跨既有鐵路橋梁門式墩蓋梁施工技術

楊斌

摘 要：目前我國高速鐵路建設的建設步伐不斷加快，鐵路間的路段交叉情況越來越普遍，因此，如何通過高效的鐵路交叉跨越式設計方案以保證線路的安全高效通行已成為現階段鐵路施工安全關注的重點，跨既有鐵路橋梁門式墩蓋梁施工技術的提升也成為跨越式鐵路建設的重要保障。因此，本文以實際工程為例，對于工程控制的重難點進行系統化分析，并對于各工段施工方案進行了優化，以實現高效安全的鐵路施工。

關鍵詞：高速鐵路 橋梁 墩蓋梁 施工

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（c）-0013-02

現階段，國內經濟社會的快速發展也促進了交通路網的跨越式發展，尤其是城際鐵路等高速鐵路有了迅猛的發展，導致新建鐵路工程與原有鐵路線路常出現交叉情況，考慮到日益提升的線路運營安全性能的要求，需進行跨越式設計施工?？紤]到實際施工環境條件，在跨越段采取門式墩設計的情況逐漸增多，即可降低新路網對于原有路網的干擾程度，提升運營安全性能，同時也可以使設計方案獲得運營部門批準，有利于更加高效地開展工作。在對于跨越既有鐵路的橋梁設計方案設計中需對于工程概況由全面系統的把握，對于項目施工地理環境條件以及路網規劃均需進行系統化的分析。目前常用的跨越既有鐵路橋梁的設計方案包括大跨橋梁式跨越以及較小跨度跨越（交叉點布置橋墩）兩大類。在實際施工過程中，需依據新路網與舊路網間的干擾程度、交通運載能力以及高度間距、路網復雜程度等優先選用更為合適的設計方案，以最小的運營影響獲取較大的工程經濟效益。

1 工程概況

本工程位于吉圖琿客專JHS VI標四工區，該特大橋起址里程GDK299+470.6～GDK301+206.850，全橋長1736.25m，孔跨形式：1-23.1m+35-31.1m+3-23.1m+（18+24+18）m連續剛構+1-23.1m+12-31.1m，共有鉆孔樁489根，Φ1.0m樁271根，Φ1.25m樁8根，Φ1.5m樁206根，Φ2.0m樁4根，承臺56個，墩臺56個，箱梁52孔，一聯（18+24+18）m連續剛構。

本橋位于R=3000曲線上，均以左線為準，采用平均中矢法布置，雙線，無縫線路橋址范圍內線間距為4.6～4.604.GDK299+470.6～GDK300+280段線路坡度為5.376‰，GDK300+280～GDK301+206.850段線路坡度為14.7‰。

2 工程控制重點、難點

曲水特大橋有一段臨近營業線，里程為GDK299+ 497.91～GDK299+697.7，墩臺號為1#～7#墩，位于圖們市曲水村北側，延布爾哈通河南側河岸，基礎邊與營業線鐵路中心0～30m不等，此段營業線為路堤，其中1#墩基礎邊距營業線鐵路中心線間距30m，2#墩跨越營業線，3#～7#墩逐漸增大至20m，5#～27#墩為水中墩，2#墩跨越既有鐵路長圖線，墩臺形式為門式墩。40#～42#為一聯（18m+24m+18m）連續剛構梁，既有線臨近墩臺施工安全防護難度大，水中墩施工難度大等。

3 施工方案

3.1 門式墩施工方案

本工程中施工中，門式墩采用一體化鋼筋混凝土澆筑方法，墩體位鋼制定型模板，并通過人力的作用實現橋墩基礎成孔，并于橋墩基礎外圍增加混凝土涂層護壁，以提升基礎的穩定及可靠性能。利用工字鋼、工便梁等進行蓋梁支架的搭建施工，鋼筋的加工采用現場捆扎的方式進行施工，側模與底模分別采用定制竹膠板（鋼板）等進行現澆法鋪設施工，梁本體為整體混凝土澆筑式施工。

3.2 臨時支墩施工

蓋梁下方增設6排臨時支墩，首先進行臨時支墩的基礎開挖，完成后于基礎上方澆筑厚度約80cm的C50混凝土涂層，同時考慮到地下管線的保護以及整體剛性的保持，并進一步降低不均勻沉降度，需增設安全保障措施，如混凝土配筋（空間間距為200mm、直徑為12的螺紋式鋼筋）等措施。臨時支墩包括下墊梁、墩身和上墊梁3個部分，下墊梁通過法蘭板和拼接板進行銜接，疊合面用螺栓連接，下層下墊梁的布置需與墩身立柱位置相適應；墩體為一空間結構，包括節點板、立柱以及拉撐等部件，其中立柱包括三大類，可依據拼裝墩身高度合理選配基本桿件或輔助桿件。墩體通過節點板與立柱建立相互聯系關系；上墊梁層數需建立在計算的基礎之上，同時需對于結構有深入的理解，包括緊固件以及桿件等。在本工程中，臨時支墩體鋼管類型為D559×9，分別布置于線路軸線兩側，鋼管墩基為有鋼筋混凝土整體澆筑而成的、深度8m的孔樁，其規格為L1500m×D900m，墩體兩側承臺位置可增設其他臨時支墩，鋼管間為型鋼連接以保證整體結構的穩定性能，支撐方式包括正面、側面以及人字形等方式，鋼管上下端分別與砂箱（帶法蘭）以及預裝法蘭盤相連接。

