貴廣客專甘棠江雙線特大橋梁體糾偏整治

王仕富

摘 要：我段管內(nèi)貴廣客專甘棠江雙線特大橋開通后出現(xiàn)橋墩異常沉降，影響列車運(yùn)行安全。本文結(jié)合橋墩加固后的梁體糾偏整治經(jīng)驗(yàn)，從前期準(zhǔn)備、頂梁糾偏過程和后續(xù)軌道精調(diào)等方面，闡述了高速鐵路橋梁如何開展梁體糾偏，對高速鐵路橋梁梁體糾偏整治有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：高鐵;橋梁;梁體;糾偏

1 工程概況

2014年9月，貴廣鐵路甘棠江特大橋19#、20#、30#出現(xiàn)不均勻異常沉降，其中19#墩最大累計(jì)下沉量103.32㎜，20#墩最大累計(jì)下沉量63.24㎜，30#墩最大累計(jì)下沉量24.74㎜，橋面軌道嚴(yán)重變形扭曲，嚴(yán)重影響列車運(yùn)行安全。為防止橋墩繼續(xù)沉降影響行車安全，對該橋20個(gè)摩擦樁橋墩采取了加樁方案進(jìn)行加固。但根據(jù)實(shí)際橋墩沉降和軌道可調(diào)整情況，經(jīng)過集團(tuán)公司組織貴廣鐵路公司、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理等單位共同研究，分析確認(rèn)需要對19#、20#、24#、28#、35#、36#、39#、40#、41#、42#、43#，共計(jì)11個(gè)墩進(jìn)行頂梁、移梁和更換加高支座等方式進(jìn)行梁體糾偏作業(yè)。具體措施如表1。

2 施工方案及過程

2.1? 安裝臨時(shí)鋼支座

對需要頂梁或者處理墊石的橋墩大小里程各安裝臨時(shí)鋼支座1對（2個(gè)），墊石頂面標(biāo)高比目前梁底標(biāo)高低2cm。臨時(shí)鋼支座安裝施工步驟（見圖1）：

1.對需要頂梁的橋墩頂面進(jìn)行鑿毛處理，采用支座灌漿料對墩頂進(jìn)行找平，并測量墩頂?shù)搅旱椎母叨?

2.根據(jù)實(shí)際測量的高度來確定臨時(shí)鋼支座的加工尺寸，加工時(shí)需要比梁底底2cm;

3.在墩身側(cè)面加工一個(gè)吊裝鋼支座的平臺(tái)，平臺(tái)需要錨固在墩身側(cè)面，高度與混凝土找平面齊平;

4.臨時(shí)鋼支座加工完成后，對臨時(shí)鋼支座進(jìn)行吊裝，先掉放在吊裝平臺(tái)上，在吊裝平臺(tái)與鋼支座間放1cm滾輪，采用吊葫蘆把鋼支座拖入梁底設(shè)計(jì)位置;

5.采用錨栓把臨時(shí)鋼支座固定在橋墩上。

2.2 頂梁、解除梁體束縛

解除梁體水平方向外力束縛，墩頂?shù)儡壙奂诹嚎p處前后各松15個(gè)軌枕，為頂升的正常、安全進(jìn)行創(chuàng)造便利條件。

（1）布置頂升系統(tǒng)

根據(jù)梁體荷載及橋梁的受力特點(diǎn)，在墩頂位置上均勻布置頂升專用液壓頂（200t）12組，每片梁梁端位置均勻布置6組液壓頂，在每個(gè)防落梁擋塊位置均勻布置3組液壓頂以備用（見圖2所示），梁底與液壓頂間安裝頂升專用墊板（專用鋼板、竹膠板），以增大液壓頂與梁底間的受力面積，接通高壓油路，調(diào)試PLC液壓控制系統(tǒng)的輸油管道，檢查油管密封情況。施工時(shí)在檢測監(jiān)控處安裝限位器，以準(zhǔn)確控制同步頂升的高度;在檢測監(jiān)控處安裝千分表，以準(zhǔn)確測量梁體頂升高度的變化。

