贵广客专甘棠江双线特大桥梁体纠偏整治

王仕富

摘 要：我段管内贵广客专甘棠江双线特大桥开通后出现桥墩异常沉降，影响列车运行安全。本文结合桥墩加固后的梁体纠偏整治经验，从前期准备、顶梁纠偏过程和后续轨道精调等方面，阐述了高速铁路桥梁如何开展梁体纠偏，对高速铁路桥梁梁体纠偏整治有一定的指导意义。

关键词：高铁;桥梁;梁体;纠偏

1 工程概况

2014年9月，贵广铁路甘棠江特大桥19#、20#、30#出现不均匀异常沉降，其中19#墩最大累计下沉量103.32㎜，20#墩最大累计下沉量63.24㎜，30#墩最大累计下沉量24.74㎜，桥面轨道严重变形扭曲，严重影响列车运行安全。为防止桥墩继续沉降影响行车安全，对该桥20个摩擦桩桥墩采取了加桩方案进行加固。但根据实际桥墩沉降和轨道可调整情况，经过集团公司组织贵广铁路公司、设计、施工和监理等单位共同研究，分析确认需要对19#、20#、24#、28#、35#、36#、39#、40#、41#、42#、43#，共计11个墩进行顶梁、移梁和更换加高支座等方式进行梁体纠偏作业。具体措施如表1。

2 施工方案及过程

2.1  安装临时钢支座

对需要顶梁或者处理垫石的桥墩大小里程各安装临时钢支座1对（2个），垫石顶面标高比目前梁底标高低2cm。临时钢支座安装施工步骤（见图1）：

1.对需要顶梁的桥墩顶面进行凿毛处理，采用支座灌浆料对墩顶进行找平，并测量墩顶到梁底的高度;

2.根据实际测量的高度来确定临时钢支座的加工尺寸，加工时需要比梁底底2cm;

3.在墩身侧面加工一个吊装钢支座的平台，平台需要锚固在墩身侧面，高度与混凝土找平面齐平;

4.临时钢支座加工完成后，对临时钢支座进行吊装，先掉放在吊装平台上，在吊装平台与钢支座间放1cm滚轮，采用吊葫芦把钢支座拖入梁底设计位置;

5.采用锚栓把临时钢支座固定在桥墩上。

2.2 顶梁、解除梁体束缚

解除梁体水平方向外力束缚，墩顶道轨扣件在梁缝处前后各松15个轨枕，为顶升的正常、安全进行创造便利条件。

（1）布置顶升系统

根据梁体荷载及桥梁的受力特点，在墩顶位置上均匀布置顶升专用液压顶（200t）12组，每片梁梁端位置均匀布置6组液压顶，在每个防落梁挡块位置均匀布置3组液压顶以备用（见图2所示），梁底与液压顶间安装顶升专用垫板（专用钢板、竹胶板），以增大液压顶与梁底间的受力面积，接通高压油路，调试PLC液压控制系统的输油管道，检查油管密封情况。施工时在检测监控处安装限位器，以准确控制同步顶升的高度;在检测监控处安装千分表，以准确测量梁体顶升高度的变化。

（2）整体顶升

接通梁端位置布置的6组液压顶，在专人统一指挥下完成正式顶升前的预顶。预顶完毕后，作好记录、测量及测点布置工作，读取液压表、限位器、千分表的数据，并以此时的数据作为初始的“零”状态数据，并将限位器、千分表的数据重新调零。启动PLC液压控制系统按照每分钟0.1-1mm的上升速度开始顶升，顶起高度达到1mm时，停止顶升，安排专人观察梁体微小变化及顶升设备的运行情况，如有异常情况及时调整恢复;经检查无误后，继续顶升。以每级3mm的顶升行程为一个单位，每顶升一级单位，对顶升设备采取单点锁定压力的方式进行保压，对采集数据进行复核。当顶升高度达到2.5cm时，横、纵向活动支座的导向槽与支座下座板，以及固定支座的上座板与下座板达到即将脱离的极限状态，此时必须在临时垫石加垫钢板，继续顶升到满足设计要求止。

（3）拆除支座

当临时支撑的稳定性满足要求后，采集千分表、限位器的位移数据，如果下移量在2mm之内，且不影响支座的拆取与安装，依次将盆式橡胶支座多向活动、横向活动、纵向活动和固定支座上下座板取出。

由于受防落梁挡块的影响，需要先对防落梁进行拆除，以便安装水钻进行钻进。在垫石左右侧每个支座的4个预埋螺的位置把开槽的位置确定。用10cm直径的水钻把预埋支座螺栓套筒取出， 钻孔深度约40cm，单个螺栓位置钻孔4个。开槽完成后需要把防落梁安装上，以确保第二天的行车安全。（见图3所示）

