節段預制膠接拼裝橋梁在高速鐵路中的應用

趙偉

摘要：節段預制膠接拼裝簡支梁是建造橋梁的一種方法，其原理是結合簡支箱梁預制、架橋機架設、預應力混凝土構造、分段施工等方法綜合而成，具有經濟效益好、工效高、質量標準高、適用性強等特點。本文結合工程實例，介紹節段預制膠接拼裝簡支梁的施工順序及控制要點，為今后類似工程施工提供參考經驗。

Abstract： Segmental prefabricated glued and assembled simply supported beam is a method of constructing bridge. Its principle is combined with simple prefabricated box girder prefabrication， bridging erecting machine erection， prestressed concrete structure， section construction and other methods and it has the characteristics of good efficiency， high work efficiency， high quality standards and strong applicability. This paper introduces the construction sequence and control points of the prefabricated glued and assembled simple supported beams in combination with engineering examples， and provides reference and experience for similar engineering construction in the future.

關鍵詞：高速鐵路;橋梁;節段預制;膠接;拼裝

Key words： high-speed railway;bridge;segment prefabrication;bonding;assembling

中圖分類號：U448.21+5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）11-0126-03

1 ?概述

隨著社會經濟和科學技術的發展，各種新的橋梁設計理念和新的施工方法不斷被嘗試，節段預制拼裝法橋梁施工工藝正在被認可，并開始逐步推廣應用。其方法是在節段拼裝梁場預制各節段，通過跨線提梁機提梁上橋，使用運梁車逐節段運輸至架橋機位置，逐跨懸吊至預定位置，然后施加通長預應力使之連城整體形成橋梁的施工方法。

1.1 節段預制拼裝橋梁分類

按用途可分為鐵路橋梁、公路橋梁、市政橋梁橋梁等;按結構形式可分為簡支梁橋、連續梁橋、拱橋和斜拉橋等;按拼裝方法的不同，可分為平衡懸臂法、逐跨拼裝法等;按連接形式可分為濕接、膠接和干接橋梁等。

本文主要針對膠接法橋梁進行介紹。

1.2 節段預制膠接拼裝橋梁的技術特點

膠接拼裝橋梁設置剪力鍵抵抗剪力，梁段間拼裝接縫為環氧樹脂膠接縫，預應力鋼絞線采用1×7-15.2-1860-GB/T5224，體系錨固為自錨式拉絲體系，張拉設備采用與之配套的機具設備，管道采用金屬波紋管成孔。

1.3 節段預制膠接拼裝橋梁的工程特點

適用面廣，適用于各種橋型和跨度，尤其是環保要求高的地區;梁段預制時間跨度大，能有效消除冬季低溫和夏季高溫對混凝土質量的影響;工廠化施工，養護效果好，能有效避免混凝土收縮徐變影響;質量標準高，外觀質量好，滿足高速鐵路高平順性要求;生產效率高，工期短，能產生顯著的經濟效益; 環保效果好，集中預制節約占地面積、節約養生用水、降低噪音和粉塵;工藝復雜，施工要求高，對人員技能要求高。

2 ?工程實例

2.1 工程概況

澄江雙線特大橋梁全長15.5km，共有435跨（雙幅），其中節段拼裝梁45跨，采用長線和短線結合法預制、架橋機逐孔拼裝的施工方法，共預制箱梁節段585節。

箱梁計算跨度55.4m，梁端距支座中心0.85m，梁全長57.1m，橫向支點距5m。箱梁為單箱單室截面結構，箱梁頂板寬12.6m，底板寬6.7m，腹板厚度52cm，頂板厚度40cm，底板厚度35cm，翼緣板長度為2.95m，梁中心高為5.1m，長度有2.55m（2個）、4.4m（2個）、4.8m（9個）三種，每跨梁采用奇數分塊，跨中不設接縫，共分13個節段，梁段重量最大為2#節段，178.6t。

