大跨度T梁跨越既有鐵路的施工技術

中鐵二十四局集團上海鐵建工程有限公司 上海 200070

1 工程簡介

無錫市新光路跨越滬寧鐵路工程Ⅱ標段，上跨鐵路里程為京滬下行K1331+970，以53.5 m大跨度簡支T梁跨越滬寧鐵路和南門貨場。預制梁均為預應力混凝土T梁，寬34.5 m橋面橫向共布置14片梁，梁間距2.5 m；預制T梁頂板寬2 m，厚度為15～30 cm，腹板厚度為22～60 cm，馬蹄寬60 cm，高28 cm，縱向濕接縫寬50 cm，設置9道橫隔板，T梁頂板做成2%的橫坡，T梁最大質量達219 t。

2 施工方案

2.1 總體施工方案

無錫市新光路上跨滬寧鐵路工程Ⅱ標大跨度T梁利用滬寧鐵路圍墻與無錫錫旺物業公司之間的場地進行現場預制，在枕頭梁上預埋T梁橫移鋼板軌道，T梁預制好后用自制移梁機通過鋼板軌道橫移到縱移軌道處，再利用移梁機自帶油頂及轉向裝置將T梁在轉換區由橫移變為縱移，通過縱移軌道將T梁運到高低龍門吊內，利用高低龍門吊將T梁提到箱梁頂，通過箱梁頂縱向移梁完成喂梁，再利用JQG250 t/55 m型架橋機完成T梁的架設。T梁架設前完成2×34 m和3×30 m兩聯連續箱梁施工作為喂梁通道。T梁架設完成后利用鋼筋掛籃進行橫隔板現澆段施工，然后再進行縱縫現澆段的施工。

2.2 大跨度T梁的預制

2.2.1 預制場的建設

跨鐵路預制T梁長53.5 m，共14片，由于運輸不便，須在現場預制，因此梁預制場建設成為本工程按期完工的重要節點。預制場施工工序敘述如下[1-4]：

1）預制場內垃圾外運及障礙物拆除、遷移。

2）根據設計院提供的T梁圖紙和預制場平面布置圖對預制場邊線、施工通道和臺座位置進行準確放樣。

3）根據預制場地基加固平面布置圖采用φ600 mm高壓旋噴樁對預制場進行地基加固。高壓旋噴樁施工時嚴格按照施工工藝和規范要求控制施工質量，地基加固的質量直接影響著T梁預制施工的成敗。

4）地基加固施工完成后進行清表、整平并碾壓，用灰線撒出移梁軌道基礎、枕頭梁和臺座的位置。

5）臺座和枕頭梁施工。預制梁臺座采用混凝土結構，寬度0.6 m，高度0.22 m，沿臺座縱向鋪設4根通長φ12 mm鋼筋，間距為20 cm，同時每隔0.5 m設置1道φ10 mm水平筋。臺座頂面進行打蠟處理作為T梁底模，臺座間距4.6 m。移梁軌道處采用磚砌可拆除臺座和移動鋼底模，在臺座側面距地面10.5 cm處，每35 cm采用PVC管預留φ7.5 cm圓孔，作為預制梁時用來固定模板的對拉螺桿的預留孔（圖1）。枕頭梁結構寬4 m，采用鋼筋混凝土結構，由縱向主筋、架立筋和箍筋組成鋼筋骨架（圖2）。

6）縱橫移軌道。縱橫移軌道采用寬1.2 m，厚2 cm的鋼板，橫移軌道布置在枕頭梁中間，軌道中線與枕頭梁中線重合，縱移軌道布置在鋼筋混凝土基礎上，平整度均要求小于5 mm。在鋼筋混凝土枕頭梁和鋼筋混凝土基礎澆筑時預埋20 cm×10 cm×2 cm的鋼板，用于與橫移軌道焊接。

圖1 臺座示意

圖2 枕頭梁示意

7）龍門吊施工。高低龍門吊采用貝雷片組裝而成，總寬18 m，地面基礎采用4 m×2 m×1 m的C30鋼筋混凝土擴大基礎，布置2層主筋，上層采用φ20 mm鋼筋，下層采用φ22 mm鋼筋，采用φ10 mm箍筋組成鋼筋骨架，連續箱梁橋面上采用6 m×2 m×0.2 m路基箱擴大基礎。

