鐵路工程T梁預(yù)制與架設(shè)施工技術(shù)概述

劉飛平

（中鐵二十一局集團(tuán)第四工程有限公司，西安710000）

1 引言

鐵路建設(shè)周期較長，涉及眾多施工項目，而T梁預(yù)制與架設(shè)便是主要內(nèi)容之一，比較受到鐵路建設(shè)管理部門與建設(shè)單位的關(guān)注，對其施工技術(shù)進(jìn)行探究具有其必要性。

2 鐵路工程T梁施工特征

鐵路工程T梁施工特征包括以下幾個方面：（1）施工周期短，減少了鐵路工程施工所需要的周期；（2）使用范圍廣泛，使用在多種類型的道路橋梁工程項目中；（3）工藝較為成熟，當(dāng)前，高速路建設(shè)與鐵路工程建設(shè)等方面應(yīng)用范疇較為廣泛。

3 鐵路工程T梁預(yù)制工藝要點

3.1 T梁預(yù)制前準(zhǔn)備工作

首先，施工單位在進(jìn)行預(yù)制場地選擇的過程中，必須要將場地的穩(wěn)定性、平整度、堅實性及承載力等作為基礎(chǔ)[1]，確保其能夠符合施工要求。再者，地基要以天然地基作為優(yōu)先選擇對象，還應(yīng)關(guān)注地基的承載能力是否能夠承受T梁預(yù)制期間產(chǎn)生的重力，地基下沉與壓縮應(yīng)維持一定的均勻性，以此來保障T梁預(yù)制的穩(wěn)固性。T梁臺座準(zhǔn)備過程中，間隔距離與臺座自身堅固性，均應(yīng)該符合施工環(huán)境的要求。

3.2 T梁模板設(shè)計

T梁預(yù)制結(jié)合鐵路工程施工特征與施工要求，可細(xì)化為邊梁和中梁等，而各種形式尺寸也均存在一定差異性。一般條件下，T梁模板對稱布置應(yīng)分節(jié)，伸縮端預(yù)留槽制作中，應(yīng)加工成為活動塊，邊跨與中跨預(yù)制過程中能夠更為靈活地進(jìn)行調(diào)整。在T梁模板加工期間，若想最大程度保障T梁尺寸和預(yù)制質(zhì)量能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)將模板各框架橫豎接縫進(jìn)行焊接。

3.3 臺座施工

軟弱地基條件施工期間，尤其需要關(guān)注到臺座施工質(zhì)量。針對此，應(yīng)在實際施工之前先實施靜載試驗[2]，對臺座結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行掌握。另外，依據(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)條件與臺座在T梁張拉前后的受力特征，謹(jǐn)慎核算其基礎(chǔ)形式。在軟弱地基施工期間，相關(guān)技術(shù)人員需要在端頭應(yīng)用鉆孔灌注樁，中間環(huán)節(jié)應(yīng)用擴(kuò)大基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)底應(yīng)用砂卵石進(jìn)行換填，使地基加固效果。

3.4 鋼筋制作與綁扎

鐵路工程施工期間，技術(shù)人員要結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)長度與規(guī)格，在加工場進(jìn)行鋼筋加工活動，還應(yīng)該按要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道定位網(wǎng)片與梁連接鋼板卡具等加工。鋼筋制作完成之后，需要實施綁扎施工，一般選擇在臺座上應(yīng)用定位卡具完成綁扎或在臺具上綁扎后吊裝到臺座上2種辦法。在此環(huán)節(jié)中，若用前一種綁扎辦法，需要結(jié)合工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置一定數(shù)量的臺座，以符合周轉(zhuǎn)需求，若應(yīng)用后一種方法，能夠解決臺座數(shù)量不足問題，也能夠節(jié)省梁體的綁扎時間，以便于強(qiáng)化生產(chǎn)效率。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)管理

在混凝土澆筑施工期間，必須要控制T梁澆筑混凝土質(zhì)量，由專業(yè)人員進(jìn)行質(zhì)量檢測，符合施工標(biāo)準(zhǔn)后開展?jié)仓┕?。澆筑過程中，應(yīng)對混凝土進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，鐵路施工期間，參與此環(huán)節(jié)施工技術(shù)人員可應(yīng)用蒸汽進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)，針對澆筑后的梁體給予覆蓋，通入蒸汽實施氧化。養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)涉及重力靜止、升溫、恒溫及降溫幾個環(huán)節(jié)[3]，選擇適合的位置設(shè)置溫度測量點，避免溫度應(yīng)力情況的發(fā)生。針對溫度的控制，需要結(jié)合預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋簡支T梁技術(shù)條件明確，靜停時間需要控制在4h以內(nèi)，其升溫幅度應(yīng)控制在10℃/h，恒溫環(huán)節(jié)需要維持各部件溫度處于60℃之內(nèi)，恒溫時間應(yīng)依據(jù)混凝土材料進(jìn)行明確，降溫的速度同樣需要控制在10℃/h。若混凝土芯、表層、表層溫度差約為15℃，應(yīng)及時去除保溫裝置。