2.2 總體預制、拼裝工藝

澄江雙線特大橋節段梁施工包括上部結構預制節段的預制、運輸、吊裝、張拉，包含支座安裝。

箱梁節段預制施工工序（以一跨為例）如下：

梁段預制時，以每跨為一個單元、按拼裝順序進行預制（澄江雙線特大橋大里程向小里程進行預制及架設，162#→115#）。根據本項目特點，結合箱梁的結構型式，箱梁節段選用長線短線結合匹配法進行預制，即在預制場設置兩條生產線，每條生產線配置一個短線制梁臺座和一個長線制梁臺座，同步施工。鋼筋加工采用鋼筋場集中加工，統一配送。鋼筋骨架在鋼筋綁扎胎座上綁扎，整體吊裝入模。側模和內模采用液壓定型鋼模板，每跨起始梁段（1#段）采用一端固定端模，一端活動端模進行澆筑，其余梁段一端利用已澆筑的前一梁段做匹配梁段，一端為固定端模進行澆注，確保了相鄰節段拼裝精度。當新澆段初步養生、拆模后，匹配梁段即運至養生區存放，而把新澆梁段作為新的匹配段完成下一節段的預制，并依次循環完成整跨梁段的預制。（圖1）

2.3 箱梁節段總體拼裝程序（以一跨為例）

節段預制成型→運梁至橋位→龍門吊提上橋→運梁車運輸→尾部喂梁→安裝制作、固定首節段→環氧樹脂膠拼下一節段→張拉臨時預應力→完成一孔梁拼裝→張拉梁跨內簡支鋼束→壓漿、封錨→造橋機前移過孔準備→完成全部架設→拆除造橋機位。

2.4 箱梁節段拼裝施工方法

2.4.1 架橋機構造

架橋機采用雙桁架式主梁，共4個支腿，“步履式”過孔。整機采用雙跨布置形式，全長136.6m，寬12m，高19.5m。主要包含以下組件：①主梁;②前支腿;③主支腿;④吊掛;⑤主天車;⑥后支腿;⑦輔助天車等。示意圖如下圖2所示。

2.4.2 標準跨架設作業流程

步驟1：

①架橋機首孔從拼裝橋跨向前自行一跨開始架設;

②架橋機各支腿如圖3所示站位;

③運梁車從橋面運梁到位。

④準備架設節段梁。

步驟2：

①主天車從架橋機后端橋面提梁至架設跨;

② 節段1按圖4所示吊掛在主梁下。

步驟3：

①其余各梁段如圖5所示吊掛于主梁下部;

②中間節段最后在跨中進行旋轉。

步驟4：

①調整好各節段位置標高，涂抹環氧膠后臨時張拉;

②整跨節段梁穿索永久張拉。（圖6）

2.5 主要控制要點

2.5.1 張拉及體系轉換

張拉完成形成簡支狀態后，整孔落梁時控制前支腿及中支腿主落梁油缸前后交替將梁體荷載完全落于支座上（每次交替落梁約2cm），落梁過程中防止梁體受扭。待架橋機主梁下降達到原先主梁最大撓度后停止落梁，拆除吊掛。梁底高程復核設計要求，支座中心線與墊石十字線重合，檢查無誤后將支座灌漿錨固。然后依次膠拼至1#段，臨時預應力完成后進行1#段支座灌漿，待灌漿料強度達到要求后，進行永久預應力張拉。

張拉完畢后，架橋機前、支腿及主支腿油缸降低，消除架橋機主梁彈性撓度，解除吊桿，完成體系轉換。

2.5.2 節段拼裝線形控制

箱梁在施工過程中，其線形受很多因素的影響，如箱梁自重荷載、施工荷載、混凝土徐變、預應力作用以及日照引起的溫差等，致使箱梁的線形控制及調整難度加大。為確保最終線形滿足設計要求，在箱梁拼裝中主要采取以下措施：

嚴格控制模板制作質量;充分考慮設計線形和預拱度，確定箱梁各節段上控制點的座標;加強對現場具體情況的監測，修正各方面因素對線形的影響;對1#梁段精確定位，確?；鶞蕢K位置的準確;節段拼裝時，膠接層涂抹均勻，對稱臨時加壓;加強安裝過程中的監控;嚴格按要求的程序進行節段拼裝;若出現線形偏差，認真分析原因，并及時進行調整。

3 ?結論

節段預制膠接拼裝簡支梁在高速鐵路中的應用，提高了質量標準，加快了施工進度，解決了工程項目濕地保護區的環境污染問題，減少了土地破壞，同時，給無砟軌道系統提供了更高的平順性，保證了高鐵列車的運行舒適性，具有很好的優勢效果。本文謹就節段預制膠接拼裝簡支梁施工方法進行簡要闡述，供施工技術人員作為參考。

參考文獻：

[1]張立青.節段預制拼裝法建造橋梁技術綜述.

[2]張立青.鐵路節段預制膠接拼裝法建造橋梁技術與應用.

[3]袁飛.高速公路大橋鋼箱梁設計研究[J].黑龍江交通科技，2015（07）.