双线铁路连续梁桥施工技术

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要：连续梁桥施工技术在我国已经日趋成熟，其下部结构一般采用常规施工方法，上部结构多采用挂篮悬臂浇筑法。本文结合贵广南广铁路双线跨西环高速(65+116+65)m连续梁，针对梁体挂篮悬浇施工及预应力体系阐述其施工技术措施，关键控制要点及注意事项包含其中。

　　关键词：连续梁;挂篮悬浇;预应力;施工技术

　　Abstract: the continuous girder bridge for construction technology in our country has become more mature, the lower part structure with conventional construction method commonly, the upper structure used more hanging basket cantilever method. This paper according to your wide wide across the south railway double-high speed (65 + 116 + 65) m continuous beam, in view of the beam hanging basket body for water and elaborates the system construction of prestressed construction technical measures, the key control key points and matters needing attention include among them.

　　Keywords: continuous beam; For water hanging basket; Prestressed; Construction technology

　　中图分类号：U415.6 文献标识码：A 文章编号：

　　1.引言

　　连续梁桥结构体系具有变形小、结构刚度好、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护简单、抗震能力强等特点，近年来发展迅速，其设计技术与施工技术都已达到相当高的水平，目前已成为当代桥梁建筑中最基本的桥型之一，其混凝土施工、线性控制、挂篮悬臂浇筑、预应力体系等是施工质量控制的关键，受多种因素影响，施工中必须严格控制。

　　2.工程概况

　　贵广南广铁路双线跨西环高速连续梁位于广州与佛山交界处，其上跨广珠西环高速公路，又紧邻武广高速铁路，最近距离仅为1.96m。该桥技术标准为：I级有碴双线，跨度：(65+116+65)m，设计时速：200km/h。主梁梁体为单箱单室直腹板、变高度、变截面结构，箱梁顶宽12.2m，底宽6.4m ;梁高在端支座处及边跨直线段和跨中处为5.29m，中支点处为8.99m。全桥共分68个梁段，采用C55混凝土，三向预应力体系，由于紧邻武广高铁既有线，该桥挂篮必须进行专项设计与制造，并在施工期间加强安全盯控，保障武广线的正常运营。

　　3.总体施工方案

　　该桥在基础及墩身施工完成后，即进行0#块临时支墩及现浇托架的安装并按承受荷载的120%进行试压。合格后铺设底模，安装侧模，绑扎底板、腹板钢筋，埋设竖向、横向预应力束及纵向预应力管道、精确定位悬浇挂篮预埋件，各项工作经检查符合设计及规范要求后分两次进行0#块混凝土浇筑，同时进行跨公路的安全防护。

　　在施工完成的0#块上安装挂篮，1#~15#节段箱梁采取逐段对称悬臂浇筑法施工，如图1。挂篮由钢结构场加工各组件，运输至现场，由汽车吊吊装。梁体混凝土由搅拌站生产运输至现场，天泵泵送入模，待混凝土强度及弹性模量达到设计值要求及龄期不少于7天，进行预应力张拉，张拉顺序按先纵后横再竖的顺序依次进行。边跨直线段采用支架法施工，即在支架上安放模板，绑扎钢筋，设置预应力管道，进行砼浇注。在完成15#节块悬浇施工并张拉预应力后，拆除挂篮，利用吊架法先合拢边跨，体系转换后合拢中跨，拆除各项大临设施后完成全桥施工。

　　图1. 挂篮施工示意图

　　4.施工技术

　　4.1挂篮悬浇施工

　　连续梁悬浇施工挂篮的结构形式主要分为桁架式(包括平弦式、菱形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角形斜拉式和预应力斜拉式)、型钢式及混合式。针对本桥特点，施工选用后退型菱形桁架式挂篮，各构件由工厂新制。

　　4.1.1挂篮构造

　　本套挂篮长度10.5m，承受的最大节段重量207t，最大悬浇节段长度为4.0m，挂篮主桁是整套挂篮的受力核心，由两组桁架及桁架连接系组成，两片桁架均使用双槽钢及钢板栓接成菱形;立杆外侧焊接由型钢组成的后外长吊带锚固三角架，各杆件通过两块f=20mm厚的节点板利用φ27的普通螺栓连接成一体。两片挂篮主桁共设有前后支点共四个，前支点通过滑道支撑在已浇注的箱梁梁体腹板顶面，后支点扣住滑道，并通过箱梁腹板竖向预应力筋及后锚梁锚固，其构造示意如图2。

