高速鐵路節(jié)段拼裝簡支箱梁短長線臺座結(jié)合預(yù)制施工技術(shù)

趙敏聰 袁杰 盧高峰

摘要：以高速鐵路56m節(jié)段拼裝箱梁預(yù)制工程為依托，針對其節(jié)段混凝土澆筑高度高、節(jié)段幾何尺寸控制精度高、整體線型要求高等特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了施工關(guān)鍵技術(shù)控制要點(diǎn)，實(shí)施效果和社會效益良好，研究成果可為類似橋梁工程提供借鑒。

Abstract： Based on the prefabrication of assembled box girder for 56m section of high-speed railway， for the high degree of concrete pouring height， high precision of segment geometry control and high overall line type requirements， the key points of construction technology control are introduced in detail. The results and social benefits are good， and the research results can provide reference for similar bridge projects.

關(guān)鍵詞：高速鐵路;節(jié)段拼裝箱梁;短長線臺座;預(yù)制

Key words： high-speed railway;segmented box girder;short-length pedestal;prefabrication

中圖分類號：U445.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）26-0176-04

0? 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，我國交通事業(yè)在近年來取得了很好的發(fā)展，橋梁建設(shè)的發(fā)展達(dá)到了良好的挑戰(zhàn)期，橋梁設(shè)計(jì)的各種新的理念和橋梁施工的各種新的方法都被不斷創(chuàng)新。其中，大體積、大跨度橋梁拼裝技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展受到極大關(guān)注，得到了世界橋梁發(fā)展建設(shè)領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可。在貴南高鐵澄江雙線特大橋跨越澄江國家濕地公園保育區(qū)，設(shè)計(jì)采用46孔56m的節(jié)段拼裝箱梁通過，針對節(jié)段混凝土澆筑高度高、幾何尺寸控制精度高、整體線型要求高等特點(diǎn)，施工中不斷組織科學(xué)技術(shù)攻關(guān)，形成了一套膠拼節(jié)段拼裝簡支箱梁短長線臺座結(jié)合法預(yù)制節(jié)段箱梁的方法。

1? 工程概況

新建貴南高鐵澄江雙線特大橋全長15.5km，其中116#～162#墩采用46×56m節(jié)段拼裝梁。單孔箱梁全長57.1m，計(jì)算跨度為55.4m，梁體為等高度單箱單室混凝土預(yù)應(yīng)力簡支箱梁，底寬6.7m，頂寬12.6m，高5.1m，每跨梁分13個節(jié)段，其中，兩個端頭節(jié)段1#段、13#段長度為2.55m，2#段、12#段長度為4.4m，其余3#～11#段為4.8m。節(jié)段箱梁構(gòu)造和橫截面斷面見圖1、圖2。

2? 施工關(guān)鍵控制技術(shù)

根據(jù)梁體的結(jié)構(gòu)型式及整體橋梁的線形特點(diǎn)，箱梁塊段選用短長線臺座結(jié)合法進(jìn)行預(yù)制，即分別在短線臺座預(yù)制塊段1#段和13#段，然后將1#段和13#段吊裝至長線臺座兩端可三向調(diào)整的支架上，再進(jìn)行調(diào)整，作為2#-12#段在長線臺座預(yù)制的匹配節(jié)段，從兩端向中間逐節(jié)預(yù)制直至7#段合龍。預(yù)制完成后從兩端逐節(jié)吊至存放臺座進(jìn)行養(yǎng)生存放。箱梁塊段預(yù)制施工的總體操作步驟見圖3。

2.1 預(yù)制臺座設(shè)置

預(yù)制臺座的設(shè)置結(jié)合梁體預(yù)制線性控制要求，將短線臺座、長線臺座、測量控制塔呈一條直線線布設(shè)，具體見圖4所示。測量塔位于短長線臺座兩端，測量時，一個塔作測量塔，另一塔作目標(biāo)塔，臺座施工時強(qiáng)制控制臺座縱向軸線與兩測量塔控制點(diǎn)間連線重合，其它輔助設(shè)施依照安全、緊湊、方便快捷、易操作的原則布設(shè)。

2.2 模板系統(tǒng)

