大跨度铁路桥连续梁施工关键技术探究

纪龙

摘要： 社会经济的进步极大推动了桥梁等基础设施的建设与更新，大跨度连续梁已经逐渐成为桥梁建设中的首选结构。铁路桥梁在建设期间，为了满足工程建设需求，能否合理利用大跨度桥梁连续梁施工关键技术尤为重要。以某铁路特大桥（80+128+80）m 连续梁工程为研究对象，通过对工程基本情况、施工方法及大跨度铁路桥连续梁施工关键技术等内容展开研究，借助关键技术的相应情况，促使其为大跨度桥梁连续梁建设提供参考，进而满足工程建设需求。

关键词： 大跨度 铁路桥梁 连续梁 关键技术

中图分类号： TU753 文献标识码： A 文章编号： 1672-3791（2023）24-0122-04

1 工程概况

某铁路特大桥，桥梁全长9 510.81 m，中心里程桩号为DK34+671，全桥共286 个墩台，其中第133～136 跨为（80+128+80）m 连续梁采用悬臂浇筑法施工，桥址处为平原地带，地势平缓、植被茂盛，桥址范围内主要为大片农田、池塘和村庄，桥址自车站引出，上跨县道、高速公路、高速公路匝道、支渠等控制点。（80+128+80）m连续梁桥址区地震动峰值加速度值为0.2 g，地震动反射谱特征周期为0.4 s，桥上采用CRTS I 型双块式无砟轨道，二期恒载为140 kN/m。详细的设计参数如表1所示。

本工程研究区域（80+128+80）m 连续梁孔跨结构布置形式：起讫里程为DK38+207.68（133#墩）～DK38+497.78（136#墩），采用预应力混凝土1-（80.85+128+80.85）m 的连续梁结构形式，主跨在DK38+350 处跨越某高速公路，净高7.3 m，线路交角为145°连续梁全长289.7 m。

2 大跨度铁路桥连续梁施工方法研究

2.1 悬臂法施工

悬臂法施工的工作原理是以墩顶节段为基础，促使两侧能增加节段，再促使混凝土梁能得以生成。下一节段的施工，需要对邻近阶段的承受能力展开分析，再施加一个适宜的预应力，促使其与上一个节段成为一个主体，再继续进行施工。

使用悬臂法施工，具有较好的应用价值。其优势主要体现在：施工期间可以有效节省型钢、支架和模板等，而且还能适度控制混凝土质量，确保满足相关标准。悬臂法施工技术不需要应用挂篮，并且还不需要进行混凝土的浇筑和养护，可以简单实现移动支架就能满足工作需求。悬臂法施工还能促使节段预制工作能与下部构造实现同时进行，不仅能加快施工的进度，还能减少徐变带来的不良影响，并发挥受力筋的功能作用。另外，节段安装要提升机械设备的功能，要注意车流量和通行量的分析，并实现相应计算工作，如此可以最大限度地排除干扰因素［1-3］。

2.2 顶推法施工

顶推法施工是桥梁施工的关键内容，施工时要按照桥梁纵轴方向进行施工，再将后台开辟出一个预制场地，在场地中实现混凝土梁深的分段预制，促使预应力筋能成为一个完整的整体，利用千斤顶实现预应力的添加，再利用不锈钢板和四氯乙烯剂作用，使滑动装置能发挥作用。各段位后落架需要安装在桥底，且在桥梁施工完成后，确保桥梁的建设效果。在桥梁建设期间，应用顶推法具备如下优势。

（1）减少设备的临时费用，而使用小型模板可提高工程的整体劳动水平。（2）使用顶推法，能进一步推动交通的安全系数，提升工程的整体服务水平。（3）在工作中，可在施工平台设置棚盖，并在这种环境中完成封闭作业，使工程建设不受环境干扰，进而有效推动工程建设质量。另外，建设时顶推法能使钢筋配置量相对增加。

2.3 逐孔施工法

逐孔施工法是一种重要的施工方法，该方法可以用于大跨度连续梁的建设工程中。这项技术在应用时能将桥梁划分为多个梁段，之后施加一个预应力，促使其承受自身的重力。利用专用设备即可完成逐孔施工。在工作中，施工人员要利用机械化支架和模板，进而确保混凝土能实现现浇施工，再在浇筑后，实现脱模作业，促使整孔模架能移动到下一个浇筑桥孔之中。使用逐孔施工法要满足工程的建设标准。