　　①挂篮前上横梁采用2工56b及钢板焊接组成，与主桁架螺栓连接;前下横梁采用2工56b及钢板组成;后下横梁采用2工56b及钢板组成;下纵梁有2[32b及2[25a两种类型，与前后下横梁、底模共同组成底模系统。

　　②挂篮吊带包括前长吊带、后长吊带和后短吊杆。前长吊带是前下横梁与前上横梁之间的传力结构，后长吊带是将后下横梁所受荷载传递到已浇注的箱梁梁体上，两者均采用采用截面为160mm×32mm(φ65销孔)的Q345钢带制作而成。后短吊杆及内外导梁后短吊杆均采用直径为32mm的精轧螺纹粗钢筋制作而成。

　　③挂篮导梁包括内导梁和外导梁。内导梁主要承受浇注箱梁的顶板砼自重及相应的施工荷载，采用2工32b及钢板组成;外导梁主要承受待浇注箱梁悬臂翼缘板砼自重及相应的施工荷载传递到前上横梁和已浇注的箱梁梁体上，采用2HN500及钢板组成的组合截面。

　　图2. 挂篮构造示意图

　　4.1.2挂篮走行步骤

　　挂篮走行系统分为桁架走行系统、底模外模走行系统和内模走行系统。桁架走行系统是在已浇注的箱梁顶面铺设两根用钢板组焊的箱型轨道，轨道用已浇注箱梁的竖向预应力筋锚固于箱梁顶面，轨道顶面设置前后支座，支座与桁架节点通过螺栓连接，前支座沿轨道滑行，后支座通过反扣装置沿轨道顶板下缘滑动，不需加设平衡重，轨道分节向前倒用;底模、外模及内模与挂篮主桁架同步走行，走行时底模仍然支撑在纵梁桁架上，内模及外模则分别吊挂于内、外导梁上，通过后短吊杆吊挂的吊架上的滑动装置前移。挂篮走行步骤：前一梁体节段浇注完成并纵横竖向预应力张拉压浆后，放松挂篮前吊带，放松并卸掉挂篮后短吊带、内外导梁后短吊杆，使挂篮内外导梁落在其走行吊架上→ 检查挂篮走行滑道锚固，并标示走行刻度，放松并卸掉挂篮后锚固系统→接长挂篮走行滑道，在滑道前端用千斤顶牵引挂篮前行到位→安装挂篮内外导梁后短吊杆、挂篮前后长吊带及后短吊带、挂篮后锚固系→按要求张拉挂篮后锚固及挂篮吊带或吊杆，调整模板尺寸及标高到位。

　　4.1.3混凝土施工

　　连续梁悬臂浇筑由1#节段开始，一共15个段，1#～6#悬浇段长3.0m，7#～13#悬浇段长3.5m，14#、15#悬浇段长4.0m。对称节段梁体砼采用一次浇注完成。

　　①箱梁节段模板要与前一节段梁体紧密结合，每节段一次浇注完成，从悬臂端部开始向根部顺序浇注，在根部与前段梁体砼连接，箱梁浇筑按先底板，后腹板，最后是顶板的顺序进行。

　　②在砼浇注时，严格控制施工荷载，力求两端平衡，为有效控制箱梁两端浇注砼重量偏差，严格控制砼盘数，两端交叉泵送，使两端砼等量对称进行，浇注速度一致，保证悬臂端砼数量误差不超过设计要求(8t)。

　　③悬臂浇注砼过程中，做好箱梁节段悬浇的监测工作，在每个节段的前端顶、底板设置几处观测点，测出每个阶段的标高变化，以控制箱梁节段的抬高量和箱梁悬浇过程中的线型。

　　4.2预应力施工

　　4.2.1预应力设计情况

　　本座连续梁桥采用纵、横、竖三向预应力体系，纵、横向预应力筋采用抗拉强度标准值为fpk=1860Mpa，弹性模量为Ep=195GPa，公称直径为15.2mm高强度钢绞钱，预应力管道采用金属波纹管;竖向预应力采用抗拉强度标准值为fpk=830MPa、弹性模量为Ep=200GPa预应力混凝土用φ32精轧螺纹钢筋，管道采用铁皮管制孔。

