高速铁路节段拼装简支箱梁短长线台座结合预制施工技术

赵敏聪 袁杰 卢高峰

摘要：以高速铁路56m节段拼装箱梁预制工程为依托，针对其节段混凝土浇筑高度高、节段几何尺寸控制精度高、整体线型要求高等特点，详细介绍了施工关键技术控制要点，实施效果和社会效益良好，研究成果可为类似桥梁工程提供借鉴。

Abstract： Based on the prefabrication of assembled box girder for 56m section of high-speed railway， for the high degree of concrete pouring height， high precision of segment geometry control and high overall line type requirements， the key points of construction technology control are introduced in detail. The results and social benefits are good， and the research results can provide reference for similar bridge projects.

关键词：高速铁路;节段拼装箱梁;短长线台座;预制

Key words： high-speed railway;segmented box girder;short-length pedestal;prefabrication

中图分类号：U445.4                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）26-0176-04

0  引言

随着社会经济和现代化建设的快速发展，我国交通事业在近年来取得了很好的发展，桥梁建设的发展达到了良好的挑战期，桥梁设计的各种新的理念和桥梁施工的各种新的方法都被不断创新。其中，大体积、大跨度桥梁拼装技术的应用及发展受到极大关注，得到了世界桥梁发展建设领域的广泛认可。在贵南高铁澄江双线特大桥跨越澄江国家湿地公园保育区，设计采用46孔56m的节段拼装箱梁通过，针对节段混凝土浇筑高度高、几何尺寸控制精度高、整体线型要求高等特点，施工中不断组织科学技术攻关，形成了一套胶拼节段拼装简支箱梁短长线台座结合法预制节段箱梁的方法。

1  工程概况

新建贵南高铁澄江双线特大桥全长15.5km，其中116#～162#墩采用46×56m节段拼装梁。单孔箱梁全长57.1m，计算跨度为55.4m，梁体为等高度单箱单室混凝土预应力简支箱梁，底宽6.7m，顶宽12.6m，高5.1m，每跨梁分13个节段，其中，两个端头节段1#段、13#段长度为2.55m，2#段、12#段长度为4.4m，其余3#～11#段为4.8m。节段箱梁构造和横截面断面见图1、图2。

2  施工关键控制技术

根据梁体的结构型式及整体桥梁的线形特点，箱梁块段选用短长线台座结合法进行预制，即分别在短线台座预制块段1#段和13#段，然后将1#段和13#段吊装至长线台座两端可三向调整的支架上，再进行调整，作为2#-12#段在长线台座预制的匹配节段，从两端向中间逐节预制直至7#段合龙。预制完成后从两端逐节吊至存放台座进行养生存放。箱梁块段预制施工的总体操作步骤见图3。

2.1 预制台座设置

预制台座的设置结合梁體预制线性控制要求，将短线台座、长线台座、测量控制塔呈一条直线线布设，具体见图4所示。测量塔位于短长线台座两端，测量时，一个塔作测量塔，另一塔作目标塔，台座施工时强制控制台座纵向轴线与两测量塔控制点间连线重合，其它辅助设施依照安全、紧凑、方便快捷、易操作的原则布设。

2.2 模板系统

根据一个长线台座与一个短线台座配套生产，一般制梁配备3套普通段外模和内模，1套1#（13#）段外模、内模和底模，2套2#（12#）段内模，2套长线底模，4套端模，保证短线台座7天1个块段、长线台座15天1孔梁的生产能力。实际生产时根据总体工期调整台座配置数量及模板配套数量。采用具有足够强度和刚度的整体式钢模板，具体布置见图5、图6。

2.2.1 底模系统

为了实现对箱梁的线形控制，将底模设置为可调固定式，以适应桥面竖曲线和块段预拱度要求，预设下挠度通过调整底模钢垫块的高度来实现。底模由钢面板及纵、横型钢骨架焊接成整体，与台座之间设置可调整高度的钢垫块，侧面安装橡胶条对底模和侧模之间进行密封，底模面板厚10mm，横向为H型钢，间距300mm。节段接头处为螺栓连接，接缝止浆采用2mm白色胶带，模板加工宽度和长度缩小1mm。

2.2.2 外侧模系统

外侧模采用整体式大块钢模板外加纵、横加劲肋与型钢桁架焊接成整体，面板厚度为8mm，横肋采用槽14，间距250mm，竖肋采用H型钢，高200mm。外模顶部采用对拉槽钢固定，底部两扇外侧模采用对拉螺栓定位。外侧模的纵向移动在外侧模板及竖向支腿下设4个走行轮完成，设4个油顶顶升点用以高度调整，外模脱模后同时纵移到下一块段制梁台座。