如果设备周转次数相对较多，那么逐孔施工法的效益也就相对较高。在75 m 以下桥梁建设中使用这种方法，可以达到最优的经济效益。这种方法在使用时不需要设置地面支架，所以不会给桥梁的通行带来影响，可提升桥梁的安全系数。同时，工程建设时机械自动化的水平相对较高，可在作业期间减少人工作业强度，合理降低工程建设周期［4-6］。

2.4 本工程适用方法及主要技术难点

综上所述，在3 种施工方法中，本工程更适用于悬臂浇筑法。主要原因如下：考虑到本工程研究（80+128+80）m 連续梁所在的特大桥上跨县道、高速公路、高速公路匝道、支渠等控制点，临边位置易发生高处坠落、交叉作业物体打击伤害、起重吊装作业伤害、触电伤害等，应尽量选择施工工期较短的施工方法，在缩短工期的前提下规避一些可能发生的风险。另外，悬臂浇筑法不需要满堂加固，也能够给桥下以较宽敞的净空，最大限度减少对现行交通的影响。施工中的主要技术难点为悬臂浇筑法中0#块施工，它是控制施工质量的关键技术。

3 大跨度铁路桥连续梁施工关键技术

3.1 预应力连续梁施工

连续梁墩顶现浇段（0#块）采用钢管支架法施工；悬灌梁段采用菱形挂篮悬臂施工，在梁面进行挂篮安装、预压，对称进行两侧悬臂段施工；边跨合龙段、中跨合龙段采用挂篮合龙，本连续梁先合龙边跨，再合龙中跨。边跨现浇段采用钢管支架法施工。其总体施工工艺流程如图1 所示。

3.1.1 连续梁0#块支架搭设

连续梁0#块支架采用梁柱式支架结构，结构自上而下分别为纵向排架、横梁（双拼45a 工字钢）、纵向分配梁（双拼56a 工字钢）、翼缘梁垫（3Ⅰ36a 工字钢）、砂箱、钢管立柱及柱间连接系和预埋件。底模采用钢模板。中支点墩身每一侧（大、小里程横桥向）布设3 排Φ 630 mm 钢管支柱，每排3 根立柱，壁厚为10 mm，其中第一和第二排钢管立柱基础设置于主墩承台上，离开桥墩横向中心线分别为3.5 m 和7.5 m，立柱横向间距3.2 m；左、右侧离开桥墩纵向中心线3.2 m，左右侧各1 根；第三排中间钢管立柱基础设置在主墩承台上，第三排左右侧钢管立柱基础为桩基础，桩直径为1 m，桩长18 m。立柱底部连接钢垫板，通过预埋在承台（桩基）内Φ 25 螺纹钢与钢垫板栓接确保支架的稳定性。具体如图2 所示。

3.1.2 连续梁0#块支架预压、荷载及卸载

（1）0#块桥墩外支架体系进行预压，以检验支架的承载能力、稳定性，减少和消除支架的非弹性变形，确定支架的弹性变形。

（2）预压重量为支架所承受最大施工荷载：0#块梁自重（除去墩顶5 m）+模板重量+人员机具荷载及混凝土浇筑冲击振捣荷载）110％。采用预制混凝土块（单个混凝土块容重按2.4 t/m?计算）压重荷载，在预压前计算出不同单位横断面上荷载分布情况。在本研究段0#块悬挑墩外梁段重为724.53 t，单侧模板重量为50 t，施工人员及施工机具设备载荷G4 为1.0kN/m2，荷载为7.37 t。振捣混凝土时产生的载荷G5为2.0 kN/m2，荷载为14.74 t。浇筑混凝土时产生的冲击荷载G6 为2.0 kN/m2，荷载为14.74 t。支架预压单侧总荷载为（724.53+50+7.37+14.74+14.74）×1.1=892.518 t。

