客運(yùn)專(zhuān)線多聯(lián)大跨懸灌連續(xù)梁施工技術(shù)

苗少波

中鐵二十局集團(tuán)第四工程有限公司，陜西 西安 710016

1 工程概況

鄭州至西安客運(yùn)專(zhuān)線渭南渭河特大橋全長(zhǎng)79.732km，橋梁在渭南市北側(cè)兩次跨越渭河，兩跨渭河段全長(zhǎng)12.9km，共有9聯(lián)懸灌連續(xù)梁，在東跨渭河處有2聯(lián)（40+5-64+40）m連續(xù)梁，在西跨渭河處有7聯(lián)（48+4-80+48）m連續(xù)梁，跨河連續(xù)梁總長(zhǎng)3725.5m。

2 連續(xù)梁0＃塊施工

2.1 碗扣支架搭設(shè)

連續(xù)箱梁0#塊完全處在主墩承臺(tái)上方，采用碗口支架直接在承臺(tái)上搭設(shè)，支架以60×60×120㎝（橫×縱×高）的布設(shè)。在支架立桿頂托上擺放15×15㎝方木做縱橫向分配梁。在箱梁四周同時(shí)搭設(shè)支架平臺(tái)。

2.2 模板施工

0#塊模板采用大塊定型鋼模，外模直接在碗口支架頂部方木上安裝。箱內(nèi)搭設(shè)鋼管扣件支架，支架立桿支于特制的鋼凳上，支架上鋪設(shè)箱梁頂板底模。腹板內(nèi)外模板設(shè)抽拔拉筋對(duì)拉加固。

2.3 鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道定位

0＃塊鋼筋綁扎時(shí)，先綁扎底板、腹板鋼筋，并預(yù)埋波紋管，同時(shí)安裝豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，最后綁扎頂板鋼筋。檢查合格后，搭設(shè)箱內(nèi)支架安裝箱室內(nèi)模。縱向預(yù)應(yīng)力筋在0＃塊頂、底板及腹板內(nèi)數(shù)量眾多，施工定位尤其重要。豎向預(yù)應(yīng)力采用鐵皮波紋管，一端錨固，另一端張拉，在安裝波紋管時(shí)連同精軋螺紋鋼筋及錨固端錨具一起安裝就位，并設(shè)置壓漿管及排氣管。橫向預(yù)應(yīng)力束數(shù)量較多，安裝時(shí)要保證波紋管道的順直，以消除張拉時(shí)引起的梁體翼緣板扭曲變形，以便更好地控制主橋外觀線型。

2.4 支座安裝

連續(xù)梁墩頂設(shè)計(jì)安裝有盆式橡膠支座，鋼筋綁扎前復(fù)測(cè)橋墩中心距離及支承墊石高程，檢查錨栓孔位置及深度要符合設(shè)計(jì)要求。進(jìn)行支座安裝保持支座上下板水平，不產(chǎn)生偏位。支座與支承墊石間及支座與梁底間密貼、無(wú)縫隙。支座四角高差不大于2mm。支座水平偏差不得大于2mm。支座安裝后錨固支座螺栓，灌漿固定。

2.5 墩梁固結(jié)

鄭西客專(zhuān)鐵路墩梁臨時(shí)固結(jié)施工圖紙按照臨時(shí)支座和臨時(shí)錨固綜合設(shè)計(jì)，臨時(shí)固結(jié)在永久性支座兩側(cè)共4個(gè)，采用C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，錨固主筋為296根φ32螺紋鋼。對(duì)合攏前懸臂梁起錨固和支承作用。

邊跨（或中跨）合攏段砼強(qiáng)度達(dá)到要求（設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上）時(shí)，鑿除墩梁臨時(shí)固結(jié)。鑿除前應(yīng)精確測(cè)量邊跨（或中跨）合攏段新澆砼兩側(cè)結(jié)構(gòu)標(biāo)高，鑿除過(guò)程中及時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄合攏段兩側(cè)結(jié)構(gòu)標(biāo)高的變化，并注意避免損傷墩身及箱梁混凝土。鑿除后對(duì)梁底、墩頂?shù)耐饴朵摻铑^進(jìn)行環(huán)氧砂漿封堵,進(jìn)行防腐.防銹處理。