2.2.3 内模系统

内模采用液压顶调节配合支架千斤顶承重的走行装置，主要由走行体系、液压顶调节和支架千斤顶承重体系、模板体系三个部分组成。走行体系由两根450工字钢作为滑道部分，行走部分由2套焊接在车架上的行走支架和滑轮组成，每套行走支架设有2个滑轮。内模面板厚度6mm，横肋采用槽80，间距300mm，竖肋采用H型钢，高150mm，支承在行走支架上，可在滑道上移动。内模高度或脱开采用液压顶调节，横向支承及脱模问题采用横向液压顶解决。

2.2.4 端模系统

后浇的块段一端以先浇筑的块段为端模，在先浇筑的块段端面通过涂刷隔离剂来便于以后块段的分离。另一端钢板做面板，并设竖、横向加劲和型钢桁架连成整体，面板厚度10mm，横竖肋采用扁铁，厚8mm，间距400mm，保证端模安装时稳固。端模与侧模、底模安装联接螺栓固定，并通过液压顶与侧模连接来承受混凝土浇筑时的水平推力。为保证端模拆除时不损坏剪力键混凝土，剪力键模板设计为拆卸式，在端模上采用螺栓固定。

2.3 钢筋安装及预应力孔道设置

根据短长线预制节段钢筋配置情况及块段性状，预制过程中1#、13#块段钢筋在短线台座上现场绑扎，其余块段钢筋在钢筋绑扎台座上提前绑扎，整体吊装。预应力孔道波纹管按给定的坐标采用定位钢筋网片固定安装，定位网片通过点焊固定在钢筋主骨架上，节段间波纹管连接采用双头锥形硬塑料塞连接，并用胶带密封。安装保护层垫块，在底模上标出中线或梁端线，控制钢筋骨架的纵向中心线与底模纵向中心线重合。采用横吊梁（扁担）四点起吊，设型钢支架与钢筋骨架顶板钢筋下，用承重3t的铁链将吊梁与型钢连接，连接底板钢筋，均匀布置挂点。采用增加绑线数量并加入短钢筋或点焊连接等方式对挂点附近的钢筋绑扎加强。防护墙、竖墙、基础网基础等小型钢筋在整体钢筋吊装就位后现场绑扎。

2.4 混凝土浇筑及养生

梁体混凝土浇筑整体按照分层分段的顺序进行，首先浇筑腹板与底板连接处混凝土至超出腹板下倒角顶面约30cm处，然后浇筑底板混凝土至设计标高，再依次浇筑腹板、翼缘板、顶板混凝土。具体混凝土浇筑顺序见图8。

2.4.1 底腹板浇筑

底板浇筑以插入式振捣器振捣为主，由中央往两侧分层分段浇筑，底板与腹板交接位置钢筋密集区采用附着式振捣器辅助振捣。浇筑腹板时，降低混凝土坍落度1～2cm，防止混凝在底板位置上翻，层厚按不超过30cm控制，对称下料，插入式振捣器振捣为主，附着式振动器为辅。设有底板锚固块的块段，对锚固块部位加强振捣。

2.4.2 翼缘板、顶板浇筑

翼缘板、顶板混凝土浇筑横向从翼缘板外侧向顶板中间浇筑，纵向由一侧向另一侧连续浇筑，在混凝土初凝前做好收面工作，按照设计要求设置好排水坡。

2.4.3 养生

混凝土养生分为带模养生和存放养生两种方式。带模养生在混凝土浇筑初凝后在箱梁顶板及箱内底板上覆盖土工布并洒水保持潮湿，根据测温情况向模板表面洒水降温。拆模后在制梁台座存放或移梁至存放台座后采用自动喷淋养护方法，根据存放环境采用时间控制喷淋养生的间隔时间和每次养护的时间，确保混凝土表面的潮湿状态保持在14天以上。

2.5 节段预制线性控制

预制台座时以测量塔为基准建立施工测量控制基线及横纵向控制基準点（均设于固定端模上，并经常校核），确保梁体预制尺寸准确，以测量塔控制点精确控制预制块段平面位置及高程。

每个块段预制时设立控制测点，建立相对坐标系，以便于预制箱梁放样，严密计算曲线要素以及每个预制块段控制测点三维坐标（相对坐标及挠度值），精密控制预制箱梁线形及轴线，将各点相对控制坐标值换算为绝对坐标值，用于箱梁架设时绝对位置的控制。箱梁预制施工测量控制平面布置示意图见图9。

3  结语

通过该预制场节段拼装箱梁的预制施工，有效地解决了梁体预制几何尺寸控制难、整体线形控制要求高及混凝土浇筑高度高外观质量不好控制的难题，满足了高速铁路整体质量的要求。

参考文献：

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