海外鐵路工程建設中的T梁預制與架設施工技術

劉海軍

中交二公局鐵路建設有限公司

1 工程概況

內馬鐵路一期工程位于肯尼亞境內，起于內羅畢南站，終于奈瓦沙，是一條標準軌距鐵路，起點接軌于蒙內鐵路（蒙巴薩至內羅畢）內羅畢南站DK468+050，終點至奈瓦沙。其中，7標段起訖里程DK0+000～DK39+333，長39.333km。預制工程包含32m通橋（2016）2101后張梁382孔（764片），總計預制梁382孔。T梁類型具體有32m、24m、16m單線梁三種形式。全部為單線梁。

2 T梁預制施工技術分析

2.1 施工方案

T梁預制施工環節，模板選用的是整體式模板；鋼筋在專用綁扎胎具上綁扎；混凝土澆筑遵循的是一次成型的原則，根據施工要求生產適量質量達標的混凝土，再利用運輸車轉運至現場后，用龍門吊吊裝入模，澆筑期間輔以振搗措施（以附著式振動器為主、振動棒為輔），隨后蒸汽養護成型[1]。

T梁預應力施加采取分階段（2次）的方法：待梁體混凝土強度滿足初張拉強度要求時，組織一次張拉作業；隨后移梁至存梁臺座處，對結構的強度、彈性模量進行全面的檢查，若滿足要求并且具有足夠的齡期，則組織第二次張拉作業。隨后測定張拉上拱值，若各方面均滿足要求，則進入移梁架梁施工環節。

2.2 鋼筋加工及安裝

鋼筋到場后，做全面的質量檢查，若存在彎曲現象則調直，同時清理附著在鋼筋表面的油漬等雜物。在指定加工廠由專員彎制鋼筋，在臺座上綁扎，以此形成完整、穩定的鋼筋骨架。梁體鋼筋最小凈保護層的厚度控制主要考慮兩方面，頂板頂層為30mm，除此之外的其他部分均按35mm設置。對于布設在橋面泄水孔處的鋼筋，為了避免與泄水孔發生干擾，可以在許可范圍內對其位置做適當的調整，并輔以螺旋筋，從而起到加強的作用。

縱向預應力孔道施工采用的是抽拔橡膠管成孔的方法，通過定位網的應用精準控制管道的坐標。橡膠管在跨中處套接密封，保證其具有足夠的嚴密性，防止出現漏漿的現象；對于橡膠管的外懸部分，則采取支撐措施以避免下垂。

待梁體混凝土強度達到4～8MPa后抽拔橡膠棒，要求全程富有秩序性，不可損傷混凝土管壁。橫向預應力孔道的材料為無縫鋼管，要求壁厚為4.5mm；自混凝土澆筑結束算起，約經過1.5h～2h后旋轉鋼管，以免其與混凝土固結；待澆筑結束4～6h后緩慢向上拔出鋼管。

2.3 支座板安裝

安裝前做全面的檢查，主要需滿足如下要求：螺栓中心位置偏差≯2mm；螺栓外露長度達標；螺栓表面得到有效地防護處理（即鋅鉻鍍層處理）；支座邊緣的高差≯1mm。若各方面均無誤則正式進入支座安裝環節，利用熱彎工藝處理其與連接板連接部位的錨固筋直角。

2.4 模板安裝

以龍門吊為主要裝置，人工輔助作業，精準安裝整體式模板。模板接縫處理為細節工作，尤為關鍵的是側模與底模的銜接，該處不可產生縫隙，否則在混凝土澆筑施工期間將漏漿。在側模板下端設圓角（按直徑5cm的標準控制），其與底模鋼板交接部位設10mm厚的止水橡膠條，按1.5m的間距依次設置螺絲，起到緊固的作用，使其擰緊至護邊角鋼處。

考慮到模板的整體穩定性要求，在兩側每160cm設楔槽加固裝置，并每隔4m設一處拉桿，在螺母的作用下將模板與底部槽鋼拉緊，從而增強模板的穩定性，以免其在混凝土澆筑時發生上浮現象。

