鋼桁拱橋鋼梁壓重砼施工探討

摘 要：貴廣南廣鐵路廣州樞紐工程東平水道鋼桁拱橋主跨為286米，邊跨為85.75米，中跨重量遠比邊跨大，因此架設過程中需要在邊跨附加比較大的外部荷載，以抵抗中跨架設過程中產生的不平衡彎矩。文章通過實例對鋼桁拱橋鋼梁壓重砼施工技術進行淺顯分析，以期能為同類型工程施工積累經驗和提供借鑒。

關鍵詞：鋼桁拱橋；高速鐵路橋；壓重混凝土；施工技術

1 工程施工概況

貴廣南廣鐵路廣州樞紐工程GTGG-2標跨東平水道鋼桁架拱橋橋面按雙線軌道布置，主橋鋼梁由北向南孔跨布置為（85.75+286+85.75）m連續鋼桁架拱，采用正交異性板整體橋面。主橋鋼梁全長457.5m，共計42個節間，邊跨16個節間，中跨26個節間，除邊跨第一節間8.25m外，其余節間長度11米，邊跨與中跨之比為0.300；邊跨梁端為門式墩鋼結構，由兩根高為24m的立柱與橫梁構成，與鋼梁相連的雙線混凝土T梁架在鋼梁門式墩橫梁上，立柱之間、立柱與橫梁體內均灌注壓重混凝土；拱頂桁高9米，最長吊桿45米，矢跨比約1/6。

2 鋼梁壓重方案

鋼梁懸臂架設完第四個節間，安裝廣州側吊重塊1；懸臂架設完第五個節間，廣州側吊重塊1和2安裝完畢；懸臂架設完第六個節間后，廣州側吊重1、2、3全部安裝完畢。

2.1 壓重系統簡介

根據施工設計計算，擬在廣州側鋼梁邊跨第一、第二、第三節間位置各布設400t壓重砼，總計1200t，加上門式墩壓重砼3000t，以此來滿足中跨鋼梁架設中所需要的外部抵抗彎矩。廣州側壓重系統采用吊掛方式進行，壓重采用C30砼塊，壓重塊利用鋼絞線懸掛在橋面分配梁上，壓重塊尺寸為：橫橋向長度為15.3m，截面尺寸b*h=5.5m2（暫擬定為2.2m*2.5m），合計6塊，單塊砼重200t，總重1200t。砼塊懸掛位置暫擬定在鋼梁E2、E3、E4節間中心前后，利用下弦主桁和橋面板之間的縫隙設置鋼絞線吊掛系統。分配梁采用雙H588型鋼組成。

2.2 壓重砼施工步驟

2.2.1 門式墩壓重砼按照門式墩施工方案完成，砼強度達到設計要求。

2.2.2 鋼梁架設懸臂架設2個節間后，主墩、邊墩起頂，脫空臨時支墩，主墩安裝正式支座，將主墩正式支座落至設計標高位置，此時邊墩正式支座不得安裝，臨時抄墊鋼墊塊至設計標高。

2.2.3 拆除臨時支墩。利用炮機將臨時支墩砼鑿除破碎。

2.2.4 主墩正式支座臨時鎖定，此時參照測量數據，如果軸線偏差不在允許范圍內，需要進行橫移調整。橫移調整完成后，橫移調整到位后開始下一邊墩落梁作業，落梁高度為526mm。邊墩落梁完成后，廣州側鋼梁往跨中預偏355mm。

2.2.5 鋼梁繼續往跨中架設。此時開始安裝壓重塊砼模板，布置鋼筋，澆注砼。待鋼梁懸臂架設完成第四個節間時，完成第一節間，即壓重砼塊1安裝工作。鋼梁懸臂架設完成第五個節間后，完成壓重塊2安裝工作。鋼梁懸臂架設完成第六個節間后，完成壓重塊3安裝工作。此時，所有壓重塊安裝完畢。

2.3 壓重砼施工方案

2.3.1 模板安裝。壓重砼塊側模板采用大面木模板。不設置底模，但是在砼澆注前，需要將地面平整，壓實，不得有虛土或凹凸不平位置。木模板外側橫向每隔0.4米設置一道加勁肋，加勁肋采用10cm*10cm方木。然后在加勁肋外側高度方向每隔0.75米設置一道拉桿，拉桿采用Ф20鋼筋配直螺紋套筒。共設置3道拉桿。側模板底部采用方木或者型鋼支護，防止跑模。

2.3.2 鋼筋綁扎及預埋件安裝。模板安裝到位后，按照設計要求設置底層鋼筋，底層鋼筋鋪設前應測量好地面標高，設置馬蹬筋，控制好鋼筋位置，確保鋼筋尺寸和數量準確。按照設計圖紙要求埋設好風鉤，每個砼塊共設置4個風鉤，風鉤距離砼底部1050mm。