2.3  横向移梁

支座拆除后，在液压顶与梁底之间加垫一层聚四氟乙烯板及一层不锈钢板，不锈钢板与四氟板中间涂抹硅脂油（见图4所示）。

将梁体顶起2mm，在梁体横向限位挡块和垫石之间塞入3cm厚液压顶4组，用专用垫板将液压顶加垫密实，另一侧梁体横向限位挡块和垫石之间塞入刚调节垫板（见图5所示）。

启动PLC液压控制系统后正式横向顶推前的预顶，确定精准的顶推位移量，然后做标记，安装千分表。预顶完毕后，作好记录、测量及测点布置工作，读取液压表、限位器、千分表的数据，并以此时的数据作为初始的“零”状态数据，并将限位器、千分表的数据重新调零。

启动PLC液压控制系统按照每分钟0.1-1mm的顶推速度开始横向顶推，顶推位移量达到1mm时，停止顶推，由专业人员观察梁体微小变化及顶升设备的运行情况，如有异常情况及时调整恢复;经专业人员检查无误后，继续顶推，当顶推位移量达到3mm时，停止顶推，由专业人员对顶升设备进行系统检查，并采集位移数据。

横向移梁过程中采用2组测量人员在梁体左右两侧实时进行监控测量，监控测量数据与顶推位移量实时复核，如果推位移量实测数据与监控测量数据吻合继续顶推，否则应立即查找和分析原因。当梁体归位后，立即停止顶推，并在梁体防落梁挡块和垫石之间加垫钢板，保证钢板密实，防止梁体再次发生横向偏移。

如果发生在一个天窗点不能完成对梁体的移动，或者不能给轨道测量留下足够的时间时，需继续把梁体放置在临时垫石上，需要第二个天窗点继续进行梁体的移动。在顶梁和移梁过程中，轨道小车要跟踪测量轨道数据，及时反馈移梁数据，确定梁体位移，当移动到设计位置时，通过对讲机告知桥墩上操控人员。

2.4  安装支座、缷压落梁

（1）安装支座。将支座上下座板通过吊装钩连接牢固，然后将支座移至垫石中心，用上座板锚固螺栓将支座固定在梁底，并将锚固螺栓拧紧，将预埋套筒及地脚螺栓安装在支座下座板，并将螺栓拧紧。

（2）卸压落梁。检查各项指标符合要求后，拆除临时垫石上钢板支撑，开始缓慢落梁，梁体回落速度以每分钟3-5mm为宜，当梁体标高符合设计要求后，落梁完成，并加垫临时支撑，垫石顶面与支座下座板之间如有高差，采用自流平砂浆找平。

（3）支座固定。采用支座早强快硬型灌浆料安装安装支座地脚螺栓套筒，应对所采用的灌漿材料进行材料性能试验，其各项技术指标应满足支座灌浆料的材料性能应满足《铁路桥梁盆式支座》（TB/T2331-2013）附录H“重力灌浆材料的性能要求”中早强快硬型灌浆料的要求。在锚栓灌浆料达到20MPa以上后，才可解除顶力（水平及竖向）的作用。地脚螺栓套筒外设一层钢筋网，钢筋网布置见图6所示。

2.5  过程观测及轨道精调

施工过程，安排专业测量人员观察支座的动向及梁体的变化，采集位移数据及新支座的残余值，并与原测量值进行校核，确定具体的顶梁和移梁的数值，过程中如有异常及时调整。

顶梁过程中要随时对轨道的线形进行测量，在高程和水平位置达到可调控的范围内停止对梁体的移动，移梁完成后，第一个循环梁体需静置2天，使结构受力重新分布后，对轨道数据复核后再进行后续施工。

每天对顶梁或者移梁完成后需要对轨道情况进行确认（按照45km/h标准），不满足行车要求的地段必须进行精调施工，以确保第二天的行车安全。观察测量无误后用棉丝擦洗支座及周围污垢，保持墩台及支座清洁，撤除液压顶。

循环施工完成后，对施工段的CPⅢ进行复测，以确保梁体纠偏及轨道测量数据的准确。随后对轨道进行精调，轨道精调后实行逐级提速，恢复正常行车。

3 结束语

高速铁路桥梁出现异常沉降，造成轨道不平顺，直接影响高速列车运行安全，需要及时对桥梁墩台进行加固，并采用支座加高、更换，梁体顶升、横移等方式，对桥梁梁体进行纠偏，确保轨道几何尺寸状态良好，满足列车高速运行安全。