京沪高速铁路六跨一联连续梁施工工艺

摘 要：近年来，高速铁路的发展带动了铁路桥梁施工技术的发展。高速铁路由其特殊的高标准、强荷载决定了设计施工的特殊性。桥梁结构趋于大断面、大跨度、连续梁，而且都是大体积、大方量的混凝土一次性浇注完成，尤其是时速为300～350 km的高速铁路站台、道岔梁梁体的预制和架设，无论是设计还是施工都不太现实，因此，现浇梁施工工艺被广泛地采用。

关键词：高速铁路；桥梁施工；现浇梁；施工工艺

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）05-0070-02

1 工程概况

中铁三局六公司在京沪高速铁路土建工程五标段施工的镇江西高架站为全高架车站，2台六线，双岛式站台，其进出站到发线梁型为变截面道岔梁，六跨一联连续梁为其中的一种梁型。梁体为等高度单箱三室截面，箱梁顶宽19.4～23.545 m，箱梁底宽11.5～15.645 m，顶板厚度为34～60 cm，底板厚度为30～60 cm，腹板厚45～100 cm。全梁在支点处共设7个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。全桥计算跨度为：（34+34+34+34+34+34） m，梁全长为204 m，全桥梁高为3.05 m，边支座中心线至梁端0.75 m。6～34 m连续梁施工采用分段搭设满堂支架、分段现浇、阶梯式循环施工，大大缩短了施工工期。

2 研究过程

在武广、郑西、京沪等客运专线建设中大量采用现浇连续梁的形式，受高速铁路设计特点、工期特点的影响，上述方法都不能适应，必须研究一种技术上合理、可行，设计上通得过，能满足工期要求的施工方法。

根据铁道部京沪高速铁路建设指挥部下达的工程任务，深入细致地研究设计文件，多方比较同类型桥梁的施工方法，联系监理、业主、设计单位和各方专家进行论证，集思广益，多方收集资料和建议，并对类似的几个桥梁工点进行实地考察，最终决定采用阶梯式循环施工方案。

3 比较成熟的连续梁施工工艺

3.1 先简支后连续

桥墩之间的梁体主要采用预制形式，在墩顶部分预留湿接缝，主梁预制好后架设在墩顶的临时支座上，或者提前在墩侧拼装贝雷桁架作为临时支点，之后通过墩顶湿接缝的现浇混凝土将相邻两跨连接为整体。当然，两跨间钢筋和钢绞线的安装要提前考虑预留接茬。这种方法主要适用于主梁采用分片预制的公路、市政的直线段桥梁施工。

3.2 整体现浇方法

采用满堂支架进行现浇，设计有两跨、三跨，甚至多跨一联的形式，每联支架一次搭设完成，模板和钢筋也采用一次完成，最后整体现浇。此方法主要适用于城市匝道桥、断面较小的箱梁结构和桥墩高度较低的桥梁施工。

3.3 悬臂浇筑施工

采用专用施工挂蓝，以桥墩为中心分别对称向两侧逐段现浇，逐段张拉，最后在跨中部位置合龙。其缺点是施工周期较长，工作面较少，压缩工期的可能性几乎没有。这种方法主要适用于跨越深沟、河流和既有线的施工。

4 六跨一联连续梁施工工艺

4.1 工艺简介

对多跨一联连续梁施工采用分段搭设满堂支架、分段流水作业循环施工。对现浇每一节段完成地基处理后，即可依次转入后续的支架搭设、模板安装和超载预压等工序，同时可进入下一阶段的施工，各现浇节段可依次平行流水作业。

4.2 地基处理

对地表面清表后填筑60 cm厚砾石土，承台基坑顶面填筑80 cm砾石土、底部采用细粒土回填，摊铺平整后用机械压实。基础顶面用厚15 cm的C15砼硬化，支架基础两侧挖纵向排水沟，顶面横向设0.5%横坡，便于雨季排水。

4.3 支架施工

支架体系构造：在混凝土基础顶面施工钢管支架。选用碗扣式钢支架，钢管截面为φ48×3.0 mm、截面面积A=424 mm2。横杆于地基面以上40 cm处布设一道，可调顶托底部布设一道。中间横杆布设步距为1.2 m。立杆支架平面布设分为如下三个区域：腹板部位（包括腹板过渡段）立杆按0.3 m×0.6 m或0.3 m×0.9 m间距布设；梁端部位按0.3 m×0.6 m或0.6 m×0.6 m间距布设；跨中部位按0.6 m×0.9 m或0.9 m×0.9 m进行布设。支架外围四周设剪刀撑，剪刀撑与水平面呈45°～60°夹角。支架内部纵、横双向每隔4排立杆搭设一排剪刀撑，支架顶部和底部的高度调节可通过顶部和底部调托调整。