3.3 連接

施工過程中各關鍵部件間的連接方式對于整體施工組織的可靠性能也有著較大的影響，在本工程中，考慮到鋼管柱以及承臺基礎情況，施工連接方案采取裝設于其上方的法蘭盤與D560型鋼管柱相連接，且基礎與承臺間采用預埋于鋼筋籠的螺栓連接，螺栓預埋位置位于距鋼管等距62mm處，共計20枚。

3.4 安裝鋼管柱

鋼管柱的安裝建立于前面準備環節基礎上，對于鋼筋混凝土的強度要求為96%之上，且受到封閉施工命令后方可開展實際安裝施工，在實際安裝過程中通常借助于吊機的力將鋼管吊起至預埋有法蘭盤的基礎面，并將鋼管與該面上法蘭盤相連接，于立柱部位增設砂箱短節。本工程中，吊車需求為2臺70噸位的設備，分別對于兩鋼管柱進行吊裝施工，且其作業線位置應盡量遠離既有線，鋼管柱采用預埋法蘭盤的連接方式與基礎建立穩定連接，且相鄰鋼管柱間為型鋼連接以避免鋼管柱的傾斜甚至倒塌，并分別設置人字形支撐。

3.5 吊裝工字鋼

吊裝工字鋼需在吊車的作用下，將已經焊接好的工字鋼吊到墩頂上，與墩頂的圓鋼板進行連接。endprint

3.6 吊裝工便梁

首先將工便梁在廠外進行橫梁組裝，待接收到封閉施工命令后，將加工好的工便梁同時吊至鋼管柱上方，并與其進行砂箱法蘭連接，同時將風繩移至工便梁上以避免工字鋼的傾斜對行車性能的影響。工便梁間采用方木頂撐，與鋼管柱間實現一體化框架結構。在進行工便梁的吊裝工作時，需注意將各吊裝點封鎖，施工過程中吊裝機吊裝速度為2根/h。

3.7 安放工字鋼

工便梁吊裝完成后，于工便梁上裝設間距為0.8m的、I30C型工字鋼，工字鋼長度為7.5m，待接收到封閉施工命令后，需利用吊車將工便梁與工字鋼進行卡式連接，實現框架結構的一體化。同時，于工字鋼上方設置間距為0.5m、15×15的方木，并敷設竹膠板等進行梁結構應力的分配，安裝完成后，再安裝支撐基礎底板，并于外圍裝設防護網，以避免施工脫落對于原有路網運行性能的影響。

4 工便梁支架

（1）工便梁結構形式包括支墩、承臺、蓋梁、工便梁、臨時支墩、鋼管柱、工字鋼以及連接件（法蘭盤、連接螺栓等）。其中本工程中采用10根重為400kg/m的D10型縱梁，其尺寸為1500×500×35×50，門式墩橫斷面方向設置兩道工便梁，且其墩體兩側各分別設置工便梁，工便梁間采用拉桿與螺栓進行橫向連接，同時，于工字鋼上方設置間距為0.5m、15×15的方木，并敷設竹膠板底模。

（2）如圖1、圖2所示分別為工便梁與工便梁間以及工便梁與槽鋼間的聯結方式，其中，工便梁間采用直徑為20的對拉桿以及方木頂撐建立聯結，槽鋼與工便梁間利用對拉桿結合預裝法蘭盤進行聯結。

（3）本工程中側模及底模分別采用竹膠片加方木肋、竹膠片（片厚2cm）。

（4）門式墩支架的預壓：預壓門洞支架，先按壓重的50%預壓1d，然后：按100%預壓1周。在預壓的過程中應該對沉降進行觀測，記錄數據，分析數據，之后對支架進行調整，以消除支架撓度的影響。

（5）門式墩支架的拆除：支架拆除時，先打開砂箱上的螺栓孔蓋，泄砂孔放砂，混凝土活塞在支架重壓下自然降落，支架體系隨活塞下降使底模脫落，拆除模板、方木、工字鋼、桁架的橫向連接，工便梁整體吊除，最后支架要點拆除。

5 結語

跨越段采取門式墩設計的情況逐漸增多，有利于降低新路網對于原有路網的干擾程度，并更加高效安全地開展工作。在對于跨越既有鐵路的橋梁設計方案設計中需對于工程概況由全面系統的把握，對于項目施工地理環境條件以及路網規劃均需進行系統化的分析。需依據新路網與舊路網間的干擾程度、交通運載能力以及高度間距、路網復雜程度等優先選用更為合適的設計方案，實現運輸與施工的最佳結合。本文對各工段施工方法進行了優化，有利于提升施工效率、提升施工安全性能并大大降低工程成本，值得推廣。

參考文獻

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