造桥机节段拼装56 m铁路双线箱梁施工技术

刘春和

(太中银铁路有限责任公司，太原 030006)

近年来我国铁路建设标准不断提高，从秦沈铁路客运专线到京津城际铁路的建成通车，实现了从准高速铁路到高速铁路质的跨越。随着技术标准的提高使平纵断面曲线要素对选线、设计影响加大，高平顺性使上部结构对基础沉降非常敏感，加之节约耕地、环境保护方面的要求，铁路设计中的桥梁比例大大增加。如京津城际铁路桥梁所占比例为88%，京沪客运专线为80%，京石客运专线为77%，广珠客运专线为94%。

铁路建设实践中，跨度适中的简支梁由于存在对地基沉降要求相对较低、受力简单、维护简单等优点而被铁路桥梁广泛采用，主要以标准跨度的简支T梁或箱梁为主。箱梁具有抗扭性能好、纵横向刚度大、整体稳定性好等优点，现在已经普遍采用。在目前的铁路桥梁中，简支箱梁大部分采用20 m、24 m、32 m和40 m几种跨度，但是在跨越深谷、通航江河时出于施工可行性、经济比选及通航的考虑，小跨度已经不能满足要求，大跨度的简支梁越来越多被运用于铁路桥梁中。由于受到现有架桥设备的制约，整跨预制架设的施工方法难以实现，在此情况下，出现了新的施工配套技术——利用桥机整孔拼装预制节段施工连接技术。

利用桥机整孔拼装预制节段施工技术主要优点有:①箱梁分节段在专业的预制场内进行预制，可保证箱梁制作质量，从而保证上部结构施工时的整体线形得以有效控制;②施工作业可采用流水化施工，使上下部的施工同时有序进行，互不干扰，加快工期;③对于长大型桥梁，可以集中机械设备，有效利用，提高机械化施工程度;④上下部施工的流水作业可使节段预制提前进行，从而增加节段的养护时间，使拼装成桥后梁体徐变反拱更加稳定，同时弹模增加使预应力后期损失减小;⑤有利于桥位的环境保护，减小对桥下既有交通的影响。

1 工程概述

太中银铁路阳石小东川大桥位于山西省吕梁市境内，是太中银铁路控制工程之一。桥梁位于直线上，全桥纵坡1.3%，为双线桥。设计桥跨布置为14×56 m简支箱梁+2×32 m简支T梁，最高墩高88 m的变截面矩形桥墩，1.25 m、1.50 m、2.00 m等三种桩径的桩基础。14跨56 m预应力混凝土简支箱梁采用分节段预制，桥机整孔悬拼现浇湿接缝连接后进行整体张拉的方法施工。于2008年7月30日开工，至2009年9月28日完成最后一跨的第一期张拉，整个施工持续一年多，施工进度主要受下部结构影响。在实际施工中，顺利时单孔成孔施工时间为15 d。桥位处于深谷中，一半的桥墩高度超过80 m，同时处于风口上，对施工方法的选择有较大影响。

2 施工工法

根据现场情况梁部施工采用下行式桥机，桥机为双主梁，采用多道横梁连接而成，最大架设跨度60 m，桥机全长135.8 m，由8 m后补梁+65.8 m主钢箱梁+62 m前导梁三部分组成。

箱梁节段预制场地设在桥台前方的桥位轴线上，节段预制完成后，由龙门吊吊运至桥面运梁车，然后由运梁车运至桥机尾部后的补梁下方，此时由桥机天车吊上节段吊具并连接好预制节段后按设计顺序悬挂于桥机主钢箱梁上，直至节段精确定位、浇筑湿接缝和张拉完成。详细施工步骤如下所述。

2.1 支座安装

1)支座垫石复核。对支座垫石高程以及平面位置进行复核，平面位置复核主要针对支座地脚螺栓预埋孔，在确认能满足规范要求后进行垫石表面以及孔壁的凿毛处理。若支座地脚螺栓预埋孔位有偏差应及时进行修正，以保证其竖直度及孔径。

2)支座安装。在端梁节段块吊装上架桥机之前先在梁底预埋钢板上连接安装好支座主体，使其与梁段整体吊装，此时不安装地脚螺栓。支座与预埋钢板连接时应保证活动支座位移方向正确、固定支座安装位置正确、支座上钢板与预埋钢板密贴。