4.4 现浇梁施工

4.4.1 模板安装

支架预压前铺设底板模，预压完成后进行调整；预压完成后分块安装侧模；底板和腹板钢筋绑扎完成后安装内模；模板安装完成后进行整体加固。

在前一节段开始绑扎钢筋时，后一节段可以开始安装底侧模，这样有助于在前节段穿钢绞线的同时，后节段可以安装波纹管，长束可以直接穿束。

4.4.2 钢筋和钢绞线施工

在场地加工完钢筋后，将其运输到梁顶绑扎；底板底层、腹板外侧钢筋绑扎完成后安装波纹管；在绑扎钢筋、支设模板的同时穿钢绞线。

在混凝土浇筑时，要注意对波纹管进行保护，以保证张拉顺利和下节段钢绞线穿束方便。

在绑扎下节段钢筋时，需在两节段相接处预留部分钢筋先不绑扎，为上节段张拉预留张拉空间。

4.4.3 混凝土施工

在施工前，要对混凝土进行试拌，以保证混凝土的各项性能。罐车运输到现场后由泵车输送到梁上。

浇筑遵循“水平分段，纵向分层”的原则进行，先底板后腹板最后顶板。在混凝土浇筑完成后，要注意收面、养生。混凝土浇筑时，需注意锚垫板下方混凝土的振捣。在张拉完成后，要及时对两节段接茬处砼进行凿毛，并清理底模板上杂物，进行下节段的施工。

4.4.4 钢绞线张拉和压浆endprint

根据梁体同条件养生试件强度确定张拉时间。在张拉前，对千斤顶、油泵、油表进行对应标定；对波纹管孔道进行清理，检查钢绞线情况；安装限位板、千斤顶、工具锚和夹片对钢绞线进行张拉；之后进行封锚、压浆；在连接器上连接已穿好束的钢绞线进行接长。钢绞线接长时需注意挤压头的加工质量。

4.5 安全保证措施

用支架搭设专门供人上下梁的施工通道，对其周围实行安全网包裹进行防护；在通道的入口位置设置醒目的安全标示标牌；在支架外围设置安全防护圈，禁止外来人员随意入内；在已成梁段梁面两侧，用钢管支架配合安全网搭设安全防护围栏。现场各种材料要严格按照规定进行码放。

要加强施工人员的安全意识，并对他们进行安全教育。在施工过程中成立安全监控小组，负责对该桥的安全进行监督。

4.6 施工人员配置

在施工现场成立测量组、施工组和钢筋制作绑扎组。测量组配备标高和导线测量2人；钢筋制作和绑扎由钢筋绑扎组完成，配备钢筋工80人。

每个施工班组人员配备包括装吊工4人、木工模板工8人、砼工8人、张拉压浆人员8人、安全员1人、电工1人。每个施工班组的工作包括模板安装、混凝土浇筑、纵向预应力钢绞线张拉和压浆等，并负责完成一个现浇段箱梁施工。

每个班组组长和技术负责人负责质量、进度、安全和文明施工。每个班组施工时要服从整体施工安排，服从各项检查程序。

5 课题研究的关键技术和创新点

5.1 关键技术

主要包括以下几方面：连续梁的阶梯式循环施工工艺、大体积混凝土施工工艺、钢绞线穿束施工技术。

5.2 创新点

5.2.1 创造性地采用阶梯式循环施工方法

此方法的优点是：①将大体积梁体混凝土浇筑的施工化解为分段浇注的方法，解决了大体积混凝土施工时混凝土供应困难的问题；②减少了大体积梁体混凝土在浇筑过程中局部提前凝固、突发事件概率增加和一次性投入资源过多等诸多不利因素。

