高铁大跨连续梁底座板施工技术

张 春 瑜

(中铁十八局集团第四工程有限公司,天津市 津南区 300350)



高铁大跨连续梁底座板施工技术

张 春 瑜

(中铁十八局集团第四工程有限公司,天津市 津南区 300350)

摘要:随着经济的发展,桥梁建设尤其是大跨度桥梁的建设应用越来越广，连续梁因其自身优点在大跨度桥梁中最为常用，因此如何解决好大跨度连续梁的施工问题变得尤为迫切.本文结合京沪高速铁路全线最大跨度连续梁——跨南运河(80+128+80)m连续梁底座板施工，通过对其单元划分等施工技术进行研究，为相关工程提供有益经验.

关键词:大跨连续梁;底座板;单元划分;施工技术

1工程概况

京沪高速铁路全长1318公里，跨南运河(80+128+80)m连续梁为全线最大跨度，主梁采用混凝土连续箱梁结构(如图1所示)，箱梁顶宽12.0 m，底宽7.0 m，设计采用悬灌施工，为全线重难点工程.京沪高速铁路采用CRTSⅡ型板式无砟轨道系统，梁面为六面坡，并设置顶宽3100 mm的加高平台，距梁端1.45 m范围铺设硬泡沫塑料板区域加高平台约15 mm，其余区域加高平台高65 mm.底座板设置在加高平台范围内，宽295 mm，直线段厚200 mm，曲线段外侧设置超高.

图1　80+128+80 m大跨连续梁立面图

2CRTSⅡ型板式无砟轨道系统简介

CRTSII型板式无砟轨道系统主要由两布一膜滑动层、混凝土底座板、砂浆垫层、轨道板、扣件、钢轨组成，侧向挡块限制其横向位移，如图2所示.

图2　CRTSⅡ型板式无砟轨道系统组成示意图

箱梁和底座板之间的滑动层由两层无纺布中间加一层聚乙烯薄膜组成，下层土工布采用合适的胶合剂将其粘贴在喷涂防水层上；底座板为连续通长结构，连续跨越大量简支梁和连续梁，也是轨道板的支承构件，通过该构件可以形成轨道位置以及实现与曲线变化相应的、必要的轨道超高；轨道板与底座板之间通过30 mm厚的砂浆垫层连接，砂浆垫层主要由干料和乳化沥青为基础的液料加入水和外加剂制成，具有极强粘结力.

3底座板的结构及受力分析

CRTSII型板式无砟轨道底座板为纵向连续混凝土结构，混凝土为体积敏感性材料，温度变化时容易产生伸缩变形，当变形受约束时将产生温度应力，当温度应力超过混凝土抗拉强度时将产生裂缝，因此板式无砟轨道十分重视温度的影响，以控制温度裂缝在容许范围内.

为消散、平衡混凝土温度应力，并避免强制力传入桥梁下部结构，在简支梁跨中设置钢板连接器后浇带BL1，宽500 mm，用于传递各个结构单元之间的力；在简支梁固定支座端设置剪力齿槽后浇带BL2，宽678 mm，通过梁端齿槽与桥梁固定连接，后浇带一次浇筑混凝土时暂不浇筑，当混凝土达到强度且应力均衡后再二次浇筑[1].

底座板施工时，通过埋设在桥梁两端路基中的设于桥台和摩擦板后的倒T形构筑物，即常规端刺(永久端刺)，将未通过摩擦板导出的剩余荷载传入地基，见图3所示.在京沪高速铁路中，一座大桥长达几十公里甚至上百公里，后浇带数量巨大，根本无法在要求时间内完成后浇带的张拉、浇筑等工序施工，因此通过设置临时端刺将底座板划分为很多小的施工段，按照一定顺序施工，一个施工段一般由两个临时端刺区中间加一个常规区组成，长度约为4～5 km.

临时端刺其实是桥上底座板的一部分，它暂时起到路基上端刺的作用，它的固定作用主要通过与桥梁间的摩擦力实现，临时端刺范围内的摩擦力沿纵向分配于多跨梁上，该抵抗力可以阻止底座板常规区的变形，常规区铺设完成的底座板则被固定，就如同桥台后常规端刺的作用[2].

图3　端刺及后浇带设置示意图

4底座板单元划分原则及方法分析

底座板单元划分时遵循以下7个基本原则：

(1)临时端刺由LP1(220±10)m+LP2(220±10)m+LP3(100±10)m+LP4(130±10)m+LP5(130±10)m组成，全长约800 m，5个BL1的名称分别为K0、J1、J2、J3、J4、K1，如图1所示，允许变化范围760～850 m.

图4　临时端刺组成示意图

(2)临时端刺应设置在一般简支梁地段，连续梁、连续梁前后各2孔简支梁及特殊梁跨结构上不允许设置临时端刺.

(3)左、右线临时端刺设置位置至少错开2孔简支梁.