根據(jù)一個長線臺座與一個短線臺座配套生產(chǎn)，一般制梁配備3套普通段外模和內(nèi)模，1套1#（13#）段外模、內(nèi)模和底模，2套2#（12#）段內(nèi)模，2套長線底模，4套端模，保證短線臺座7天1個塊段、長線臺座15天1孔梁的生產(chǎn)能力。實(shí)際生產(chǎn)時根據(jù)總體工期調(diào)整臺座配置數(shù)量及模板配套數(shù)量。采用具有足夠強(qiáng)度和剛度的整體式鋼模板，具體布置見圖5、圖6。

2.2.1 底模系統(tǒng)

為了實(shí)現(xiàn)對箱梁的線形控制，將底模設(shè)置為可調(diào)固定式，以適應(yīng)橋面豎曲線和塊段預(yù)拱度要求，預(yù)設(shè)下?lián)隙韧ㄟ^調(diào)整底模鋼墊塊的高度來實(shí)現(xiàn)。底模由鋼面板及縱、橫型鋼骨架焊接成整體，與臺座之間設(shè)置可調(diào)整高度的鋼墊塊，側(cè)面安裝橡膠條對底模和側(cè)模之間進(jìn)行密封，底模面板厚10mm，橫向?yàn)镠型鋼，間距300mm。節(jié)段接頭處為螺栓連接，接縫止?jié){采用2mm白色膠帶，模板加工寬度和長度縮小1mm。

2.2.2 外側(cè)模系統(tǒng)

外側(cè)模采用整體式大塊鋼模板外加縱、橫加勁肋與型鋼桁架焊接成整體，面板厚度為8mm，橫肋采用槽14，間距250mm，豎肋采用H型鋼，高200mm。外模頂部采用對拉槽鋼固定，底部兩扇外側(cè)模采用對拉螺栓定位。外側(cè)模的縱向移動在外側(cè)模板及豎向支腿下設(shè)4個走行輪完成，設(shè)4個油頂頂升點(diǎn)用以高度調(diào)整，外模脫模后同時縱移到下一塊段制梁臺座。

2.2.3 內(nèi)模系統(tǒng)

內(nèi)模采用液壓頂調(diào)節(jié)配合支架千斤頂承重的走行裝置，主要由走行體系、液壓頂調(diào)節(jié)和支架千斤頂承重體系、模板體系三個部分組成。走行體系由兩根450工字鋼作為滑道部分，行走部分由2套焊接在車架上的行走支架和滑輪組成，每套行走支架設(shè)有2個滑輪。內(nèi)模面板厚度6mm，橫肋采用槽80，間距300mm，豎肋采用H型鋼，高150mm，支承在行走支架上，可在滑道上移動。內(nèi)模高度或脫開采用液壓頂調(diào)節(jié)，橫向支承及脫模問題采用橫向液壓頂解決。

2.2.4 端模系統(tǒng)

后澆的塊段一端以先澆筑的塊段為端模，在先澆筑的塊段端面通過涂刷隔離劑來便于以后塊段的分離。另一端鋼板做面板，并設(shè)豎、橫向加勁和型鋼桁架連成整體，面板厚度10mm，橫豎肋采用扁鐵，厚8mm，間距400mm，保證端模安裝時穩(wěn)固。端模與側(cè)模、底模安裝聯(lián)接螺栓固定，并通過液壓頂與側(cè)模連接來承受混凝土澆筑時的水平推力。為保證端模拆除時不損壞剪力鍵混凝土，剪力鍵模板設(shè)計(jì)為拆卸式，在端模上采用螺栓固定。