2.3.3 預應力鋼絞線安裝。壓重塊采用鋼絞線懸掛在橋面板與主桁之間的分配梁上，分配梁采用雙H588組成。預應力鋼絞線采用Ф15.24mm，每個壓重塊共設兩個吊點，每個吊點各布置8根預應力鋼絞線，鋼絞線底部采用梨形自錨頭埋入砼塊中，埋入深度不小于1800mm，底部伸出砼塊頂面設置200mm橡膠套管，防止砼切割鋼絞線。頂部采用8孔夾片錨具。

預應力鋼絞線在砼澆注前安裝完成，首先利用鋼絞線壓花機在現場將鋼絞線壓花成型并安裝P型擠壓頭，然后將擠壓頭部位預先埋入砼塊中，另外一端通過麻繩將鋼絞線牽引至橋面分配梁處臨時鎖定，臨時鎖定不得施加預應力。

2.3.4 砼澆注。待鋼筋、模板、預應力鋼絞線按照要求安裝完成后，進行檢查簽證后方可進行砼澆注作業。砼澆注嚴格按照砼施工作業指導書執行，須保證砼質量的施工質量，同時在自錨頭部位應充分振搗密實，同時振搗時必須保證振動棒不得碰撞擠壓頭和鋼絞線，防止受碰撞力影響，導致擠壓頭松弛及鋼絞線斷絲。

2.3.5 鋼結構制作安裝。砼壓重系統主要鋼結構包括：頂部懸吊分配梁雙H588，頂部夾片錨防松脫裝置，頂部夾片錨防碰撞裝置。鋼結構制作嚴格按照圖紙要求進行，對利用舊料改制成的必須進行檢查，合格后方可使用。H588分配梁必須考慮張拉孔部位的加勁板設置，不得遺漏，設置到位后方可開始安裝。

2.3.6 預應力鋼絞線張拉。待鋼梁第一次調整到位后，鋼梁懸臂架設完第四個節間，安裝廣州側吊重塊1。懸臂架設完第五個節間，廣州側吊重塊1和2安裝完畢。懸臂架設完第六個節間后，廣州側吊重1、2、3全部安裝完畢。

鋼絞線采用200～250t千斤頂進行張拉，張拉時兩吊點應同步，張拉前應對每個吊點部位的鋼絞線進行梳理，防止鋼絞線纏繞在一起。砼塊通過鋼絞線施加預應力后開始脫離地面，脫離地面高度宜為30cm～50cm。張拉過程中記錄好張拉力。張拉前應對千斤頂和油表進行校核，合格后方可使用。

2.3.7 鋼絞線防松脫裝置。砼塊脫空后，需要在預應力張拉端設置防松脫裝置，具體設置采用以下措施：在張拉端工作錨具端部貼近一塊10mm厚鋼板，鋼板與分配梁焊接成整體，頂緊夾片，焊接時必須保證鋼絞線不打火，防止斷絲。

3 壓重砼施工注意事項

3.1 壓重塊施工時間。壓重塊砼在預應力張拉前必須達到一定的強度，因此按照施工安排及時做好規劃并盡早開始壓重砼塊的施工，施工后可臨時將鋼絞線鎖定在橋面板頂部，防止鋼絞線纏繞損傷。同時考慮到縱移和落梁以及臨時砼支墩的影響，應在落梁前將焊接在鋼梁上鋼支座割除，否則落梁空間不足。設置壓重塊分配梁時應保證留有70cm～100cm左右往跨中偏移的空間，固在澆注前應從橋面板至臨時墩底部進行準確放樣，分配梁設置盡量往邊墩靠近。

3.2 鋼絞線防松脫措施。按照要求設置防夾片松脫裝置，主要包括：鋼卡板的設置，防打火設施等。鋼絞線開始安裝后必須禁止在其區域內進行切割和焊接作業以及起重吊裝作業。

3.3 砼塊防碰撞措施。考慮到橋面處運梁臺車走行及鋼梁起重吊裝的影響，需考慮在分配梁靠近橋面處設置防碰撞墩，采用槽14焊接在橋面板及分配梁上，高度應高于錨具和分配梁高。

3.4 鋼絞線防風震措施。在風鉤之間將砼塊與塊拉設抗風纜風，同時在鋼絞線底口將8根鋼絞線采用尼龍繩捆綁在一塊，防止個別鋼絞線在高拉力狀態下震動幅度大。

3.5 其它安全措施。一旦開始進行砼塊施工作業后，施工區域內必須禁止切割、焊接、起重吊裝作業；同時在砼塊上部必須保證無施工作業，防止高空墜物碰撞砼塊；及時清理好施工區域，并進行圍避，防止閑雜人等進入現場破壞。安排專人每日檢查砼塊、鋼絞線震動情況，查看是否異常，鋼絞線與砼塊連接部位是否有較大松動等。

4 結束語

實際施工中，通過配合比選定、施工方案選擇以及對施工要點進行有效控制，克服技術困難，確保了壓重混凝土的質量和進度要求。