3)支座灌浆。地脚螺栓孔中采用细石混凝土，找平层采用高流动性砂浆。在端梁节段块吊装到位下落过程中安装好支座地脚螺栓，然后待节段块按设计位置固定于架桥机主梁上后进行支座灌浆。支座灌浆主要采用重力式灌浆，即利于砂浆的重力产生压力差进行灌浆，同进利用钢筋进行插捣，使其密实。

2.2 梁段安装

梁段在起吊前应检查以下环节:①粗钢筋吊点处斜垫块方向正确，斜垫块与混凝土面密贴。②粗钢筋的下端伸出螺母长度3～5 cm，在穿过梁段吊装孔以及吊架吊装孔时处于自由状态(防止侧向受剪)。③各根粗钢筋自由长度基本一致，防止各根之间不均匀受力。④起吊装置剪力销轴卡固到位。

2.3 梁段调节及安装

梁段调节主要遵循以下几个方面的原则及顺序:小里程端节段→大里程端节段→所有位置在架桥机钢箱梁上进行位置定位使用。

1)端节段的安装及调节。首先安装小里程方向端节段，梁段吊运到位后首先调节梁段横向端的设计里程，调节到位后再调节高程，最后调节轴线，三维位置调节到位后进行支座灌浆。

2)非端节段块的调节，同端节段的调整原则。

3)在端节梁段调整好后，每调整好一段就和前一已调节梁段进行少量的钢筋焊接，防止发生位移，同时做好吊架的防滑移措施，在混凝土箱梁和钢箱梁之间设置好横向螺旋可调支撑。

4)箱梁在完成湿接缝的浇筑后，桥面成形要求无下挠度，因此需要根据桥机荷载试验数据进行梁段预拱设置，本桥按二次抛物线分配预设拱度。

2.4 钢绞线安装

1)钢绞线下料。下料长度=工作长度 +锚环厚度+限位板厚+千斤顶长+工具锚长+张拉长度+预留自由量。

2)钢绞线穿束及波纹管接头。钢绞线穿束采用人工穿束，钢绞线束通过湿接缝接头时安装好湿接缝接头波纹管，并用封口胶带进行接头封口，保证预应力管道不发生漏浆而影响钢绞线张拉。

2.5 湿接缝的施工

采用双平台进行，分为底部模板小车及侧模走道平台，湿接缝主要的施工内容包括:①钢筋绑扎;②组立模板;③浇筑混凝土;④养护。

2.6 体系转换

体系转换是指箱梁支承点的改变，即箱梁自重由梁的桥机支承转变为支座支承受力。

2.7 钢绞线张拉

本桥预应力张拉分两次进行，第一次在湿接缝混凝土强度达设计强度的80%后进行，第二次张拉在湿接混凝土强度及弹性模量达到设计值且混凝土龄期不少于15 d时进行，两次张拉均采用两端同步张拉，且在每端以梁中心线为轴进行左右对称张拉。张拉控制以应力控制为主，钢绞线伸长量实测值与理论值相差超过±6%时，应停止张拉作业。张拉力程序:0→0.16 cm(124.6 MPa)→6 cm(1 246 MPa)→持荷5 min→锚固。

3 节段定位

节段悬挂时参照成桥线形，首先保证湿接缝宽度。节段精确定位分三个步骤:

1)首先调节节段纵向里程位置，节段纵向调节使用千斤顶整体移动吊具实现纵向位置调节，调节到位后锁住吊具防止纵向滑移。

2)其次调节节段高程，节段高程调节采用4台100 t穿心千斤顶，分别调节4根吊杆长度，在梁面上设置4个点作为高程调节的观测点。

3)最后调节节段横向轴线位置，横向轴线位置以节段轴线与设计成桥轴线重合为参照标准，使节段两端线的中点与设计成桥轴线重合。

4 结语

悬臂拼装节段箱梁施工解决了在深谷山岭复杂地形条件下的大跨简支箱梁的悬拼、整孔张拉及悬拼成桥线形的控制问题。在实际施工中节段定位时的预留上拱对成桥线形有非常重要的影响。本桥基本属于原位拼装，不存在落梁的工序，在后续的工程中如再涉及高位落梁，也是一个值得深入研究的问题。

[1] 何永乐.通惠河桥钢箱梁顶推施工技术［J］.铁道建筑，2007(3):8-10.

[2] 赵士恒.箱形立交桥顶进施工过程中的高程控制［J］.铁道建筑，2006(5):25-26.