異位現(xiàn)澆、移梁就位技術(shù)在城際鐵路箱梁施工中的應(yīng)用

王琪

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)的高速鐵路建設(shè)發(fā)展迅速，其中箱梁施工方法不局限于預(yù)制架設(shè)、現(xiàn)澆施工，在城區(qū)、既有線旁、多線并行段等復(fù)雜情況下箱梁異位現(xiàn)澆、移梁就位成為施工一種選擇。本文以京雄城際鐵路黃固特大橋?yàn)槔?，闡述了異位現(xiàn)澆、移梁就位技術(shù)在箱梁施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：異位現(xiàn)澆;移梁就位;施工;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）03-0093-03

0 前言

傳統(tǒng)現(xiàn)澆梁施工需要在設(shè)計(jì)位置搭設(shè)現(xiàn)澆支架，梁體兩端預(yù)留足夠張拉、操作空間，在設(shè)計(jì)位置不能搭設(shè)支架、兩端張拉操作空間不足、梁體臨近既有線等情況下，為減少施工難度、降低安全風(fēng)險(xiǎn)異位搭設(shè)現(xiàn)澆支架施工梁體、橫移就位、落梁成橋技術(shù)具有較大優(yōu)勢(shì)。

1 工程概況

北京至雄安城際鐵路黃固特大橋52號(hào)-53號(hào)墩設(shè)計(jì)為32m雙線簡(jiǎn)梁，46號(hào)-52號(hào)墩、53號(hào)-57號(hào)墩設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆連續(xù)梁，線路左側(cè)臨近京滬鐵路;52號(hào)、53號(hào)墩頂設(shè)計(jì)為高低墩，兩側(cè)連續(xù)梁施工完成后現(xiàn)澆梁張拉空間受限，且為避免在冬季施工52號(hào)-53號(hào)墩32m雙線簡(jiǎn)梁，計(jì)劃冬季施工前在線路右側(cè)異位現(xiàn)澆施工，并且能夠滿足連續(xù)梁、簡(jiǎn)支梁張拉空間需要，規(guī)避高低墩施工影響，降低鄰營(yíng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)，待現(xiàn)澆梁施工完成后橫移至設(shè)計(jì)位置，落梁成橋。

52號(hào)-53號(hào)墩32m跨簡(jiǎn)支箱梁設(shè)計(jì)為單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，梁高2.6m，梁寬12.2m，梁重745t。

2 總體施工方案

52號(hào)-53號(hào)墩32m跨簡(jiǎn)支箱梁采用滿堂支架旁位現(xiàn)澆法施工，梁體支架采用盤(pán)扣式支架，橫移滑道支撐采用承臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ)作為持力結(jié)構(gòu)，鋼管立柱、工鋼、滑道、滑靴作為滑移結(jié)構(gòu)，具體施工步驟為：橫移支架基礎(chǔ)施工→鋼管立柱安裝→滿堂盤(pán)扣架施工→滑道、底座安裝→底、側(cè)模安裝→現(xiàn)澆梁施工→張拉、壓漿、封端→滿堂支架拆除→梁體橫移就位→梁體位置糾偏→支座安裝→落梁→支座灌漿→拆除移、落梁支架。

旁位現(xiàn)澆滑道垂直于線路方向，橫移距離以簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁梁端翼板不影響預(yù)應(yīng)力鋼束張拉為宜。按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況橫移距離按9.5m控制，橫移施工主要設(shè)備配置見(jiàn)表1。

3 移、落梁施工

3.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

移梁支架采用螺旋鋼管作為支撐，立柱支撐在承臺(tái)上、條形基礎(chǔ)上。

鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)厚度為1m，配置雙層鋼筋網(wǎng)片，間距為20cm×20cm，采用HRB400鋼筋，底層鋼筋直徑20mm，頂層鋼筋直徑為16mm。條形基礎(chǔ)下地基承載力不小于250Kpa，當(dāng)?shù)鼗休d力不足時(shí)，對(duì)不符合要求部分土層進(jìn)行挖除換填并分層碾壓至符合要求，同步施工滿堂支架30cm厚碎石墊層和20cm后C20混凝土墊層。鋼管與條形基礎(chǔ)之間采用預(yù)埋螺栓連接，鋼管地腳螺栓直徑為22mm，長(zhǎng)度均為70cm，頂部套絲長(zhǎng)度8cm，每根鋼管設(shè)置8根。