　　4.2.2预应力筋制作

　　预应力钢绞线下料长度通过下式计算，试用后再行修正：

　　L=L1+2L2+n(L3+L4)+2L5

　　式中：L——钢绞线下料长度;L1——锚具支承板间管道长度;L2——工作锚具厚度;L3——张拉千斤顶长度;L4——工具锚具厚度;L5——长度富余量(可取100mm);n——单端张拉为1，两端张拉为2。

　　下料时应保持预应力钢绞线顺直，采用切断机或砂轮锯等机械切割，不得使用电弧切割。

　　4.2.3穿束施工

　　穿束前，所有预应力管道定位必须准确牢固，管道轴线与垫板垂直。直线段定位网钢筋的纵向间距宜为0.5m，曲线段定位钢筋网的纵向间距宜为0.3m。波纹管与锚座连接处应使用防水胶带缠紧密封，严防浇筑混凝土时水泥浆渗入管道内。

　　①顶板横向束在在波纹管安装、定位好后即穿钢绞线，锚下设置钢筋网或加强钢筋;严格检查波纹管是否有小孔洞等，严防漏浆。

　　②腹板竖向预应力螺纹钢筋与波纹管一起安装，注意中间接头或两端漏浆，并安设压浆和冒气孔，或采用两根竖向预应力为一组，在底部连通，采用普通压浆法压浆，严防孔道漏浆，注意检查两端与锚垫板连接处是否松动或不密封现象。

　　③箱梁顶板、腹板、底板纵向束在砼浇完并达到一定强度后才进行穿束工作，穿插束应根据孔道长度加两端工作长度进行下料横向束采用单端张拉，因此浇筑前即已穿索完毕。

　　④腹板竖向高强度钢筋提前制造完成，在施工安装时由于箱梁顶面有2%的横坡及每节段的高度都在变化，应根据“中间高、两侧低，往0#块方向高，往跨中方向低”的原则，根据每节段所需根数来决定。

　　4.2.4预应力张拉

　　①张拉机具与锚具配套使用，在使用前(进场时)应进行检查和校验。千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线。

　　②张拉应力控制：预施应力采用双控措施，预应力值以油压表读数为主，以预应力钢束伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值之差应控制在规定的范围内，否则必须停止张拉，查明原因并采取措施后方可继续张拉。

　　③张拉顺序按照先纵向、后横向再竖向依次进行;张拉应在梁体混凝土强度达到设计要求后进行，且必须保证张拉时梁体的混凝土龄期不少于7天。

　　④采用两端张拉的预应力束，应两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序为先腹板束、后顶板束，从外到内左右对称进行。预施应力过程中应保持两端伸长量基本一致。

　　⑤后张法钢绞线张拉程序：0→0.1σk (作伸长量标志)→σk 持荷5min→补拉σk(测伸长量)→锚固，其中σk为张拉时的控制应力，包括预计的预应力损失值。

　　⑥预应力张拉完毕并验收合格后，应在24h内对管道进行压浆处理。

　　5. 结 语

　　跨西环高速公路连续梁桥是依照我国目前常规的挂篮悬浇法施工，通过对其施工技术的关键工序加以严格控制，工程进展十分顺利，各项施工质量均满足设计及及规范要求。

　　参考文献：

　　[1] 张春新，许交武，谭康荣，汪学军. 武广客运专线施工技术 北京：中国铁道出版社，2011

　　[2] 上海铁路局. 高速铁路施工工序管理要点：挂篮法预应力混凝土连续梁施工 北京：中国铁道出版社，2010

　　[3] 范立础，徐光辉. 桥梁工程 人民交通出版社

　　[4] 中铁大桥局 预应力混凝土连续梁施工 企业标准 2009

　　[5] 铁建设[2010]241号，高速铁路桥涵工程施工技术指南，2010.