4 鐵路工程T梁架設(shè)施工流程

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 工程概況及作業(yè)要求

本工程為瓦日線山西柳林孟門站新增5000t運煤專用線工程架設(shè)鐵路32m及以下跨度的T梁，本工程采用WJQ40-180公鐵架橋機(jī)架設(shè)T梁。架設(shè)前，組織技術(shù)人員完成施工圖紙審核、熟悉規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，編制專項施工方案（按程序進(jìn)行審批，本工程為臨近既有線施工，方案報鐵路局進(jìn)行專家論證）、安全保證措施、應(yīng)急預(yù)案。由技術(shù)人員對施工作業(yè)和管理人員進(jìn)行技術(shù)交底培訓(xùn)，所有人員經(jīng)考試合格后持證上崗。按TB 10213—1999《鐵路架橋機(jī)架梁規(guī)程》要求，由監(jiān)理組織完成線下工程的交接驗收，復(fù)測線路中心線、各項高程、橋墩臺支座十字線，達(dá)到規(guī)范要求。施工前對線下工程進(jìn)度及線路狀況進(jìn)行調(diào)查，確認(rèn)線路已具備T梁架設(shè)的條件。施工機(jī)械設(shè)備及各種小型機(jī)具進(jìn)場調(diào)試，確保狀態(tài)良好。

4.1.2 技術(shù)要求

使用WJQ40-180架橋機(jī)架橋機(jī)進(jìn)行架梁，其施工質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的驗收標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、施工技術(shù)指南及安全技術(shù)規(guī)程要求。

架梁前技術(shù)人員要對墩臺十字線按設(shè)計提前彈好（支座十字線、支座孔線），預(yù)留螺栓孔位置和深度符合設(shè)計要求，螺栓孔內(nèi)要清除雜物。需要提供墩臺身和支撐墊石強(qiáng)度報告，現(xiàn)場試驗員進(jìn)行混凝土回彈試驗，達(dá)不到設(shè)計要求不得架梁。要求供梁單位和支座供應(yīng)商提供橋梁合格證和支座合格證。支座進(jìn)場后進(jìn)行檢驗，支座品種、類型、性能、規(guī)格、結(jié)構(gòu)及涂裝質(zhì)量均符合設(shè)計要求和驗標(biāo)要求。

T梁梁體就位后，梁體端部應(yīng)平齊，橋梁應(yīng)平整，梁頂面高程符合要求，梁面寬度不小于設(shè)計寬度，梁體無損傷，且應(yīng)保持橫向預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔道對齊。

4.2 施工工序與工藝流程

4.2.1 施工工序

作業(yè)流程：吊梁→支座安裝→運梁車運梁→換裝喂梁炮車→主機(jī)過孔對位→喂梁→捆梁、出梁→落梁→整機(jī)橫移→天車橫移→落梁就位→焊接橫向聯(lián)結(jié)板、穿鋼絞線、支座錨固→下孔T梁架設(shè)。

4.2.2 工藝流程圖

WJQ40-180架橋機(jī)架設(shè)T梁施工工藝流程如圖1所示。

圖1 WJQ40-180架橋機(jī)架設(shè)T梁作業(yè)流程圖

4.2.3 梁片就位作業(yè)

前后橋墩作業(yè)人員配合調(diào)整梁片縱向位置、橫向位置，與支座中心對正后方可落梁就位。

落梁前，墊石頂面鋪設(shè)干硬性砂漿20～30mm，砂漿頂面的標(biāo)高與支座底面的設(shè)計標(biāo)高相同且砂漿必須砸實，頂面要求平整，其高差不超過2mm。落梁后進(jìn)行支座灌漿。

安裝支座需滿足支座安裝圖紙的技術(shù)要求。支座底面中心線應(yīng)與墩臺支撐墊石頂面放出的十字線重合，梁端伸縮縫和梁片間的間隙應(yīng)符合規(guī)定尺寸，用線錘測量確保梁體垂直，支座底面與墊石頂面密貼，上下座板間無縫隙。精確調(diào)整梁體垂直度，橋面寬度不得小于設(shè)計值。中梁就位并調(diào)整梁片垂直后，每處先焊接1塊聯(lián)結(jié)板再解除捆梁鋼絲繩，梁片前后用木支撐（＞φ16cm）支護(hù)。第1片邊梁分別用100t千斤頂、圓木、方木和鋼軌頭支護(hù)，梁片后端用5t手拉葫蘆將梁片與已架梁片拉緊防護(hù)。