（2）整體頂升

接通梁端位置布置的6組液壓頂，在專人統(tǒng)一指揮下完成正式頂升前的預(yù)頂。預(yù)頂完畢后，作好記錄、測量及測點(diǎn)布置工作，讀取液壓表、限位器、千分表的數(shù)據(jù)，并以此時(shí)的數(shù)據(jù)作為初始的“零”狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將限位器、千分表的數(shù)據(jù)重新調(diào)零。啟動(dòng)PLC液壓控制系統(tǒng)按照每分鐘0.1-1mm的上升速度開始頂升，頂起高度達(dá)到1mm時(shí)，停止頂升，安排專人觀察梁體微小變化及頂升設(shè)備的運(yùn)行情況，如有異常情況及時(shí)調(diào)整恢復(fù);經(jīng)檢查無誤后，繼續(xù)頂升。以每級3mm的頂升行程為一個(gè)單位，每頂升一級單位，對頂升設(shè)備采取單點(diǎn)鎖定壓力的方式進(jìn)行保壓，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核。當(dāng)頂升高度達(dá)到2.5cm時(shí)，橫、縱向活動(dòng)支座的導(dǎo)向槽與支座下座板，以及固定支座的上座板與下座板達(dá)到即將脫離的極限狀態(tài)，此時(shí)必須在臨時(shí)墊石加墊鋼板，繼續(xù)頂升到滿足設(shè)計(jì)要求止。

（3）拆除支座

當(dāng)臨時(shí)支撐的穩(wěn)定性滿足要求后，采集千分表、限位器的位移數(shù)據(jù)，如果下移量在2mm之內(nèi)，且不影響支座的拆取與安裝，依次將盆式橡膠支座多向活動(dòng)、橫向活動(dòng)、縱向活動(dòng)和固定支座上下座板取出。

由于受防落梁擋塊的影響，需要先對防落梁進(jìn)行拆除，以便安裝水鉆進(jìn)行鉆進(jìn)。在墊石左右側(cè)每個(gè)支座的4個(gè)預(yù)埋螺的位置把開槽的位置確定。用10cm直徑的水鉆把預(yù)埋支座螺栓套筒取出， 鉆孔深度約40cm，單個(gè)螺栓位置鉆孔4個(gè)。開槽完成后需要把防落梁安裝上，以確保第二天的行車安全。（見圖3所示）

2.3? 橫向移梁

支座拆除后，在液壓頂與梁底之間加墊一層聚四氟乙烯板及一層不銹鋼板，不銹鋼板與四氟板中間涂抹硅脂油（見圖4所示）。

將梁體頂起2mm，在梁體橫向限位擋塊和墊石之間塞入3cm厚液壓頂4組，用專用墊板將液壓頂加墊密實(shí)，另一側(cè)梁體橫向限位擋塊和墊石之間塞入剛調(diào)節(jié)墊板（見圖5所示）。

啟動(dòng)PLC液壓控制系統(tǒng)后正式橫向頂推前的預(yù)頂，確定精準(zhǔn)的頂推位移量，然后做標(biāo)記，安裝千分表。預(yù)頂完畢后，作好記錄、測量及測點(diǎn)布置工作，讀取液壓表、限位器、千分表的數(shù)據(jù)，并以此時(shí)的數(shù)據(jù)作為初始的“零”狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將限位器、千分表的數(shù)據(jù)重新調(diào)零。

啟動(dòng)PLC液壓控制系統(tǒng)按照每分鐘0.1-1mm的頂推速度開始橫向頂推，頂推位移量達(dá)到1mm時(shí)，停止頂推，由專業(yè)人員觀察梁體微小變化及頂升設(shè)備的運(yùn)行情況，如有異常情況及時(shí)調(diào)整恢復(fù);經(jīng)專業(yè)人員檢查無誤后，繼續(xù)頂推，當(dāng)頂推位移量達(dá)到3mm時(shí)，停止頂推，由專業(yè)人員對頂升設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)檢查，并采集位移數(shù)據(jù)。