2.2.2 T梁的預制

大跨度T梁預制關鍵是混凝土的澆筑和預應力的施工，T梁嚴格按照架設順序進行預制。

1）底模施工。底模采用混凝土臺座表面打蠟結構，兩側與腹板模板相接的拼縫處采用雙面膠封堵。移梁軌道基礎處長1.2 m底模采用活動鋼底模，便于T梁移運脫離臺座。

2）綁扎鋼筋骨架。預制T梁鋼筋骨架在臺座上綁扎成型，尺寸必須準確，為預應力管道（波紋管）定位提供準確依據。綁扎鋼筋時先綁扎馬蹄鋼筋，再搭設支撐架綁扎腹板鋼筋，待側模板立好后，綁扎面層鋼筋；為了滿足移梁要求，在53.5 m T梁端部1 m、高度1.7 m處預留φ7.5 cm的預留孔。

3）安裝預應力筋。根據圖紙進行波紋管的準確定位并使用定位鋼筋固定，在臺座側面直線段每50 cm、曲線段每30 cm標識波紋管的縱橫距，以便于波紋管精確定位。為防止澆筑混凝土時漏漿，波紋管接頭處采用接頭管并用膠帶包裹。

4）安裝側模。側模和橫隔板模板采用500 kN汽車起重機進行安裝，模板組合拼縫處用發泡劑封堵，防止漏漿影響預制梁的外觀質量。加強模板的支撐，防止混凝土澆筑時產生跑模或傾斜。

5）混凝土澆筑與養護。預制T梁混凝土澆筑時使用串筒，以防止混凝土離析，將混凝土落差控制在2 m以內。混凝土分層、階梯形入模澆筑，分層厚度40 cm。混凝土澆筑前先預算混凝土入模數量所澆筑的長度，然后再澆筑。混凝土振搗采用插入式振動棒和附著式振動裝置相結合的方式，共布置7根振搗棒，在側模板上設置附著式振動裝置，距梁底部50 cm和150 cm處各設置1道，間距3 m，模板兩側和上下2排均梅花形布置。混凝土采用自然養護，澆搗完成后立即覆蓋土工織物，由專人澆水養護，保持混凝土表面濕潤。混凝土達到拆模強度后進行模板拆除，先拆除橫隔梁處模板，拆除后利用枕木抄墊其下部并用大頭塞塞緊。拆除側模和翼模后用枕木支撐T梁，保證T梁穩定，支撐及抄墊見圖3。

圖3 支撐及抄墊示意

6）預應力張拉和壓漿。預應力筋張拉采用張拉力和張拉伸長量雙控，油泵千斤頂和壓力表配套使用，按照設計要求順序進行張拉，測量各分級加載時的累計伸長量，并作好現場張拉記錄；預應力筋張拉完畢后48 h內進行真空壓漿，壓漿前采用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內產生-0.06 MPa的真空度，然后用壓漿泵將水泥漿從孔道的另一端壓入，當排氣閥流出的水泥漿稠度與壓入孔道內的漿體相當并持壓l～2 min后即完成壓漿。

2.3 大跨度T梁跨鐵路架設

本工程大跨度T梁架設需同時封鎖橋下所有鐵路線路，架橋機整機過孔3次、14片T梁架設14次，架梁共需車站、工務、電氣化等部門配合封鎖線路17次。

2.3.1 架橋機過孔

JQG250 t/55 m型架橋機拼裝長度為98 m，整機質量328 t，架橋機過孔時懸臂撓度38 cm，架橋機懸臂底與電氣化電纜承力索的距離＞2 m，滿足安全要求，過軌施工需封鎖橋梁下方所有鐵路。

2.3.2 T梁縱橫移及提梁

T梁橫向運輸利用新制的移梁機承梁（圖4），推動力為液壓頂推機，橫移和縱移時的頂推機同步運動，當產生偏差時，利用頂推機單動進行調整。T梁橫移至縱移軌道處，利用移梁機自帶油頂及轉向裝置將T梁在轉換區處由橫移變為縱移，并通過軌道縱移至高低腳龍門吊內。T梁移動前先將鋼板軌道鋪設并固定在混凝土基礎上，再根據安裝液壓頂推機時的移動中心線位置在鋼板上安裝固定P43鋼軌，2條P43鋼軌的中心線平行鋪設，P43鋼軌為液壓頂推機提供支點并起到限位的作用。在換向區域處設置短鋼軌，便于頻繁的拆卸安裝工作，縱移方向長2 m，橫移方向長4 m。T梁經橫縱移至高低龍門吊內后，利用高低龍門吊提梁上橋（圖5）。