4.2.4 焊接橫隔板、橫向鋼絞線初張拉

一孔橋梁就位后及時進(jìn)行橫隔板焊接作業(yè)，為連續(xù)架梁，提高架梁速度，對已就位的梁焊連梁端及跨中3個隔板，連接鋼板需滿焊，焊縫高度8mm。先焊接上端橫隔板，再焊接下端橫隔板。濕接縫施工及時穿橫向鋼絞線，并進(jìn)行初張拉。

5 T梁濕接縫施工

濕接縫施工是典型的散小工程，點多量小，混凝土標(biāo)號高，屬高空作業(yè)，周轉(zhuǎn)材料多，施工困難，需根據(jù)每座橋現(xiàn)場實際情況，結(jié)合施工任務(wù)和工期要求，合理組織施工，濕接縫施工在架梁后30d內(nèi)完成，緊跟架梁進(jìn)度。

5.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備工作包括：（1）濕接縫施工,在架梁后不宜超過1個月；（2）施工前將各種工機(jī)具、材料等準(zhǔn)備好；（3）施工開始前在每2片梁下方架設(shè)防護(hù)網(wǎng)，確保施工過程中不會有高空墜物?？缏肥┕r采取夜間施工，分側(cè)封閉公路進(jìn)行施工，在公路上設(shè)防護(hù)等措施，保證施工期間公路的交通安全。

5.2 鋼筋制作與波紋管穿放

由于預(yù)制、安裝時鋼筋會發(fā)生彎曲，所以首先要調(diào)直，并清理表面，保證無銹、無油漬。在橋梁整備時，先將兩端及跨中3處預(yù)留孔內(nèi)穿放波紋管。

5.3 穿放鋼絞線

根據(jù)施工進(jìn)度，在架梁后應(yīng)在短期內(nèi)把剩余的波紋管和鋼絞線穿放到預(yù)留孔內(nèi)，鋼絞線的長度要滿足張拉需要。

5.4 人工鑿除清理橋面連接位置

橋梁出廠后，在橋面濕接縫連接處有浮漿，濕接縫施工前應(yīng)清理干凈，整理接縫位置的防水卷材。

5.5 梁內(nèi)鋪跳板

梁內(nèi)施工空間狹小，高空作業(yè)，所以必須提前鋪設(shè)跳板，方便行走，保證安全。橫向跳板采用厚度6cm以上的白松木板，并檢驗其有無橫向裂紋及硬結(jié)，其兩端與梁體接觸面應(yīng)釘橡膠板防滑，跳板上增設(shè)4根回跟鋼筋，采用φ16mm圓鋼，制成直角，回跟鋼筋上端點焊2cm長的鐵釘，并于鋼筋直角方向相同，以便施工人員安鋪跳板時鋼筋鉤頭與梁底緊貼成直角，回跟鋼筋上下采用雙螺帽固定跳板?？v向跳板，采用5cm厚，兩端兩檔用4m長，中間3m長的白松木板加工。

5.6 綁扎隔板及橋面位置濕接縫鋼筋

將在鋼筋加工場加工好的鋼筋運至橋上，施工人員按照鋼筋布置圖綁扎鋼筋，按設(shè)計圖紙要求對鋼筋進(jìn)行綁扎，鋼筋的數(shù)量、長度、位置要符合設(shè)計要求。

5.7 立橫隔板濕接頭及橋面濕接縫模板

梁面濕接縫模板采用1cm厚的竹膠板，每塊規(guī)格為1.2m（長）×0.4m（寬），用鐵絲吊捆在橋面斑鋼筋上（注意在橫隔板濕接頭混凝土澆筑前，在橫隔板位置應(yīng)留下30cm的口子，方便橫隔板濕接頭的澆筑）。

5.8 澆筑混凝土

混凝土采用混凝土運輸車運至澆筑地點，人工澆筑施工部位。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)將鋼筋埋入混凝土中，禁止出現(xiàn)露筋現(xiàn)象。

5.9 拆模、包裹

根據(jù)氣溫情況確定拆模時間，一般為24h為宜。拆模后橫隔板混凝土用塑料薄膜包裹，橋面濕接縫混凝土用塑料薄膜覆蓋。

5.1 0做橋面防水層

先鋪設(shè)防水卷材，和梁體預(yù)留防水卷材搭接長度為100mm,鋪設(shè)完成后澆注混凝土保護(hù)層，新舊防水層搭接處用聚氨酯防水涂料進(jìn)行涂刷處理。