移梁基礎(chǔ)平面示意圖如圖1所示。

3.2 橫移梁支架

橫移梁支架采用Φ630×12mm鋼管立柱，鋼管利用吊車(chē)安裝，首先安裝底部一節(jié)6m鋼管，當(dāng)?shù)谝还?jié)安裝完成后，先焊接剪刀撐，待第一節(jié)管節(jié)范圍內(nèi)剪刀撐焊接完成后，再安裝上一節(jié)鋼管。每安裝一節(jié)鋼管，對(duì)鋼管垂直度進(jìn)行檢查，檢查無(wú)誤后方可進(jìn)行剪刀撐及頂部下一節(jié)鋼管的安裝。

當(dāng)基礎(chǔ)底部不平整時(shí)，鋼管底部使用薄鋼板進(jìn)行墊塞，以確保鋼管垂直度，鋼管安裝完成后，對(duì)鋼管底部利用支座灌漿料對(duì)底部縫隙進(jìn)行封堵。

鋼管與鋼管間縱、橫、水平方向利用[16槽鋼焊接剪刀撐，剪刀撐與鋼管之間利用耳板進(jìn)行焊接。剪刀撐高度不大于4.8m。

3.3 現(xiàn)澆梁施工

橫移支架搭設(shè)完成后搭設(shè)滿堂支架，盤(pán)扣支架在鋼管立柱處對(duì)立桿間距進(jìn)行調(diào)整，保證鋼管和支架立桿平面位置準(zhǔn)確，立桿間距不大于設(shè)計(jì)間距。

現(xiàn)澆梁施工完成后拆除滿堂支架，梁體重量支撐于橫移滑道上，同時(shí)預(yù)留2m寬支架作為橫移、落梁施工平臺(tái)。

3.4 拖拉橫移計(jì)算

旁位現(xiàn)澆橫移粱重約745T，四氟板對(duì)不銹鋼板的靜摩擦系數(shù)為0.1，拖拉最大力為F=745/2×9.8×0.1=365.05KN。拖拉移位采用兩臺(tái)100T中空頂，通過(guò)直徑32mm（P830）的精軋螺紋鋼連接梁底部滑靴方式，拖拉移位。

單根精軋螺紋鋼可抗拉F1=804mm2×830×70%/1000 =467KN>365.05KN。

3.5 拖拉整體布置

拖拉施工方法具體措施如下：

（1）在52號(hào)、53號(hào)墩頂處設(shè)置兩條橫向滑道，滑道上鋪設(shè)10mm厚不銹鋼板，鋼板上涂抹油脂、滑靴，梁體放置在滑靴上。梁體通過(guò)滑道返利做和滑靴穿設(shè)精軋螺紋鋼連接，使用動(dòng)力千斤頂使滑靴帶動(dòng)梁體在滑道上橫移。（2）梁體滑移到達(dá)指定位置后，通過(guò)滑道旁邊糾偏裝置進(jìn)行糾偏。（3）糾偏到位后安裝支座，使用落梁千斤頂將梁體落至設(shè)計(jì)標(biāo)高，進(jìn)行支座灌漿，灌漿強(qiáng)度滿足要求后，拆除落梁千斤頂將梁體落于支座上。

滑移系統(tǒng)如圖2，圖3所示;牽引系統(tǒng)如圖4所示。

牽引系統(tǒng)整體布置如圖4所示。

3.6 滑道及底座

橫移滑道由三根通長(zhǎng)I40b工字鋼拼接一起組成，工字鋼與工字鋼間進(jìn)行焊接，工字鋼上鋪設(shè)通長(zhǎng)不銹鋼板，不銹鋼板寬39cm，厚5mm，不銹鋼板與滑道之間進(jìn)行焊接，不銹鋼板上為移梁梁體底座，底座與不銹鋼鋼板間設(shè)置聚四氟乙烯滑板減小摩擦力，四氟板與滑道之間涂抹油脂。

滑道兩側(cè)焊接5cm高，1cm厚鋼板作為滑道限位，以防止平移時(shí)梁體底座偏移軌道。

滑道示意圖如圖5所示。

梁體平移滑靴由鋼板組合焊接而成，滑靴內(nèi)部填充水泥漿，并且振搗密實(shí)。滑靴底部預(yù)留直徑為5cm孔，作為平移螺紋鋼孔道。滑靴高度均為15cm，滑座長(zhǎng)2.14m，梁體每一端對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)滑靴。

梁體、移梁滑道、底部40工字鋼須密貼，中間不得有間隔物，焊接處要有一定長(zhǎng)度的連續(xù)焊縫，保證連接牢固。立柱鋼管安裝完成后，對(duì)立柱頂部標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，以確保軌道標(biāo)高準(zhǔn)確。