2.6 混凝土施工

0＃塊混凝土為現(xiàn)澆施工，采用拌合站集中供應(yīng)，汽車(chē)運(yùn)輸，泵車(chē)泵送上橋。澆注遵循“分層、對(duì)稱(chēng)澆注”的原則。砼灌注完畢終凝后及時(shí)灑水養(yǎng)生并鋪設(shè)土工布或塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 連續(xù)梁掛籃施工

3.1 掛籃組成

掛籃由承重系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、走行系統(tǒng)和錨固系統(tǒng)五大部分組成。承重系統(tǒng)包括三角架、前上橫梁、后上橫梁；底模系統(tǒng)包括縱梁、前下橫梁、后下橫梁、模板系統(tǒng)；側(cè)模系統(tǒng)包括內(nèi)外側(cè)模支架、模板、吊梁、滑梁；走行系統(tǒng)包括三角架走行系統(tǒng)、側(cè)模走行系統(tǒng)、內(nèi)模走行系統(tǒng)；錨固系統(tǒng)包括扁擔(dān)梁、錨固筋等。

3.2 掛籃的拼裝

在0#段上鋪設(shè)滑塊。安裝后上橫梁、三角架，錨固后錨系統(tǒng)。安裝前上橫梁和斜撐桿及平聯(lián)，然后在地面上拼裝底模系統(tǒng)。在前上橫梁上掛4臺(tái)10t倒鏈，利用倒鏈將底模系統(tǒng)提升到位后，安裝后吊桿及前吊桿。 內(nèi)、外模滑梁系統(tǒng)安裝。

3.3 懸臂對(duì)稱(chēng)段施工

掛籃外側(cè)模及底模就位后，綁扎底板鋼筋及鋼筋定位架，接著進(jìn)行腹板鋼筋的綁扎和預(yù)應(yīng)力束管道的安裝，腹板鋼筋綁扎完成后再立內(nèi)模并用拉條與外側(cè)模連接，設(shè)內(nèi)模支撐及頂板支架，綁扎頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力束管道，最后立端模。懸臂段澆筑混凝土?xí)r對(duì)稱(chēng)、平衡施工，不平衡偏差不得大于設(shè)計(jì)允許數(shù)值。混凝土配合比，澆筑順序及振搗，必須嚴(yán)格按施工工藝操作。梁段澆筑由懸臂端向后分層澆筑振搗。

3.4 掛籃的滑移

主梁后錨桿稍松開(kāi)，用千斤頂將掛藍(lán)主梁頂起，將前端滑塊放置在要求位置后落下主梁，用倒鏈牽引主梁進(jìn)行滑移，主梁的前移帶動(dòng)側(cè)模系統(tǒng)、底模系統(tǒng)及內(nèi)滑梁整體移位，隨著主梁的前移，扁擔(dān)梁應(yīng)交替前移，以保持主梁的穩(wěn)定，滑到位以后將主梁后錨桿錨緊，并用扳手緊固。

掛藍(lán)模板系統(tǒng)在主梁前移時(shí)與主梁同步前移，到位后用IV級(jí)鋼吊桿從箱梁頂板預(yù)留孔道穿過(guò)與側(cè)模縱梁上的連接盒連接，托起側(cè)模系統(tǒng)。后下橫梁滑移到位錨固于已成砼梁段上，前下橫梁用IV級(jí)鋼與前上橫梁連接。調(diào)整底模系統(tǒng)中線、標(biāo)高。將底模系統(tǒng)與已澆梁段底板、側(cè)模系統(tǒng)與翼緣板及腹板外側(cè)密合，并將后吊桿帶上保險(xiǎn)螺母。調(diào)整側(cè)模系統(tǒng)中線、標(biāo)高。倒鏈將內(nèi)模系統(tǒng)拖移到位，并調(diào)好中線及標(biāo)高。綁扎底板、腹板鋼筋、安裝管道、立內(nèi)模、預(yù)埋。綁扎頂板鋼筋、預(yù)埋、安裝管道、端模。檢查箱梁頂板標(biāo)高，合格后，方可灌注砼。重復(fù)以上步驟灌注下一段。