2.3.3 T梁架設

喂梁軌道軌距2.36 m，鋼軌中心選擇在現澆箱梁左側第1、2條腹板中間，以滿足運梁小車及T梁的荷載。喂梁時，每臺運梁小車用2個50 kN拉鏈葫蘆將T梁捆扎固定在臺車上，并用三角鋼支架支撐牢固。

圖4 移梁機示意

圖5 高低龍門吊示意

跨越滬寧鐵路架梁前，做好封鎖架梁前的各項準備工作，封鎖開始后，前天車和后端運梁平車同步向前縱移，當T梁后端到達后置天車下方時，停止前移，后置天車吊T梁后端，吊起后繼續前移直至到位，緩慢將T梁下落至支座上5 cm左右時再橫移并精確對位，T梁準確就位并做好支撐固定后再卸鉤。

2.3.4 橫隔板及縱縫后澆帶施工

鐵路跨53.5 m T梁每片均有9道橫隔梁，橫隔梁高2.75 m，濕接縫寬度為0.5 m，橫隔梁最低處距梁底面9.4 cm，橫隔板布置在鐵路正線建筑限界之外，最大橫隔板間距為12 m。橫隔板濕接縫采用鋼筋掛籃的施工方法，待T梁架設完畢后，在相鄰2片T梁的內側對稱設置2個掛籃，掛籃長度超過T梁底10 cm，掛籃順線路方向用木板或絕緣板進行封閉，垂直線路方向用密目網進行封閉，橫隔梁模板用對拉螺桿固定。

橫隔板濕接縫施工完成并拆除模板后施工縱縫后澆帶，由于在電氣化鐵路上方施工，后澆帶模板在混凝土澆筑完后底模無法拆除，縱縫后澆帶施工采用鍍鋅鋼板底模并與混凝土同時澆筑，合為一體。

3 相關計算

3.1 T梁預制相關計算

一片53.5 m梁重為2 200 kN；鋼筋混凝土重度26 kN/m3；臺座素混凝土重度25 kN/m3。高壓旋噴樁基礎平均壓力取值為280.7 kN/m2，則：

1）臺座基礎受力為3 594.5 kN，則基礎平均壓力設計值為3 594.5÷53.4÷0.8=84.1 kN /m2。考慮安全系數為1.3，臺座下每平方米布置1根樁滿足承載力要求。

2）枕頭梁移梁時受動荷載，安全系數取1.5，受力面積為2.3 m×4 m×2 m，平均壓力為4 080.6 kN，則基礎平均壓力設計值為4 080.6÷2.3÷4÷2=221.8 kN/m2，枕頭梁下每平方米設置1.5根樁滿足承載力要求。

3.2 T梁架設相關計算

1）橋機過孔時抗傾覆力矩計算：根據架橋機55 m的最大工作跨度計算得抗傾覆系數為2.185，符合要求。

2）邊梁架設配重計算：考慮到T梁架設時的穩定性，配重以肋板寬22 cm處的中橫隔板計算，邊梁每個橫隔板鋼筋質量為0.134 t；邊梁每個橫隔板混凝土質量為1.117 t；則橫隔板處每塊混凝土配重為0.134+1.117=1.251 t。

4 結語

無錫市新光路Ⅱ標大跨度T梁跨鐵路施工的順利完成，為今后類似工程的施工積累了經驗，現將施工中的技術要點總結如下[5-8]：

1）在T梁預制場建設中，綜合考慮后續架梁的要求，做好預埋件和預留孔的設置工作，并采取活動底模和打蠟底模的新型臺座形式，在滿足施工的同時，既加快了工期，又節約了成本。

2）在T梁預制施工中采取了預應力管道精確定位的技術措施和插入式與附著式振搗器相結合的混凝土振搗工藝，保證了大跨度T梁現場預制的質量。

3）在預制T梁縱橫向運輸和提梁施工中，使用了自制的移梁機和高低龍門吊，實現了T梁縱橫移的轉換和提梁上橋，減少了大型機械設備的投入和施工工序，進而節約了成本。

4）在T梁跨鐵路架設施工中需重點做好蓋梁全長、橫向空間余量、對應支座間距離和梁長等復核工作和封鎖的安全防護工作。

5）T梁橫隔板后澆帶施工采用自制的鋼筋掛籃，安全可靠且施工方便，T梁縱縫后澆帶施工底模采用鍍鋅鋼板，避免了拆模的安全風險，這些措施既方便了施工，又縮短了工期。