出現(xiàn)裂縫。

5連續(xù)梁節(jié)段的分段張拉、整體張拉及壓漿

1） 所有預(yù)應(yīng)力鋼材不許焊接，鋼絞線使用前應(yīng)作防銹處理。

2） 鋼絞線應(yīng)采用圓盤切割，不允許使用電氣切割鋼絞線，錨具應(yīng)避免生銹及局部損傷。

3） 預(yù)應(yīng)力張拉順序嚴格按照設(shè)計要求同步對稱張拉，防止出現(xiàn)不對稱張拉使梁體產(chǎn)生安全質(zhì)量隱患。

4） 在橫向、縱向、豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中，對伸長量與張拉力兩大指標進行雙控，以張拉為準，實測伸長量與設(shè)計伸長量兩者的誤差控制在±6%以內(nèi)。

5） 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢后，嚴禁撞擊錨頭和鋼束，鋼絞線多余長度應(yīng)采用切割機切割。

6） 壓漿采用M50水泥漿，壓漿嘴和排氣孔的位置可根據(jù)實際施工需要設(shè)置。管道壓漿前應(yīng)用壓縮空氣清除管道內(nèi)雜質(zhì)，排除積水。從最底壓漿孔壓入，管道內(nèi)壓漿要密實，壓漿配合比要仔細比選，采用最優(yōu)配合比。為減少收縮，水泥漿可增加適量的減水劑和膨脹劑。封錨采用15 cm厚鋼筋砼包封，其鋼筋網(wǎng)應(yīng)與結(jié)構(gòu)可靠連接。

6結(jié)語

1） 現(xiàn)澆支架的可靠性是本橋施工質(zhì)量和施工安全的前提。支架設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場條件和現(xiàn)澆梁的結(jié)構(gòu)特點確定的結(jié)構(gòu)形式。繼而針對不同結(jié)構(gòu)的支架和梁體的施工順序確定支架檢算時的荷載組合，根據(jù)支架的構(gòu)造和受力情況確定支架基礎(chǔ)形式、預(yù)壓方案、落架順序等進行。

2） 梁體砼的立模、灌注、張拉、注漿和合攏段體系轉(zhuǎn)換，以及冬季防護養(yǎng)生等施工過程中，嚴格按照施工規(guī)范和程序進行，以保證梁體內(nèi)資質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。

3） 董家灣大理河特大橋跨307國道大跨度連續(xù)梁的施工，體現(xiàn)了整體施工方案的合理、經(jīng)濟。成橋后砼質(zhì)量內(nèi)實外美，表面平整，線形流暢，得到業(yè)主的高度贊揚。

參考文獻

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