2.3 鋼筋安裝及預(yù)應(yīng)力孔道設(shè)置

根據(jù)短長線預(yù)制節(jié)段鋼筋配置情況及塊段性狀，預(yù)制過程中1#、13#塊段鋼筋在短線臺座上現(xiàn)場綁扎，其余塊段鋼筋在鋼筋綁扎臺座上提前綁扎，整體吊裝。預(yù)應(yīng)力孔道波紋管按給定的坐標(biāo)采用定位鋼筋網(wǎng)片固定安裝，定位網(wǎng)片通過點(diǎn)焊固定在鋼筋主骨架上，節(jié)段間波紋管連接采用雙頭錐形硬塑料塞連接，并用膠帶密封。安裝保護(hù)層墊塊，在底模上標(biāo)出中線或梁端線，控制鋼筋骨架的縱向中心線與底?？v向中心線重合。采用橫吊梁（扁擔(dān)）四點(diǎn)起吊，設(shè)型鋼支架與鋼筋骨架頂板鋼筋下，用承重3t的鐵鏈將吊梁與型鋼連接，連接底板鋼筋，均勻布置掛點(diǎn)。采用增加綁線數(shù)量并加入短鋼筋或點(diǎn)焊連接等方式對掛點(diǎn)附近的鋼筋綁扎加強(qiáng)。防護(hù)墻、豎墻、基礎(chǔ)網(wǎng)基礎(chǔ)等小型鋼筋在整體鋼筋吊裝就位后現(xiàn)場綁扎。

2.4 混凝土澆筑及養(yǎng)生

梁體混凝土澆筑整體按照分層分段的順序進(jìn)行，首先澆筑腹板與底板連接處混凝土至超出腹板下倒角頂面約30cm處，然后澆筑底板混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，再依次澆筑腹板、翼緣板、頂板混凝土。具體混凝土澆筑順序見圖8。

2.4.1 底腹板澆筑

底板澆筑以插入式振搗器振搗為主，由中央往兩側(cè)分層分段澆筑，底板與腹板交接位置鋼筋密集區(qū)采用附著式振搗器輔助振搗。澆筑腹板時，降低混凝土坍落度1～2cm，防止混凝在底板位置上翻，層厚按不超過30cm控制，對稱下料，插入式振搗器振搗為主，附著式振動器為輔。設(shè)有底板錨固塊的塊段，對錨固塊部位加強(qiáng)振搗。

2.4.2 翼緣板、頂板澆筑

翼緣板、頂板混凝土澆筑橫向從翼緣板外側(cè)向頂板中間澆筑，縱向由一側(cè)向另一側(cè)連續(xù)澆筑，在混凝土初凝前做好收面工作，按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置好排水坡。

2.4.3 養(yǎng)生

混凝土養(yǎng)生分為帶模養(yǎng)生和存放養(yǎng)生兩種方式。帶模養(yǎng)生在混凝土澆筑初凝后在箱梁頂板及箱內(nèi)底板上覆蓋土工布并灑水保持潮濕，根據(jù)測溫情況向模板表面灑水降溫。拆模后在制梁臺座存放或移梁至存放臺座后采用自動噴淋養(yǎng)護(hù)方法，根據(jù)存放環(huán)境采用時間控制噴淋養(yǎng)生的間隔時間和每次養(yǎng)護(hù)的時間，確保混凝土表面的潮濕狀態(tài)保持在14天以上。

2.5 節(jié)段預(yù)制線性控制

預(yù)制臺座時以測量塔為基準(zhǔn)建立施工測量控制基線及橫縱向控制基準(zhǔn)點(diǎn)（均設(shè)于固定端模上，并經(jīng)常校核），確保梁體預(yù)制尺寸準(zhǔn)確，以測量塔控制點(diǎn)精確控制預(yù)制塊段平面位置及高程。

每個塊段預(yù)制時設(shè)立控制測點(diǎn)，建立相對坐標(biāo)系，以便于預(yù)制箱梁放樣，嚴(yán)密計(jì)算曲線要素以及每個預(yù)制塊段控制測點(diǎn)三維坐標(biāo)（相對坐標(biāo)及撓度值），精密控制預(yù)制箱梁線形及軸線，將各點(diǎn)相對控制坐標(biāo)值換算為絕對坐標(biāo)值，用于箱梁架設(shè)時絕對位置的控制。箱梁預(yù)制施工測量控制平面布置示意圖見圖9。

3? 結(jié)語

通過該預(yù)制場節(jié)段拼裝箱梁的預(yù)制施工，有效地解決了梁體預(yù)制幾何尺寸控制難、整體線形控制要求高及混凝土澆筑高度高外觀質(zhì)量不好控制的難題，滿足了高速鐵路整體質(zhì)量的要求。

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