高铁跨既有铁路连续梁斜拉挂篮施工工艺研究

陈利伟

(中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 涿州 072758)

连续梁斜拉挂篮施工技术是当前我国工业技术建设中应用频率较高的一种专业技术。由于我国目前交通运输事业的飞速发展，大多铁路和公路以及桥梁多存在交叉点，应用该技术不中断公路本身运作，且对高铁施工操作更为便捷。由于该项技术需要综合考虑多方面内容，包括对公路行车安全、受力和变形监测等的探究。

一、工程概况

对渝万铁路进行施工，客运专线上斑竹林双线特大桥上跨渝宜高速公路，为(40+64+40)m三跨连续梁桥，联动郑渝高铁和京昆高铁。在施工上，选择连续梁斜拉挂篮技术。结合工程概况来看，它是重庆主城到万州区的一条城际铁路，是郑渝高铁客运专线的重要组成部分。该铁路全长约245公里，工程设计时速250公里，从重庆北站抵达万州北站，是中国铁路网中长期规划的核心部分，同时也是维系中原地区、华北地区的铁路快速通道，也是郑渝高铁和京昆高铁的一段，兼顾沿线客流运输。该工程实施以后，市民从重庆北站乘坐高铁去往北京，可乘坐本铁路外，还能直转郑万高铁和京广高铁，节省了整整4个小时。

上述分析表明，该工程对施工技术有着严格的要求，必须满足铁路建设标准化管理工作，规范施工工艺操作流程。该工程有着覆盖面积广、折射范围大、跨度广和施工难度系数高等特点。必须严格按照《建筑施工模板安全技术规程》（JGJ162-2008）《挂篮法预应力混凝土连续梁施工》《连续梁挂篮悬臂浇注制梁作业安全技术交底》《大跨度预应力连续梁桥标准化施工工艺与斜拉式挂篮标准化设计》，防止铁路跨越既有铁路失衡现象发生。

本次连续梁斜拉挂篮施工，主要采用碗扣支架法施工、钢管架支顶和贝雷梁挂篮对称悬浇等体系。本研究从挂篮设计和挂篮预压工艺两个方面改进了穿跨越既有铁路施工难度。

二、选择连续梁斜拉挂篮施工技术分析

（一）施工材料结构选择

滑动斜拉式挂篮的主要结构是：主梁（纵梁）、各种横梁、斜拉带系、模板系统（包含底模、侧模及内模）、滑梁、上下限位装置等。本次施工的材料选择，主要依据不同地段的不同结构进行慎重选择，对模板系统的钢筋混凝土选用800mm×1200mm梁支撑，采用钢模板体系一般用16Mn或其他性能更优的钢板制成，每一拉杆一般作成4-5段。上部采用滑动斜拉式挂篮结构受力，待主梁纵向倾覆稳定后，以后端锚固压力维持，对底模平台锚固箱梁底板之上。

（二）施工方案设计

施工本着不破坏既有铁路（郑渝高铁和京昆高铁）线路运营干扰，确保工程建设期间铁路运行安全的标准，先行沿渝万铁路平行方向建设主跨梁体，建成后，在在2台350吨千斤顶的牵引下逆时针转体90度，实现主体桥斜跨转体的成功对接。该铁路跨线正线全长247.2km，跨铁路段采用三跨连续梁，长128.5米，主跨长度65.8米，转体梁全长81米、宽25米，转体结构总重量约6799吨，耗时108分钟。

据悉。该高铁跨线桥是目前铁路跨线桥实现了与多条铁路的斜跨转体，建设意义重大，是连接郑渝高铁、京昆高铁和万渝高铁城市骨干路网的关键节点。另外，连续梁斜拉挂篮施工技术，以价值百万的智能牵引系统，对连续顶、推泵站和控制柜的手动、智能和实时牵引，对挂篮预压工艺的改进，有着直接的平衡作用。该工程施工中，为确保梁体的平衡性，以数据设备和电脑的无线采集模式，对钢材预埋结构和砼浇筑过程实现实时监控和预警，对施工中有违技术指标的行为及时预警指正。

此外，为确保梁体的平衡性，在结构中预埋高精度应变、温度传感器，再通过无线采集连接，可实现数据实时监测及数据图形可视化，对砼浇筑过程及转体过程进行实时监控并预警。

三、施工技术分析

（一）施工前的准备

施工前要对混凝土、施工图复核、挂篮选择、施工方案的选定、技术交底和模板准备。首先，依据施工材料选定，完成高性能混凝土配合比以34：60固体浆集体积比取确保混凝土强度，以0.2-0.4之间的水胶比，保证混凝土具有足够的密实度；依照施工设计图纸，进行认真复核，对存在的具体问题进行详细咨询解决；对钢结构需要的挂篮设备选型进行详细论证选择，确保施工满足《连续梁挂篮悬臂浇注制梁作业安全技术交底》要求。其次，施工方案的选定上，根据挂篮设备选型，对挂篮的结构尺寸和O#、1#块的结构尺寸进行选定施工；技术交底要确保施工人员的业务技能，掌握必要的挂篮施工技术和施工重难点，依据技术规程，熟悉图纸作业，有效指挥工程施工；最后，对施工选用模板进行提前加工组装，确保工期如期开展。