2.5 混凝土澆筑

（1）混凝土澆筑的是遵循連續性原則，澆筑時間在3.5h內。因施工安排而需要2片T梁同步澆筑時，為保證施工的順暢性，分別為各梁適配3臺混凝土輸送車。

（2）混凝土對溫度較為敏感，不同溫度下的混凝土性能也有所變化，因此施工期間利用紅外線測溫儀檢測，根據實際結果采取控制措施，要求溫度穩定在5℃～35℃。

（3）以“縱向分段、水平分層”的方法澆筑混凝土，振搗環節以高頻附著式振搗器為主，利用插入式振搗棒輔助作業，切實提高混凝土的密實度。振搗力較強，為避免模板和預應力管道受損的情況，要求工作人員精準控制振搗設備的作業點位，以免與此類結構發生碰撞。各模板分別適配2臺高頻變頻柜，各自拖掛20臺附著式振搗器，從一端開始逐步向另一端推進，有序澆筑混凝土。

如圖6，應用層中包含多個功能模塊，并且各模塊之間相互獨立，通過Spring MVC向表示層提供統一的訪問接口，在接收到表示層請求之后，根據Spring MVC的控制器分發請求，直接調用對應的模塊進行其中的業務邏輯處理，同時這一過程有著Spring的管理與Mybatis對象關系映射，從而能夠完成接收請求，分發請求，業務處理，訪問數據源，模型生成，視圖填充以及給予響應的完整過程[9]。

（4）經混凝土澆筑后測定其實際強度，待實測值達到4～8MPa后方可拔出橡膠管，隨后及時清理孔道，使孔道保持潔凈、穩定的狀態。

2.6 預應力施工

（1）鋼絞線進場時組織彈性模量和力學性能試驗，通過此途徑判斷各批號鋼絞線的質量情況。預應力錨具、夾具和聯結器進場時，以抽檢的方式做質量檢查，重點考慮外觀質量和錨具組裝件靜力兩方面。

（2）穿束前先做足準備，利用壓力水清理賦存在孔道的雜物；隨后用風吹干孔道內的水分，使其保持干燥的狀態。

（3）預應力施工前全面清理殘留在錨具下支撐墊板處的灰漿，同時需避免管道口堵塞等問題；穿束所用設備為專用穿束機，由專員操作，嚴格控制兩端的外露長度，保證兩部分具有一致性。

（4）預應力張拉環節，采取的是逐級有序張拉的方法，具體為：“10%σcon→20%σcon→100%σcon→持荷5min→錨固”。

2.7 管道壓漿封錨

鋼絞線張拉完成后，在隨后的2d內及時組織管道壓漿作業，此環節所用漿液的強度等級至少達到M40，以真空壓漿機為主要施工設備。壓漿作業前全面清理管道內的雜物和積水，并以壓漿時間為準，提前1d用水泥砂漿封錨，后續密切關注該材料的強度，滿足要求后方可正式壓漿。

封堵環節所用材料為C55無收縮混凝土；對于錨圈與錨墊板間所形成的接縫，防水處理為重點內容，采用的是聚氨酯防水涂料[2]。經封錨混凝土的澆筑作業后，若其達到初凝狀態則進入養護環節，即在混凝土面上覆蓋濕麻袋，初期每2h灑水一次；待養護時間達到3d后將養護間隔時間延長至4h，持續養護7d。養護過程中通過濕麻袋的應用以及灑水措施的落實，可以有效保證混凝土溫濕度的合理性。

3 T梁架設施工技術分析

各跨橋梁含2片T梁，預制成型后，若滿足質量要求則轉至施工現場，利用TJ165型鐵路架橋機將相應T梁架設至指定位置。

TJ165型鐵路架橋機為關鍵施工設備，其運行狀態將直接對架梁效果帶來影響，主要的工作條件為：設備所在處的海拔高度≤2000m；施工現場的氣溫穩定在-20℃～＋50℃；設備運行階段現場風力等級不超過6級；配套完善的照明設施，以滿足夜間施工要求。