5.2.2 大体积混凝土施工控制

分段以后的梁体混凝土依然属于大体积混凝土施工，对大方量梁体混凝土连续浇筑的各环节进行控制，调整浇筑部位和顺序，压缩整个浇筑时间，确定合理的浇注顺序，需注意以下两点：①从本跨施工角度考虑，底板浇筑次序是先内后外，先边后中，先低处后高处，避免砂浆集中而流入支座或两节段的接头处产生收缩裂纹。顶板砼最后浇筑，是为了避免因翼板悬臂较大，模板支架变形而产生裂纹，顶板采取由外向内的浇筑次序。②从六跨一联的角度考虑，伸入第二跨部分应从端头部分开始，以免第二跨施工造成衔接不顺的问题。

5.2.3 钢绞线的穿束问题

从六跨一联的整体角度看，其钢绞线预应力束通长、起弯角大且多，通长穿束几乎无法实现。采用此方法后，使钢绞线的穿束逐段解决，保证了施工质量和设计意图的完整实现。

预应力穿束采取的是短束后穿，长束先穿的方法。梁体每节段需张拉的预应力束连接是靠连接器连接的，通长穿束无连接方式，这样降低了孔道摩阻力对预应力损失的影响，需提前穿束或在混凝土浇筑完成后穿束。考虑到施工工期和施工条件，采取了先穿束的方案，底板钢筋完成就可以进行底板穿束，腹板钢筋完成就可以进行腹板穿束。钢绞线穿束与钢筋施工同时进行，节约大量的施工时间。

钢绞线的张拉时间只受该段混凝土强度增长的影响，其他段的工序可以正常进行，不受限制。

6 经济效益和社会效益

6.1 经济效益

京沪高速铁路镇江西站六跨一联连续梁施工中，优化了设计施工方案。在施工作业人员相同的情况下，该技术采取了阶梯式循环施工，避免各工序产生窝工的现象。正常施工时，如果支架采用两跨的方案，只有在第一跨所有工作完成后才能进行第三跨施工，这就会导致施工脱节。虽然本方案在施工时所用的支架量比正常施工要多，但是在施工周期上反而与正常施工所产生的费用相差不大。此方法采用支架总量为234 t，比正常需求多80 t；该方法施工周期为4个月，正常施工需要5.5个月；支架每吨每月租费为130元，该方法增加支架的费用为11 570元，增加1 220 mm×2 440 mm×15 mm的竹胶板500张，总计1 488 m2，单价为55元/m2，费用为1 488×55=81 840元；施工人员为76人，额外增加了1.5个月的工人工资，每人按60元/工日计算，比正常施工增加费用为205 200元。

通过上述分析可知，该施工方案相对于普通施工，不仅节约施工成本111 790元，且施工周期短，大大缩短了施工工期，带来了很好的经济效益。

6.2 社会效益

多跨一联连续梁阶梯式循环施工具有流水化作业流程，具有易于施工人员掌握、提高施工效率、有效缩短施工周期等特点，是一种经济、合理的施工方法。此方法适用于多跨连续分段现浇，其预应力束通长、起弯角大且多的连续梁施工。在施工中，对安全防护和周边环境的保护要严格按照京沪高铁建设有关措施和地方环境保护措施的相关规定执行。在施工中，要严格按照京沪高铁四个标准化施工，严格执行施工工艺，熟练掌握施工工艺流程和施工技术要求，优质、高效地完成了施工任务，树立了良好的形象，取得了良好的社会效益。

7 总结

京沪高速铁路六跨一联施工工艺是以中铁三局集团为主独立完成的，是具有自主知识产权的科研成果。它科学、合理、简单、实用，为优质、高效地完成京沪高速铁路桥梁施工任务提供了可靠的技术支持，也为今后高速铁路、客运专线的连续桥梁施工奠定了技术基础，具有广泛的推广和应用价值。

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作者简介：陈志军（1973—），男，工程师，现任职于中铁三局六公司。

〔编辑：白洁〕

Beijing-Shanghai High-speed Railway Linking the Six Cross One Continuous Beam Construction Process

Chen Zhijun

Abstract： In recent years， the development of high-speed railway construction technology led to the development of the railway bridge. By special high-speed railway standards， strong load determine the specificity of design and construction. Bridge structure tends to large sections， large-span continuous beam， and are bulky， and generous amounts of disposable pouring concrete to complete， especially speed of 300 ～ 350 km of high-speed railway stations， turnouts and erection of prefabricated girder， the whether it is design or construction are not realistic， therefore， cast beam construction technology is widely adopted.

Key words： high-speed rail； bridge construction； situ beam； construction technologyendprint