某大桥移梁及加固的设计与施工

谢建金

1 工程概况

外福铁路地处福建省东南部，是福州市与省内外客货交流的通道，也是鹰厦铁路与横南铁路通向人口密集，经济发达的福厦沿海大片经济开发区及湄洲湾、马尾港的必经之路。将来沿海铁路干线形成后，也是温福铁路和福厦铁路与鹰厦铁路间，福建沿海与闽北和三明地区间的横向通道。该铁路始建于1956年，依山傍水，沿着闽江两岸自西向东而行，属于典型的山区河谷线，由于种种原因，采用低水位线，低标准，低造价的“三低”方案，最小曲线半径250 m，为了适应铁路大提速的需要，以满足客货运输日益增长的需要，对该铁路小半径曲线的改造是重中之重。而改造中的K55工点成了该铁路提速的瓶颈，而卡脖子点是位于该工点上的某大桥的改造问题。该大桥一侧靠山，一侧临江，桥跨布置为8孔，为3-16 m普通钢筋混凝土π形梁+2-24 m上承式钢板梁+ 3-16 m普通钢筋混凝土π形梁，十字形桥台，实体桥墩，基础均为扩大基础。

2 改造方案

K55段曲线半径原为250 m，曲线半径加大到400 m后需在该大桥第8孔的7号墩靠山侧拨道5 cm，福州端台前靠山侧拨道35 cm，台尾靠山侧拨道46 cm。第8孔梁体为跨度16 m的普通钢筋混凝土π形梁，重约280 t(包括桥上设备)，7号桥墩为实体墩，8号桥台为十字形桥台，台后高度约为16 m，基础为扩大基础。由于线路在梁上与台上偏离中心线都超过允许范围，桥梁将不满足线路拨道后的要求。

针对工程的特点提出了两个改造方案：1)第8孔桥梁在原位重新设计和施工以满足曲线改造的需要;2)对桥台进行加固，同时对梁体进行移位以满足曲线改造的需要。第一个方案施工时间长，同时在原桥位施工线路过渡困难以及施工过程中对运营线造成的干扰影响非常大。第二个方案施工时间短，施工过程中基本对运营线不造成干扰，但移梁的过程中需对线路进行封锁(允许封锁时间为120 min，移梁工作只允许30 min)，在如此短的时间内将280 t的梁体进行移位目前在省内的铁路建设史上尚无先例。从工程工期，施工难度，工程投资等方面综合分析采用了第二个方案。移梁和桥台加固的方案措施为保持7号墩处(南平端)梁位不变，福州端梁位向靠山侧移动44 cm。为了解决线路拨道引起的偏心，采用桩基作为桥台的加固，由于靠山侧场地狭窄，加固结构距离既有桥台小，机械设备无法进入，设计中考虑采用挖孔桩作为桥台的加固措施，挖孔桩与桥台采用L形连系梁进行连接，因线路拨道而引起靠山侧桥台宽度和台帽长度不足部分需对其进行加宽。

3 本工程的特点和难点

1)桥位所处线路为运营铁路，铁路可允许封锁移梁的时间短，如何在这么短的时间内将重达280 t的梁体移到位是难中之难，除了设计要考虑周全外，施工也要做到万无一失。

2)本工程位于水电站库区内，库区常水位约为60 m(黄海高程)以下，既有桥台扩大基础基底为52.75 m，如何保证挖孔桩施工时不受库区水位的影响也是本工程能否顺利实施的关键因素。

3)浇筑连系梁及桥台、台帽混凝土时如何减小因列车通过时的振动影响新浇筑混凝土与既有桥台圬工之间连接的密实度也是本工程的关键，否则会影响到挖孔桩与桥台共同受力。

4 移梁和加固的设计措施

1)本工程桥台加固采用2φ1.5 m挖孔桩(见图1，图2)，挖孔桩深度需进入弱风化层1.0 m，同时需满足桩底低于既有桥台基底。挖孔桩和桥台的连接采用L形连系梁连接既有桥台，桥台和连系梁的连接采用钎钉连接，连系梁厚度采用2.5 m，连系梁与桥台的连接面需将桥台凿成踏面，踏面内钻孔灌满C35微膨胀水泥砂浆，然后埋入钎钉。

2)为了避免列车通过时振动引起新浇筑的连系梁混凝土与既有桥台连接面不密实的情况，设计上采用超早强混凝土。

3)在挖孔桩施工过程中，为了防止库区的水渗漏到孔内影响施工，在库区正常水位面以下的挖孔桩四周及底面采用水泥—水玻璃双液进行注浆止水，水玻璃浓度为35 Be'～38 Be'，比重1.35～1.40，泵压0.1 MPa～1 MPa。同时在孔桩施工过程中采用混凝土护壁，护壁锁口采用30 cm厚，其余为20 cm厚，每节1 m。

4)为了解决因线路拨道和梁体移位后靠山侧桥台宽度和台帽长度不足的情况，设计中对桥台和台帽都进行了帮宽，帮宽部分的结构体与既有桥台的连接同样也采用钎钉连接。

5)梁体移位后因支座位置的改变需要重新埋设支座(见图3)，在设计中采用新埋设锚栓加垫板的形式进行锚固，同时因梁体移位引起台背缝宽不足需要凿除台背缝宽不足处的圬工。

5 移梁的施工措施

该桥梁体的移动是在既有线路上，同时又是在规定的30 min内安全、准确的横移到位，困难可想而知，否则会影响到线路的封锁开通时间。移梁的主要步骤为：放样定位→凿除台背缝宽不足处圬工→封锁线路→断开第8孔两端钢轨→顶梁→拆除支座垫板→布置滑轮、顶进设备→移梁→安装支座、补充道碴→线路拨道→线路开通。施工单位根据现场情况进行了详细周到细致的调查，提出了移梁的四个特点：

1)难点。

圬工桥移梁属首次，无据可依，无经验可参;桥台狭窄，操作困难;机具、材料不易放置;移梁后对线路的影响不明确。

2)规范。

要保证第8孔梁间距不得变动;7号墩处的计算转点不得有位移;桥上线路起道不得大于3 cm。

3)安全。

既有线施工场地小，作业时间不充分，极易影响行车与人身安全。

4)正点。

移梁必须控制在30 min内，否则影响封锁时间，造成事故。

根据现状调查情况，施工单位在移梁前对报废的圬工桥梁做了移梁顶进试验，根据顶进效果找出了移梁顶进中的主要原因。其中施工方案不周全、胸墙游间不足、经验不足、移梁转点位移等因素是造成移梁不到位的关键。施工单位通过主因论证，制定了详细的对策措施。经过施工单位的周密部署和设计单位的精心指导，该工程顺利地实现了移梁，比预计时间提早了1 min。

6 结语

从加固、移梁结束至今，桥梁运营状态良好，质量经受住了考验，从而实现了工程投资和工期的双丰收，为小半径曲线改造的顺利实施和铁路提速提供了有力的保障，为今后类似的工程提供了一定的经验和借鉴作用。

［1］ TB 10002.1-99，铁路桥涵设计基本规范［S］.

［2］ TB 10002.3-99，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范［S］.

［3］ TB 10002.5-99，铁路桥涵地基和基础设计规范［S］.