（3）支架加载完毕，确认支架已经稳定，即可分级卸载。

3.1.3 连续梁0#块混凝土浇筑

某特大桥预应力混凝土（80+128+80）m 连续梁0#块混凝土施工，0#块梁高为9.6 m，采用对称连续浇筑的方式。为确保浇筑过程中的安全控制，墩顶0#梁段混凝土采用一次浇筑成型工艺，浇筑过程中进行分层分块浇筑，浇筑顺序为①—②—③—④，连续梁0#块一次成型浇筑示意图如图3 所示。

3.2 挂篮法施工

工程建设期间，挂篮法施工是一种满足工程需求的关键施工技术。具体挂篮悬臂浇筑施工工艺流程如图4 所示。某铁路特大桥（80+128+80）m 连续梁挂篮采用菱形挂篮，挂篮由有资质专业单位进行设计、制造，验收合格后投入使用。设计挂篮时要考虑防护平台并预留接口。挂篮进场后由安质部主导，工程部、物资设备部、试验室配合验收，内业主要检查挂篮及模板系统设计及计算书、制作单位资质、挂篮探伤报告、出厂合格证等资料是否齐全；外业主要检查各组成部件的规格、型号、尺寸等是否按照设计图纸加工，行走轨道、吊杆、模板、连接部位、操作平台等是否牢固，线形是否符合施工要求。现场拼装主要包括主梁系的两片主构架、两件横向连接系，还有外模板及模架、内模及模架，其余均为散件，现场用塔吊吊运构件至0#段上拼装［7］。同一只挂篮的两主构架中心间距误差不大于10 mm，前支座在顺桥向前后误差不超过15 mm，主构架垂度不大于5 mm。

在挂篮预压环节，先进行加载再进行卸载和变形观测，通过数据分析，然后再进行挂篮行走。施工中要先做好准备工作，再进行抄平锁定、模板脱模、拆除连接等工作。

3.3 悬臂段施工

悬臂段施工要先进行模板工程，再做好模板设计，确保设计能够满足工程需求，提升工程模板质量，最后进行钢筋和波纹管道安装。施工人员需要注意混凝土浇筑的养护，确保工作中做好混凝土的合理施工。梁体混凝土采用项目部自建拌和站集中拌制，混凝土罐车运输，混凝土输送泵泵送混凝土连续浇筑。在浇筑时，要做好振捣工作，混凝土振捣采用插入式振动器。使用插入振捣器振捣时，按区域分片负责，实行岗位责任制，采用垂直点振方式。混凝土较黏稠时，加密振点，特别是腹板根部、横隔板和人行通道结合部、拐角点等位置要加强振捣，既防止漏振又要防止过振。插入振捣移动间距不大于振捣器作用半径的1.5 倍，且插入下层混凝土内的深度为5～10 cm，并与侧模保持5～10 cm的距离，不准插在钢筋上振捣。如果需要水平移动位置，那么边振边竖向缓慢提出振动棒，不能放在混凝土内平拖移动。每振点的振捣时间一般为20～30 s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面开始泛浆为度。

做混凝土的养护工作要采用自动喷淋系统，系统主要由水泵、定时器、带接头的管道及喷头组成，在箱室内顶板以下1 m腹板位置及底板以上1 m腹板位置设置喷头，保证箱室内养护。在顶板顶面、底板底面及翼缘板下方安装喷头，保证箱梁外部養护。养护时间不少于14 d。

4 结语

当前，对于大跨度铁路连续梁施工关键技术在逐步探索中，本文以某铁路特大桥（80+128+80）m 连续梁工程实际施工为例，阐述了悬臂浇筑施工在有限空间内，且工期短、存在交叉作业时的优势和便捷之外，特别是0#块施工是关键技术中控制施工质量安全的关键因素。在施工时，针对具体问题采取针对性措施，应用科学合理的施工流程，制订专项施工方案进行施工。希望通过此文能给予读者一些借鉴，日后能不断优化大跨度连续梁施工技术。

参考文献

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[3] 赵欢. 大跨度铁路桥连续梁施工关键技术研究[J].工程技术研究，2021，6（7）：100-101.

[4] 董宝成. 大跨度铁路桥梁连续梁挂篮施工技术研究[J]. 建筑机械化，2023，44（4）：52-54.

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