4 邊跨現(xiàn)澆段及邊跨合攏施工

邊跨現(xiàn)澆段采用支架法進(jìn)行施工，基礎(chǔ)以3：7灰土進(jìn)行換填處理后，地表以C20砼做硬化處理，利用砂袋分級(jí)加載預(yù)壓，最大加載為設(shè)計(jì)荷載的1.2倍。邊跨現(xiàn)澆梁段施工時(shí)，混凝土澆筑向合攏口靠攏，并對(duì)梁段高程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使合攏口高差控制在允許偏差范圍內(nèi)。混凝土澆注完成后，及時(shí)設(shè)專(zhuān)人對(duì)管道沖水，確保暢通，混凝土初凝后用土工布覆蓋保濕養(yǎng)生。

在施工完最后一個(gè)懸灌對(duì)稱(chēng)段后，邊跨端掛籃前移到邊跨合攏段，用型鋼支撐、合攏鋼絞線束對(duì)合攏段撐拉鎖定，進(jìn)行邊跨合攏段混凝土的灌注和養(yǎng)護(hù)等強(qiáng)，合攏溫度控制在當(dāng)日溫度最低時(shí)進(jìn)行砼澆筑，并在4小時(shí)之內(nèi)灌注完畢。合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行張拉錨固邊跨縱向束、橫向束和豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。

5 中跨合攏段施工

在施工完最后一個(gè)懸灌對(duì)稱(chēng)段后，中跨端掛籃前移到中跨合攏段，模板就位后按設(shè)計(jì)要求設(shè)置體外支撐與體內(nèi)約束，并進(jìn)行合攏段剛性連接鎖定。混凝土澆筑前將臨時(shí)固結(jié)約束解除，灌注合攏段混凝土，混凝土澆注完畢后進(jìn)行養(yǎng)生和等強(qiáng)，拆除體外剛性支撐，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行張拉錨固邊跨縱向束、橫向束和豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。

在第一個(gè)中跨合攏段合攏并張拉完成后，按照設(shè)計(jì)圖紙給定的合攏順序進(jìn)行下一個(gè)中跨合攏段的合攏施工，步驟與第一個(gè)中跨合攏段相同。直到全聯(lián)合攏。

6 連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力鋼束管道須嚴(yán)格按圖紙所給坐標(biāo)準(zhǔn)確定位，以確保鋼束平順。錨具安裝時(shí)，墊板平面必須與鋼束管道垂直，錨孔中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)管道中心孔，鋼束管道與錨具端頭連接必須妥善處理，錨具夾片和錨頭錐孔中心應(yīng)保持清潔，懸澆梁段通過(guò)的管道必須仔細(xì)清理。所有預(yù)應(yīng)力張拉都應(yīng)在箱梁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求后方可張拉預(yù)應(yīng)力，且采用張拉噸位與鋼束延伸量雙控。按照先張拉縱向預(yù)應(yīng)力，再?gòu)埨Q向預(yù)應(yīng)力，最后張拉橫向預(yù)應(yīng)力的順序進(jìn)行張拉。

7 體系轉(zhuǎn)換

7.1 體系轉(zhuǎn)換施工流程

多跨長(zhǎng)聯(lián)連續(xù)梁體系形成步驟為：T構(gòu)→Π構(gòu)→分段連續(xù)→形成全橋。中孔合攏是梁體從單懸臂向連續(xù)梁的轉(zhuǎn)換，施工流程如下：澆注邊跨合攏段―拆除主墩與箱梁0＃塊的臨時(shí)固結(jié)―張拉、錨固邊跨合攏段預(yù)應(yīng)力筋―拆除邊跨掛籃及邊孔支架―安裝中跨合攏剛性支撐―組拼懸吊支架、模板―澆注中跨合攏段混凝土―張拉并錨固剩余預(yù)應(yīng)力筋―拆除懸吊支架，單孔中跨體系轉(zhuǎn)換完成。多次循環(huán)后全聯(lián)合攏段體系轉(zhuǎn)換全部完成，全橋貫通。

