高速鐵路大坡度橋梁施工控制要點

郭勤學

（中鐵三局集團公司，山西 太原 030001）

1 概述

貴南鐵路中鐵三局施工范圍內位于23‰縱坡上有洗馬灘雙線特大橋、老寨一號大橋、老寨二號大橋、橫坡雙線特大橋、鄧河大橋及河頭中橋6座橋梁工程，共長2182.1m。該段落橋梁工程同時位于曲線半徑為9000m的右偏曲線上，共有預制箱梁56孔、主跨100m連續梁1聯、主跨64m連續梁1聯，最高墩79m、現澆橋臺12個。橋梁施工工期為2018年8月至2020年12月。線路主要技術標準如下：（1）線路等級為高速鐵路；（2）設計速度目標值為350km/h；（3）正線數目為雙線線間距5m；（4）設計活載、ZK-活載；（5）軌道結構類型為CRTSI型雙塊式無砟軌道，跨區間無縫線路；（6）雙線矩形空心橋臺Ag≤0.10g，直（曲）線雙線圓端型實體橋墩及直（曲）線雙圓端空心橋墩Ag≤0.05g。

2 大坡度橋臺施工控制要點

大坡度橋臺臺頂面應與線路坡線平行，由線路坡度引起的臺前臺尾高差通過調整下部分臺身H2而實現，臺尾高度保持不變。橋臺胸墻根據線路縱坡后傾，保證梁縫值與設計值一致。大坡度橋臺示意圖如圖1所示。

圖1 大坡度橋臺示意圖（單位：cm）

調整量計算公式：

式中：△H為臺尾調整量；H2為平坡時橋臺下部臺身高；D為橋臺長度；i為線路縱坡。

（1）大坡度橋臺前端飛檐長度施工控制要點。現澆橋臺與預制箱梁間預留足夠梁縫長度，以滿足梁體徐變、彈性變形及溫差引起的變形，同時便于安裝伸縮縫裝置。由于在大坡度橋梁中，橋臺按平坡施工，在架設箱梁時，會出現梁縫過大裝不上伸縮縫裝置或梁縫過小而落不下梁體的現象。因此在大坡度橋梁施工時，應平行設置梁縫沿坡度引起的角度，將橋臺前端飛檐根據上下坡引起的坡角進行前傾或后傾調整，以保證梁縫的寬度值與平坡時相等。橋臺前端飛檐調整示意圖如圖2所示。

圖2 橋臺前端飛檐調整示意圖（單位：cm）

前端飛檐長度調整值計算公式：

式中：△D為前端飛檐長度調整值，橋臺位于坡道上端時，計算取+，橋臺位于坡道下端時，計算取-；h為橋臺緊鄰處預制箱梁高度；i為線路坡度。

（2）大坡度橋臺支座及支承墊石施工控制要點。大坡度橋臺臺頂面、后接預制箱梁梁面均應平行于線路坡線，還應根據線路坡度調整橋臺上支承墊石高度，以滿足橋臺面與預制箱梁面連接順暢。大坡度橋臺支撐墊石調整示意圖如圖3所示。墊石高度計算公式：

圖3 大坡度橋臺支撐墊石調整示意圖

式中：h1為受線路縱坡影響調整后的支承墊石高度；h為平坡時墊石高度；L為臺前端與支座中心距離，預制梁時L=0.65m，現澆梁時L=0.85m，橋臺位于曲線時，還要考慮曲線梁縫加寬的影響；i為線路坡度。

墊石頂標高計算公式：

式中：▽1為計算墊石頂標高；▽為臺前端設計頂帽標高；h1為受線路縱坡影響調整后的支承墊石高度；計算墊石頂標高▽1，注意還應考慮豎曲線影響。

3 支座及支承墊石調整施工控制要點

貴南項目支座適用線路縱坡為0‰～30‰，適用于常溫型-25～+60℃及耐寒型-40～+60℃，支座調高量0～20mm。預制架設簡支梁橋采用改變支座上支座板頂面坡度的方式以適應梁體的縱坡要求，現澆簡支梁支座上支座板頂面不設坡度，線路坡度采用梁底調整。在標段大坡度箱梁架設時，選用代號為i25球型鋼支座（適用于坡度為20‰＜i≤30‰的線路），通過改變上支座板頂面坡度與預制箱梁相連接，保證支座受豎直方向力。

一般橋梁給出每個墩梁縫中心線處墊石標高，在線路縱坡的影響下，隨之調整墊石高度，必要時，將墊石頂面按線路縱坡設置坡度。在支座安裝時，通過調整支座與墊石間砂漿高度進行封閉。上支座板設置坡度示意圖如圖4所示，墩頂墊石設置斜面示意圖如圖5所示。

圖4 上支座板設置坡度示意圖

圖5 墩頂墊石設置斜面示意圖

4 預制箱梁安全架設施工控制要點

為確保大坡度架梁施工安全，需要對架橋機采取一些有針對性的改進措施，以此解決架橋機制動力不足、牽引力不足、架橋機二號車大坡道運梁穩定性不足、機臂調整及提高拖梁安全性等施工控制要點。

（1）加強架橋機制動力施工控制要點。①提高風壓，經過對制動能力進行驗算校核，架橋機進場后，將架橋機（主機和輔機）總風缸調壓至900kPa，制動管壓力（可通過調整小閘的減壓閥）調至450kPa，增加架橋機的制動力，并加大總風缸的容量，確保在大坡道運行時連續制動有效架完梁轉場前再將風壓恢復。②調整制動閘瓦間隙，架橋機施工前將原有閘瓦全部更換成高磷鑄鐵合金閘瓦，閘瓦間隙調整5～6mm，制動缸勾貝行程調至74～100mm。③指定專人管控架橋機的制動。

（2）增加架橋機牽引力施工控制要點。通過架橋機主機和輔機重機連掛，兩機同時工作，輔機提供主機牽引力協助主機對位，同時輔機上坡運梁時用機車頂送，中間加平板游車，在輔機前端距離主機尾部10m時停車、分離，輔機自行低速喂梁。

（3）提高架橋機二號車運梁穩定性施工控制要點。①加焊防溜絲杠。在二號車拖梁小車兩端各焊接兩個絲杠（緊固高強度螺栓直徑60mm）。②在拖梁小車負重前，將所有絲杠螺栓全部緊固，防止大坡道運梁時梁片移動，提高運梁作業過程的穩定性。③兩車連掛，一號車拖梁小車負重后，將所有絲杠螺栓完全松開，同時進行下一步作業。

（4）調整架橋機機臂的施工控制要點。架橋機在上坡和下坡時，通過增加楔形墩和調節零號柱調整架橋機的機臂，進而保持機臂的水平。

（5）提高拖梁安全性施工控制要點。架橋機在大坡道進行梁片換裝作業中提高拖梁安全性的措施主要是通過在一號車安裝2個滑輪，用鋼絲繩連接拖梁小車和吊梁小車，起到二次保護的作用。

5 結束語

在高速鐵路大坡度橋梁施工中，只有做好橋臺前端飛檐、胸墻及墊石標高調整、預制梁在上支座板面設坡度及墊石設斜面及架梁的安全管控，才能確保平坡橋梁施工工程的整體質量，從而達到大幅度節約項目投資成本的目的。文章提出的施工控制要點可廣泛推廣并應用于高速公路、市政等工程。