5.1 1保護(hù)層施工

保護(hù)層施工應(yīng)注意以下事項：（1）制作保護(hù)層時，其施工用具、材料必須輕放，嚴(yán)禁碰傷已鋪設(shè)好的防水層；（2）將混合均勻的纖維混凝土均勻鋪在梁體的防水層上，用平板振搗器搗實，在拉動平板振搗器時速度應(yīng)盡量緩慢，使纖維混凝土的振搗時間達(dá)約20s，并無可見空洞為止；（3）抹面應(yīng)在混凝土較為鈍化時（近初凝時）進(jìn)行，不要使用過于毛糙的抹刀，以免帶出纖維；不要追求表面的光滑而過量加水，抹面次數(shù)不宜過多；（4）保護(hù)層混凝土表面壓光無裂紋；（5）纖維混凝土層澆筑完成后，應(yīng)采取必要的保護(hù)養(yǎng)護(hù)措施，避免失水過快。

5.1 2橫向張拉鋼絞線

橫向張拉鋼絞線包括以下幾方面：

1）梁體橫隔板及橋面板細(xì)石混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后方可張拉。

2）吊籃安裝：拆除張拉部位一節(jié)人行道板，形成作業(yè)孔洞，用2根鋼管穿入吊籃鋼筋環(huán)并橫擔(dān)在空洞角鋼支架上合適部位，使吊籃懸掛于梁體外側(cè)人行道下。

3）支架及千斤頂安裝：利用人行走道支架欄桿擱支橫梁一端，橫梁另一端支在門架上。為不影響行車，門架應(yīng)支在橋梁外側(cè)擋碴墻頂上，為保證橫梁及鋼管門架穩(wěn)定，須用扣件將橫梁扣在門架及人行走道支架欄桿上，橫梁安裝后將倒鏈掛在橫梁上，利用倒鏈懸掛千斤頂。

4）張拉時，采用張拉力和伸長值的雙控制。張拉千斤頂每月檢驗1次，油壓表每月檢驗1次，采用精度等級為0.4級的油壓表。鋼絞線的實際伸長值與設(shè)計值誤差控制在6%以內(nèi)。預(yù)應(yīng)力筋張拉程序為：0→0.1σk（測初始伸長值，σk為張拉控制應(yīng)力）→σk（持荷2min）測伸長值→錨固。注意每股鋼線受力均勻。當(dāng)鋼束應(yīng)力達(dá)到初應(yīng)力的15%時，用石蠟劃線作為伸長值讀數(shù)，并借以現(xiàn)象觀察有無滑絲發(fā)生。卸去千斤頂并對多余的鋼絞線進(jìn)行切除。同一橫隔板處預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束并達(dá)到設(shè)計要求后，方可轉(zhuǎn)移設(shè)備到下一張拉位置，重復(fù)進(jìn)行以上程序，直到全橋橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢為止。

5.1 3孔道壓漿

鋼絞線張拉完畢，經(jīng)檢查后才能進(jìn)行壓漿，壓漿間隔時間不宜超過2d，壓漿前應(yīng)清理壓漿孔，使之保持通暢。同一孔道的壓漿工作應(yīng)一次完成，不得中途停壓。

5.1 4封端

封端施工時，應(yīng)注意以下事項：（1）封端采用掛籃施工，掛籃安裝與張拉方案相同；（2）采用C50無收縮混凝土封錨穴；（3）封錨穴采用2次成型，第1次封至表面以下約10mm，待第2次抹平收光；（4）封錨完畢在新舊混凝土接縫處用881-1型聚氨酯防水涂料進(jìn)行涂刷處理。

6 結(jié)語

在進(jìn)行T梁預(yù)制與架設(shè)過程中，需要應(yīng)用到多種技術(shù)，且需要在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行施工，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。在T梁鋼筋施工中，可采取冷拉法對平直與局部彎曲的鋼筋給予調(diào)直處理。為控制T梁模板漏漿問題，應(yīng)在T梁模板各接縫位置纏繞止水帶。在T梁架設(shè)過程中，主要包括吊機(jī)操作、位置吻合度控制，需要由專業(yè)人員對整個操作流程加以控制。施工技術(shù)的合理選擇及科學(xué)應(yīng)用是保障整個項目施工質(zhì)量的關(guān)鍵點，為此，需要不斷對相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行探索，將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到鐵路施工項目建設(shè)中，維持鐵路施工的先進(jìn)性及科學(xué)性。