7.2 體系轉(zhuǎn)換施工

7.2.1 臨時(shí)固結(jié)解除

邊跨合攏段砼強(qiáng)度達(dá)到要求（80%以上）時(shí)，進(jìn)行主墩頂部的墩梁臨時(shí)固結(jié)解除。臨時(shí)固結(jié)鑿除前應(yīng)精確測(cè)量邊跨合攏段新澆砼兩側(cè)結(jié)構(gòu)標(biāo)高，鑿除過(guò)程中及時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄合攏段兩側(cè)結(jié)構(gòu)標(biāo)高的變化，并注意避免損傷墩身及箱梁混凝土。

鑿除施工腳手架沿墩身搭設(shè)，周邊按要求作防護(hù)網(wǎng)，人員在腳手平臺(tái)上采用風(fēng)鎬鑿除砼，機(jī)械設(shè)備放置于梁頂，壓力風(fēng)以膠管引到工作面。鑿至鋼筋位置時(shí)，采用氧氣割除露出的鋼筋，并對(duì)梁底、墩頂?shù)匿摻疃祟^進(jìn)行環(huán)氧砂漿封堵,做防腐、防銹處理。

7.2.2 過(guò)渡型剛性合攏體系施工

合攏前先在待合攏兩側(cè)梁段預(yù)埋相關(guān)預(yù)埋件及預(yù)留鋼筋，并將預(yù)留鋼筋與箱梁鋼筋連接，預(yù)埋的連接鋼板須垂直安放。待相鄰梁段張拉后，按照與邊跨合攏同樣的施工程序和施工工藝進(jìn)行中跨合攏剛性支撐連接。

應(yīng)選擇在當(dāng)天最低溫度時(shí)進(jìn)行鎖定型鋼撐桿安裝、焊接，鎖定型鋼撐桿長(zhǎng)度尺寸應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值加工，焊接應(yīng)保證端部連接鋼板與型鋼軸線的嚴(yán)格垂直。焊接鎖定型鋼撐桿時(shí)先將一端焊好，另一端用楔塊打緊并施焊固定，以鎖定合攏段兩端懸臂。隨后進(jìn)行臨時(shí)張拉鋼束穿設(shè)、張拉，每一合攏段頂板、底板各張拉2束。每束張拉噸位400kN。張拉完須及時(shí)在4小時(shí)內(nèi)將合攏段砼澆注完成。

7.2.3 梁體合攏，完成體系轉(zhuǎn)換

澆注中跨合攏段混凝土前，待標(biāo)高調(diào)整到位，選擇一天的最低溫度時(shí)間焊接預(yù)埋的鋼構(gòu)件，鎖緊合攏段，然后快速澆注混凝土。待混凝土到達(dá)強(qiáng)度后進(jìn)行永久性縱向、豎向及橫向預(yù)應(yīng)力束張拉、壓漿。拆除合攏段掛籃，第一個(gè)中跨合攏，完成初次體系轉(zhuǎn)換，多次循環(huán)后全聯(lián)合攏段體系轉(zhuǎn)換全部完成，全橋貫通形成多跨長(zhǎng)聯(lián)連續(xù)梁體系。

8 結(jié)論

兩跨渭河多聯(lián)大跨度懸灌連續(xù)梁順利施工完成，經(jīng)檢查驗(yàn)收完全符合設(shè)計(jì)及橋梁驗(yàn)標(biāo)的各項(xiàng)要求。通過(guò)總結(jié)客運(yùn)專(zhuān)線大跨度懸灌連續(xù)梁的施工經(jīng)驗(yàn)，可為其他同類(lèi)工程施工借鑒使用。

[1]新建鐵路鄭州至西安客運(yùn)專(zhuān)線省界至西安段施工圖（40+1-64+40）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁參考圖.鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院，2006.

[2]TZ213-2005 鐵道部經(jīng)規(guī)院發(fā)布的客運(yùn)專(zhuān)線橋涵施工及混凝土工程施工技術(shù)指南.

[3]杜永昌.客運(yùn)專(zhuān)線鐵路施工工藝手冊(cè)[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2006.