(4)为避免后期底座板钻孔时损坏钢筋，钢板连接器后浇带BL1设置位置与板缝错开至少70 cm，且距离梁缝的距离应控制在5 m以上.

(5)常规区钢板连接器后浇带BL1设置应确保混凝土浇筑段中部一次浇筑完成的剪力齿槽位置偏离混凝土浇筑段中心位置不大于7.5 m，一般按1孔、3孔、5孔单数设置，简支梁上最大不超过5孔，连续梁上不超过160 m(自由混凝土浇筑段长度不应大于80 m)，两个钢板连接器中部的剪力齿槽一次浇筑完成，不预留齿槽后浇带(必须安装剪力钉)，其余的剪力齿槽均设置齿槽后浇带BL2，混凝土二次浇注完成.

(6)连续梁及相邻2孔简支梁，特殊梁跨结构上剪力齿槽不设后浇带，一次浇筑混凝土完成.

(7)双固定墩上不设剪力齿槽.

根据以上7个基本划分原则，设计临时端刺及常规区划分表，绘制平面布置图，划分表上要标明后浇带设置位置、固定端、曲线设置位置与转向.为方便施工，可根据曲线设置位置与转向，计算对应图纸超高范围长度、箍筋高度和数量、剪力钉高度.

一个施工单元由临时端刺区+常规区+临时端刺区组成，长度一般为4～5 km，首个施工单元通常选择在首先具备施工条件的地段，须注意第一施工段常规区两端均与K0相接，如图5所示；而对于其他施工单元，常规区按照次序与K1、KO相接，如图6所示.

图5　第一施工单元划分示意图

图6　其他施工单元表划分示意图

5工程应用

京沪高速铁路沧德特大桥在DK236+472.47～DK236+763.67(起止墩位C37～C40)上跨南运河，设计为80+128+80 m悬灌连续梁，全长291.2 m，因跨度大、底座板划分特殊、对人员、机械配置要求高，是底座板施工中的难点.

在沧德特大桥底座板划分表中，跨南运河连续梁划在第七常规区，分别接第六临时端刺和第七临时端刺，如图7所示，下面以左线为例进行后浇带设置.

图7　跨南运河连续梁所在施工单元划分示意图

C39为大跨固定墩，相邻两跨简支梁C35～C36、C36～C37、C40～C41、C41～C42的固定支座设置在梁的上海方，因此C36、C37、C41、C42上方剪力齿槽一次浇筑，不预留后浇带.以C39、C36、C37、C41、C42墩上方剪力齿槽为中心，左右对称设置钢板连接器后浇带，其中C39大跨固定墩两侧70 m处各设置1处钢板连接器后浇带，剩余部分设置为自由浇筑段，若长度超过80 m则加设自由浇筑段，本连续梁设置了3个自由浇筑段，见图8所示，右线可与左线对称设置，以上各段长度可进行调整，前提是满足划分的各个基本原则.以上划分未考虑与轨道板板缝错开至少70 cm以上，要根据左右线轨道板板缝里程进行核对，若不满足必须前后移动以满足错开至少70 cm以上.

图8　跨南运河连续梁后浇带设计图

单元划分完成后，将钢板连接器后浇带、一次浇筑剪力齿槽在防撞墙上标出，以方便施工时识别.浇筑混凝土从一个后浇带到另一个后浇带一次浇筑混凝土，C39两侧后浇带间长度达到140 m，需配足资源，保证一次浇筑完成.

6结语

1、底座板单元划分合理与否关系到底座板施工的顺序、进度、质量，是底座板得以正确、顺利施工的技术保证，前期需积极做好此项工作.

2、底座板单元划分可根据工期、实际施工情况等进行动态调整，以求适应施工需要.

参考文献

[1]王建伟,等.CRTS-II型轨道板临时端刺的应用[J].国防交通工程与技术,2008，06：11～12

[2]客运专线无碴轨道设计理论与方法研究[D].西南交通大学.2008

Construction Technology of Large-span Continuous Beam Base Plate of High-speed Railway

ZHANG Chun-yu

(The 4rd Engineering Co.Ltd.,18th Bureau Group of China Railway,Tianjin 300222,China)

Abstract：With the economic development,bridge construction,especially the construction of large-span bridges is used more and more widely.Due to its own advantages,continuous beam is commonly used in large-span bridges.Therefore,how to solve the problems in the construction of large-span continuous beam becomes more urgent.Combining with the construction of base plate of continuous beam with maximum span of Beijing-Shanghai high-speed railway,which is cross the South Canal by 80+128+80 m,the construction technology of its cell division is studied in this paper,which may provide useful experience for the related projects.

Key words：large-span continuous beam;base plate;cell division;construction technology

收稿日期：2015-11-23

作者简介：张春瑜(1982-),男，工程师，大学本科，从事铁路、公路桥梁、隧道房建领域的施工研究.

中图分类号:U 213.244

文献标识码：A