3.7 糾偏

滑道旁設(shè)有縱向糾偏裝置，在拖拉到位后，可以對(duì)混凝土梁體在橫橋向和縱橋向?qū)α后w進(jìn)行糾偏定位。

糾偏裝置由糾偏底座、反力座、糾偏千斤頂、糾偏滑塊組成。糾偏底座由3-I32工字鋼組成，反力座由鋼板焊接而成，糾偏滑塊與糾偏底座之間設(shè)置聚四氟乙烯滑板。糾偏時(shí)，梁體頂起、拆除梁體底座使落在糾偏滑塊上，兩臺(tái)糾偏千斤頂同時(shí)啟動(dòng)，推動(dòng)糾偏滑塊移動(dòng)以達(dá)到糾偏目的。

糾偏時(shí)先進(jìn)行縱向糾偏，縱向糾偏完成后，落梁千斤頂工作，將梁體頂起1-2cm，然后將糾偏底座旋轉(zhuǎn)90度，落梁千斤頂工作，梁體下落支撐與糾偏裝置上，進(jìn)行橫向位置糾偏。

糾偏裝置如圖6所示。

3.8 移梁、糾偏步驟

步驟一：梁體澆筑底座預(yù)埋精軋螺紋鋼，精軋螺紋鋼采用連接器接長(zhǎng)，安裝反力座和100T中空頂。

步驟二：?jiǎn)?dòng)千斤頂向前拖拉，直至設(shè)計(jì)位置。

步驟三：安裝4臺(tái)300T落梁千斤頂，頂起梁體脫離拖拉滑道后，拆除滑道，在糾偏塊上墊上鋼板，然后回縮千斤頂，梁體落于糾偏裝置上，先縱向后橫向進(jìn)行位置糾偏。

步驟四：糾偏到位后，將支座上螺栓安裝，使支座吊掛與梁體下，啟動(dòng)千斤頂，拆除糾偏裝置，將梁體落于設(shè)計(jì)位置后，進(jìn)行支座灌漿，灌漿強(qiáng)度達(dá)到拆除要求后，回縮千斤頂，梁體就位完成。

步驟五：拆除移、落梁支架，施工完成。

4 控制要點(diǎn)

在橫移支架搭設(shè)現(xiàn)澆梁施工中應(yīng)注意要點(diǎn)如下：

條形基礎(chǔ)、橫移支架地基處理應(yīng)同步進(jìn)行;滿堂支架搭設(shè)平立面位置應(yīng)結(jié)合鋼管立柱位置優(yōu)化，搭設(shè)間距不大于設(shè)計(jì)間距;支架預(yù)壓持荷時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，減少差異沉降量;支座上鋼板和箱梁底板夾角設(shè)置準(zhǔn)確;張拉壓漿完成后拆除滿堂支架，同時(shí)對(duì)橫移支架進(jìn)行觀測(cè)，防止偏差過(guò)大。

在橫移施工中為保證梁體準(zhǔn)確就位需要考慮控制要點(diǎn)如下：

首先，為防止精軋螺紋鋼在橫移施工中斷裂，需要對(duì)牽引千斤頂進(jìn)行標(biāo)定，計(jì)算油表讀數(shù)，以確保張拉力不超過(guò)精軋螺紋鋼容許抗拉強(qiáng)度的80%;

其次，在橫移前認(rèn)真檢查底座、軌道與四氟板之間是否有異物，并認(rèn)真涂抹油脂，避免橫移過(guò)程摩擦力增大;

第三，橫移過(guò)程以勻速移動(dòng)為宜，嚴(yán)格控制橫移速度，并及時(shí)檢查兩端橫移量，保證橫移同步;

第四，隨著橫移過(guò)程，要及時(shí)復(fù)核梁體軸線位置，出現(xiàn)較大偏差時(shí)及時(shí)進(jìn)行糾正，避免糾偏量過(guò)大;

第五，橫移前做好移梁終止位置標(biāo)記，當(dāng)距離終止位置10cm時(shí)，再次復(fù)核梁體軸線位置，放慢橫移速度，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)梁體軸線位置的測(cè)量，以防止超過(guò)設(shè)計(jì)位置。

5 結(jié)語(yǔ)

異位現(xiàn)澆、移梁就位技術(shù)在該工程中的應(yīng)用解決了現(xiàn)澆連續(xù)梁、現(xiàn)澆梁兩端張拉空間不足的問(wèn)題;優(yōu)化原先連續(xù)梁后簡(jiǎn)支梁的施工順序，同步進(jìn)行施工，避免冬季現(xiàn)澆梁施工，節(jié)約冬季施工費(fèi)用、保證工程質(zhì)量;現(xiàn)澆梁施工位置在線路右側(cè)，降低機(jī)械設(shè)備的鄰營(yíng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)，取得較好社會(huì)效益。建議在類(lèi)似工程中借鑒實(shí)施。