（二）施工工艺流程

该项技术，解决了重庆地区高铁地形弊端，以连续梁斜拉挂篮施工技术，弥合了以往铁路跨既有线施工的满堂式支架弊端，该施工以墩柱混凝土为施工支撑平台，施工后连续梁段的行走施工体系。不仅减少了铁路施工成本，同时也节约了施工材料。如图1

图1 挂篮施工工艺流程图0#号段

（三）施工关键环节

模板处理、钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土养生、预应力张拉与压浆、挂篮行走、合拢段梁体施工是连续梁斜拉挂篮施工技术的重点和关键环节，实施必要的技术手段干预，是确保跨既有铁路施工的重要手段。

墩身模板必须确保无错台、杂物、锈斑，在施工中，行2次打磨，专业涂漆，为混凝土浇筑提供基础，施工中，要实现模板之间的无缝贴合，避免浆液流出，有碍工程质量。

钢筋绑扎：端头模板以6mm钢板为宜，在钢板上，预留孔洞定位，注意打孔间距、数量和厚度，确保钢筋间保护层厚度。采用U型钢筋制作定位架，对波纹管两端进行焊接时，穿胶皮芯防止水泥浆堵塞波纹管道，焊接间距≤1000px,预应力管道横竖两端必须密封，为进一步压浆提供条件。

混凝土浇筑：依据以34：60固体浆集体积比取确保混凝土强度，以0.2-0.4之间的水胶比保证混凝土质量和施工可行性，混凝土浇筑要注意力道，杜绝捣固棒碰触波纹管。

混凝土浇筑完成后，实施必要的养护，可以确保施工质量符合规程，延长工程使用寿命。对箱梁顶板顶面、底板顶面、箱梁外侧腹板、翼缘板分别采取不同的养护措施，前两者应用塑料薄膜覆盖，上铺土工布洒水养护；后两者应用小导管自动喷淋养护。

预应力张拉与压浆施工是综合考虑混凝土设计标准后，依据技术指标对张拉强度和张拉安装的对应安装，其间必须考虑压浆浓度。

挂篮行走：施工中，只有待挂篮平稳行走中，才能加固后锚和承重支点，以减少行走中挂篮的荷载，尤其注意检查和安装挂篮养生平台。

悬浇梁合拢段施工，是挂篮施工中的关键一环。对该段的施工，必须进行必要的测量检查（平面线形和端部标高），确保两部端高平衡，可以砂袋堆载或悬挂水箱对两端挂篮悬浇块进行加载预压，在设计范围内，确保荷载平衡。安装合拢段临时锚固系统，先调整好吊架和模板安装，再安装钢筋和预应力管道（预应力筋穿束和张拉临时钢束），对合拢段的浇筑要在一天中气温较低的时候进行，浇筑完成后，加强养护。如图2：连续梁斜拉挂篮悬浇梁合拢段施工

图2 连续梁斜拉挂篮悬浇梁合拢段施工

四、施工可行性分析

重庆市是青藏高原与长江中下游平原的过渡地带，由南北向长江河谷倾斜，构成以山地、丘陵为主的地形状态。其地形地貌不利于交通经济的发展，但是却成为我国经济建设中不可或缺的组成部分，有“山城”之称。长江、嘉陵江穿过重庆市的主城区。重庆枢纽内渝蓉线、渝黔线、襄渝线等，同时也是郑渝高铁和京昆高铁的一段。

穿跨越既有铁路线路的施工，历来受到路桥建设项目的关注。连续梁斜拉挂篮施工工艺的应用，是专家组收集相关资料，场站规划和线路走向构想和实践的过程，作为快捷轨道交通的核心组成部分，该项施工技术可行。

连续梁斜拉挂篮施工工艺，建立统一的设计规范，合理使用和安装设备，实现资源循环利用，提高施工安全系数。结合实际工程建设项目，对高铁跨既有铁路连续梁斜拉挂篮设计与施工，从其施工前准备到施工工艺流程分析，涵盖了施工的标准化、精细化设计，以此验证了工程初步构想，为顺利完成设计和相关铁路施工，提供了借鉴。

五、总结

高铁跨既有铁路建设项目中，连续梁斜拉挂篮施工技术作为该项工程的关键环节，连续梁斜拉挂篮施工技术对工程工期、质量和安全指标的控制起着至关重要的作用。无论是施工材料结构选择和施工方案设计，还是施工技术分析都要严格施工技术标准执行，以最大限度地发挥高铁跨既有铁路价值，更好地服务于国民经济。

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