3.1 安放倒裝龍門吊

龍門吊與橋臺位置控制在300m～1000m，要求左、右支腿與線路中線的距離一致，兩者產生的差值不可超過10mm；精細化調整支腿的高程，差值不可超過4mm；為保證龍門吊可穩定運行，要求支腿底面所處位置具有穩定性與平整性，因此提前采取夯實處理措施，并在基底處設置枕木用于改善受力條件，避免局部受力過于集中的情況[3]；對于龍門吊的距離控制，視橋梁跨度而定，以32m梁為例，其吊距以28m較為合適。

3.2 架橋機主機（1#車）對位

橋頭的相關工作均完成后一號車前行對位，要求0號柱前后左右均能夠維持豎直的狀態。

在一號車對位的過程中同步完成換裝T梁作業，主要流程為：利用機車推動運梁列車，使其可以精準到達龍門吊處；全面檢查梁上防水蓋板等相關裝置的高度，不可超過擋渣頂，否則應當及時采取處理措施；經前述各項工作后，T梁方可在安全的前提下有序通過架橋機的一、二號柱。隨著T梁的逐步前行，待其到達龍門吊相應位置后方可適當下放。此后，龍門吊吊裝T梁，拉出裝梁空平板車；進一步調整二號車的位置，使其到達龍門吊吊起橋梁的下方，若精準就位則可以將梁倒裝至二號車。

二號車裝車后檢測并精確調整梁前端懸出的部分，該長度應當滿足要求，通常懸出端最低處距軌面的凈高度需要達到1.8m及以上，若不滿足該要求則利用墊木做適當的調整；待T梁精準就位后設置支撐裝置，用于提高T梁的穩定性，具體采取的是在拖梁小車與軌面間設木楔的方法。

若前述各項工作均完成則運行二號車，使其以10km/h～20km/h的速度行駛，隨著與一號車距離的縮近，待快要接近一號車時在原速度的基礎上減速，直至穩定在5km/h為止。此時，精準調整二號車的位置，使其能夠與一號車聯掛。關于架橋機施工如圖1所示。

圖1 架橋機施工圖

3.3 過孔架梁

收3號柱，銷接1號行車，1號柱；2號行車、2號柱；1號行車、2號走行機構共同驅動橋機縱移至1號柱與2號柱距17m處。啟用2號車和1號車，兩者協同運行，共同驅動機臂縱向移動，直至0號柱到達前墩臺處為止。支0號柱，支3號柱，收起2號柱并前移至架梁位。收起1號柱，啟用1號車，在其驅動作用下帶動1號柱以使得該結構可以精準就位，此時支起1號柱，收起0號柱。在運梁臺車的作用下將32m梁轉至1號行車吊梁位置，此時利用1號行車穩定吊裝梁片的一端，再與后梁車協同運行，直至2號車可以吊起梁體的另一端為止。在前述基礎上2號行車向前移動，若到達落梁縱向位置則以緩慢的速度下放梁體，期間加強對梁體與橋臺最高點距離的檢測，若該值減小至200mm（或者適當增多）時停止落梁，將支座穩定設置到位，并以橫移的方式調整機臂（移動距離為1000mm），滿足要求則落梁。待支撐防護裝置具有足夠的穩定性后方可卸下吊梁繩具。此后，再按照如下流程有序操作：機臂橫移（距離依然為1000mm，以確保機臂可以恢復至原位）→重復架第二片梁→設置橫聯板并加固（以焊接的方法為宜）→鋪設橋面軌→重復鋪軌、過孔、架梁。

4 結束語

在鐵路工程建設中，因T梁集中預制、現場拼裝的施工模式具有便捷、高效的特點而取得廣泛的應用，能夠在保證鐵路工程建設質量的前提下縮短施工時間，兼顧質量和效率的雙重要求。本文認為，在工程施工中，工作人員應當精準把握T梁預制、架設等環節的關鍵施工技術，形成流水化施工作業模式，充分增強綜合施工效果。