高速鐵路箱梁原位現(xiàn)澆施工技術(shù)研究

鄭印 袁曉艷 靳海威

摘 要：高鐵施工中，現(xiàn)澆箱梁的外形美觀、橋梁整體性好，同時(shí)具有施工靈活方便等優(yōu)勢(shì)，本文主要結(jié)合連徐高速鐵路工程實(shí)例，通過(guò)研究雙線現(xiàn)澆箱梁的施工方案對(duì)比分析，以及對(duì)原位現(xiàn)澆箱梁施工步序的剖析，對(duì)橋梁現(xiàn)澆箱梁支架施工過(guò)程原位現(xiàn)澆與側(cè)位現(xiàn)澆工藝選擇研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;滿堂支架;箱梁;原位現(xiàn)澆

中圖分類號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 前言

連徐鐵路一分部位于江蘇省徐州市新沂市和連云港東?？h，全長(zhǎng)16.019 km。其中DK54+980～DK55+229為（40+168+40）m系桿拱連續(xù)梁，由于兩端空間狹小無(wú)法采用架橋機(jī)架設(shè)方式布梁，為解決連續(xù)梁兩側(cè)簡(jiǎn)支梁施工問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)在有限空間內(nèi)采用現(xiàn)澆法進(jìn)行施工，故DK54+948- 980、DK55+229-262范圍內(nèi)為兩跨雙線現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁。

1 工程概況

雙線32 m現(xiàn)澆簡(jiǎn)支箱梁截面形式為單箱單室等高雙線簡(jiǎn)支梁，正線橋面寬度為12.6 m，簡(jiǎn)支箱梁截面中心梁高為3.035 m，底板寬度為5.5 m，腹板厚度從1.05 m過(guò)渡到0.45 m，底板厚度0.7 m過(guò)渡到0.28 m。預(yù)應(yīng)力采用7Φ5高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fpk=1 860 MPa、彈性模量為Ep=195 GPa，公稱直徑為15.20 mm，采用雙端張拉。支座采用TJQZ/5500型鋼支座。

2 方案比選

原位現(xiàn)澆：采用原位支架澆筑，澆筑前需要預(yù)留后澆帶，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%之后進(jìn)行張拉，張拉完成后進(jìn)行后澆帶的施工;本工藝具有施工場(chǎng)地要求相對(duì)較小，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用一般，投入的物資較少，施工可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但需設(shè)置后澆帶，進(jìn)行混凝土二次澆注。

側(cè)位現(xiàn)澆：采用側(cè)位支架澆筑，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%，張拉完成后進(jìn)行橫向頂推，該施工方法混凝土一次澆筑完成，避免二次后澆帶來(lái)的施工影響以及產(chǎn)生相關(guān)費(fèi)用。但施工場(chǎng)地要求較高，緊鄰施工便道，需要占道施工，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工影響較大，所需經(jīng)濟(jì)費(fèi)用較高，同時(shí)施工用地面積較大，支架搭設(shè)投入較大，在現(xiàn)澆梁頂推過(guò)程中要求較高，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。

建議：原位現(xiàn)澆相比側(cè)位現(xiàn)澆，施工投入較小，施工場(chǎng)地要求低，施工風(fēng)險(xiǎn)性較小，經(jīng)過(guò)對(duì)比，采用原位現(xiàn)澆施工。

3 原位現(xiàn)澆施工技術(shù)方案

（1）地基基礎(chǔ)處理：滿堂支架現(xiàn)澆的地基處理，首先對(duì)原地面進(jìn)行清表、換填、壓實(shí)，通過(guò)地基承載力試驗(yàn)，試驗(yàn)合格之后進(jìn)行地面硬化，地基處理完后，在支架搭設(shè)范圍地基基礎(chǔ)四周設(shè)順橋向排水溝，確保地基基礎(chǔ)不受雨水浸泡。

（2）支架搭設(shè)：現(xiàn)澆箱梁支架采用盤(pán)扣式腳手架。全橋立桿縱橋向間距均為0.6 m，立桿橫向布局為翼板下位0.9 m;腹板與底板下為0.6 m;水平步距都為1.5 m;立桿頂端采用可調(diào)U形托撐，支撐于模板主肋底部，底部采用可調(diào)底座，底座放置于支撐方木上，支承方木放置于混凝土面上。支架縱、橫向連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐，豎向剪刀撐采用交叉滿布;支撐的大橫梁用10 cm工字鋼橫橋向擱置在立桿的調(diào)節(jié)螺桿上，調(diào)節(jié)螺桿插入立桿保持軸心受力;大橫梁上放10×10 cm的方木作小橫梁，間距15 cm，作為次梁，其上鋪設(shè)15 mm的竹膠合板。

（3）支架預(yù)壓：為使簡(jiǎn)支梁的外觀線型符合設(shè)計(jì)要求和確保施工過(guò)程的安全，通過(guò)預(yù)壓來(lái)檢驗(yàn)支架的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在完成底模、側(cè)模安裝后，對(duì)支架、模板進(jìn)行堆載預(yù)壓，預(yù)壓重量按每片梁體計(jì)算荷載的60%（213塊）→100%（354塊）→110%（389塊）分三次逐級(jí)加載，預(yù)壓荷載分布應(yīng)與支架施工荷載分布基本一致，加載重量偏差應(yīng)控制在±5%以內(nèi)，加載布置應(yīng)均勻?qū)ΨQ進(jìn)行，避免偏載，嚴(yán)禁集中加載和卸載。