橫向移梁過程中采用2組測量人員在梁體左右兩側(cè)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控測量，監(jiān)控測量數(shù)據(jù)與頂推位移量實(shí)時(shí)復(fù)核，如果推位移量實(shí)測數(shù)據(jù)與監(jiān)控測量數(shù)據(jù)吻合繼續(xù)頂推，否則應(yīng)立即查找和分析原因。當(dāng)梁體歸位后，立即停止頂推，并在梁體防落梁擋塊和墊石之間加墊鋼板，保證鋼板密實(shí)，防止梁體再次發(fā)生橫向偏移。

如果發(fā)生在一個(gè)天窗點(diǎn)不能完成對梁體的移動(dòng)，或者不能給軌道測量留下足夠的時(shí)間時(shí)，需繼續(xù)把梁體放置在臨時(shí)墊石上，需要第二個(gè)天窗點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行梁體的移動(dòng)。在頂梁和移梁過程中，軌道小車要跟蹤測量軌道數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋移梁數(shù)據(jù)，確定梁體位移，當(dāng)移動(dòng)到設(shè)計(jì)位置時(shí)，通過對講機(jī)告知橋墩上操控人員。

2.4? 安裝支座、缷壓落梁

（1）安裝支座。將支座上下座板通過吊裝鉤連接牢固，然后將支座移至墊石中心，用上座板錨固螺栓將支座固定在梁底，并將錨固螺栓擰緊，將預(yù)埋套筒及地腳螺栓安裝在支座下座板，并將螺栓擰緊。

（2）卸壓落梁。檢查各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后，拆除臨時(shí)墊石上鋼板支撐，開始緩慢落梁，梁體回落速度以每分鐘3-5mm為宜，當(dāng)梁體標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求后，落梁完成，并加墊臨時(shí)支撐，墊石頂面與支座下座板之間如有高差，采用自流平砂漿找平。

（3）支座固定。采用支座早強(qiáng)快硬型灌漿料安裝安裝支座地腳螺栓套筒，應(yīng)對所采用的灌漿材料進(jìn)行材料性能試驗(yàn)，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足支座灌漿料的材料性能應(yīng)滿足《鐵路橋梁盆式支座》（TB/T2331-2013）附錄H“重力灌漿材料的性能要求”中早強(qiáng)快硬型灌漿料的要求。在錨栓灌漿料達(dá)到20MPa以上后，才可解除頂力（水平及豎向）的作用。地腳螺栓套筒外設(shè)一層鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)布置見圖6所示。

2.5? 過程觀測及軌道精調(diào)

施工過程，安排專業(yè)測量人員觀察支座的動(dòng)向及梁體的變化，采集位移數(shù)據(jù)及新支座的殘余值，并與原測量值進(jìn)行校核，確定具體的頂梁和移梁的數(shù)值，過程中如有異常及時(shí)調(diào)整。

頂梁過程中要隨時(shí)對軌道的線形進(jìn)行測量，在高程和水平位置達(dá)到可調(diào)控的范圍內(nèi)停止對梁體的移動(dòng)，移梁完成后，第一個(gè)循環(huán)梁體需靜置2天，使結(jié)構(gòu)受力重新分布后，對軌道數(shù)據(jù)復(fù)核后再進(jìn)行后續(xù)施工。

每天對頂梁或者移梁完成后需要對軌道情況進(jìn)行確認(rèn)（按照45km/h標(biāo)準(zhǔn)），不滿足行車要求的地段必須進(jìn)行精調(diào)施工，以確保第二天的行車安全。觀察測量無誤后用棉絲擦洗支座及周圍污垢，保持墩臺(tái)及支座清潔，撤除液壓頂。

循環(huán)施工完成后，對施工段的CPⅢ進(jìn)行復(fù)測，以確保梁體糾偏及軌道測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。隨后對軌道進(jìn)行精調(diào)，軌道精調(diào)后實(shí)行逐級提速，恢復(fù)正常行車。

3 結(jié)束語

高速鐵路橋梁出現(xiàn)異常沉降，造成軌道不平順，直接影響高速列車運(yùn)行安全，需要及時(shí)對橋梁墩臺(tái)進(jìn)行加固，并采用支座加高、更換，梁體頂升、橫移等方式，對橋梁梁體進(jìn)行糾偏，確保軌道幾何尺寸狀態(tài)良好，滿足列車高速運(yùn)行安全。