（4）卸載：當(dāng)觀測(cè)到支架沉降趨于穩(wěn)定后，開(kāi)始卸載。卸載按加載的逆順序110%、100%、60%的梯度分級(jí)進(jìn)行，每一級(jí)卸載后觀測(cè)一次支架變形，卸載完成后，觀測(cè)支架的彈性變形，并繪出荷載-變形曲線。在支架預(yù)壓完成后，計(jì)算出底模的預(yù)拱度，通過(guò)調(diào)整頂托調(diào)整底模標(biāo)高。

（5）支座安裝：本橋簡(jiǎn)支箱梁采用鐵路橋梁球形支座“TJQZ-8360”，支座安裝采用重力式灌漿法進(jìn)行安裝。

（6）模板、鋼筋安裝：鋼筋綁扎與模板安裝之間施工順序?yàn)椋合劝惭b底板模板，之后安裝腹板外模和翼板底模;模板拼裝驗(yàn)收合格后開(kāi)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;內(nèi)模安裝、加固完成后，進(jìn)行頂板鋼筋綁扎;梁體鋼筋整體驗(yàn)收合格后，安裝端模，綁扎防護(hù)墻及豎墻、接觸網(wǎng)等附屬結(jié)構(gòu)預(yù)埋鋼筋;鋼筋、模板及預(yù)埋件等經(jīng)驗(yàn)收合格后，澆筑箱梁混凝土。

（7）混凝土施工：梁體混凝土連續(xù)澆筑一次成型?；炷恋臐仓袷亍跋鹊装迮c腹板倒角，后底板，再腹板，最后頂板，自梁兩端向中對(duì)稱澆筑頂板混凝土”的順序進(jìn)行澆筑，兩側(cè)腹板混凝土的高度應(yīng)保持基本一致?？v橋向應(yīng)按“斜向分段，水平分層”的方法從低端往高端澆筑，斜向分段長(zhǎng)度宜為4 m～5 m;分層厚度一般不宜超過(guò)40 cm。澆筑頂板混凝土?xí)r，從兩側(cè)向中央推進(jìn)，以防發(fā)生裂紋。

（8）預(yù)應(yīng)力張拉：因兩側(cè)現(xiàn)澆箱梁與168 m系桿拱連續(xù)梁相鄰，故原位現(xiàn)澆梁的張拉形式采用單端張拉，簡(jiǎn)支梁梁端腹板及底板有預(yù)應(yīng)力鋼絞線位置預(yù)留43 cm的長(zhǎng)度作為后澆帶，利用25 cm梁縫和43 cm后澆帶的空間實(shí)現(xiàn)高速鐵路32.6 m雙線簡(jiǎn)支箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉。

（9）壓漿及封錨：壓漿：終張拉完成后，在48 h內(nèi)進(jìn)行管道壓漿，壓漿完畢后等待一般0.5 h～2 h，拆除壓漿孔及出漿孔上的閥門管節(jié)，并沖洗干凈。封錨：封錨混凝土采用C50補(bǔ)償收縮混凝土。封錨前梁端錨穴處鑿毛處理。封錨鋼筋固定利用一端帶螺紋一端帶鉤的短鋼筋安裝于錨墊板安裝孔，與封錨鋼筋綁扎在一起，以保證封錨端混凝土與梁體連為一體。

（10）支架、模板拆除：當(dāng)鋼筋混凝土箱梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后且全部預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢并壓漿完成后，方可拆除支架。模、架拆除首先進(jìn)行分配梁卸落，落架宜遵循從一端到另一端的順序，先對(duì)砂箱進(jìn)行放砂，放砂宜盡量同步進(jìn)行，保證分配梁卸下落時(shí)平穩(wěn);然后，從箱梁跨中開(kāi)始，對(duì)稱均勻地向墩臺(tái)支點(diǎn)方向降低螺栓設(shè)施或?qū)谛ㄗ?，之后人工配合機(jī)械逐步從箱梁底部將分配梁抽出，進(jìn)而拆除箱梁支架及模板，在拆除過(guò)程中設(shè)專人統(tǒng)一指揮，防止分配梁抽出時(shí)發(fā)生意外。支架拆除時(shí)應(yīng)遵循先上后下，后搭先拆，一步一清的原則，部件拆除的順序與安裝順序相反，嚴(yán)禁上下同時(shí)進(jìn)行，拆除時(shí)應(yīng)采用可靠的安全措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在連徐鐵路一分部項(xiàng)目原位現(xiàn)澆箱梁施工過(guò)程中，施工工法操作簡(jiǎn)單，施工可行性高，受場(chǎng)地限制較小，施工投入較小，施工方便快捷，極大地縮短了工期。從經(jīng)濟(jì)、施工及工期上優(yōu)于側(cè)位現(xiàn)澆方案，有廣泛運(yùn)用價(jià)值。

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