高速铁路大跨度连续梁体系转换施工技术

　　摘要：本文介绍高速铁路大跨度连续梁合龙段施工按照“先边跨后中跨”的顺序，均采用“外劲性骨架+临时预应力索”进行合龙口锁定的方案。
　　
　　边跨合龙段采用支架法施工，其支架和边跨现浇段一起搭设；内外模板采用木模方案（胶合板+方木加劲肋+分配梁）；在合龙段锁定后及时解除边墩墩顶上的底模及边墩永久性支座的临时锁定，确保支座可以活动。因合龙段在支架系统上施工，不考虑混凝土换重措施。
　　中跨合龙段采用挂篮合龙方案，其底模和侧模系统直接利用挂篮底侧模系统，横隔板及内模采用木模系统。在合龙段锁定前应解除连续梁在中墩处的临时固结措施。为保持合龙口在混凝土浇筑过程线性不发生变化，采取砖砌水池蓄水换重措施。
　　关键词：工程施工技术，连续梁，体系转换
　　一、工程概况
　　广西沿海铁路钦州北至北海段扩能改造工程丹田双线特大桥（72+128+72）m连续梁设计采用挂篮悬臂灌注施工。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，箱梁顶宽12.2m。连续梁0#段长12m，梁高10.0m。1#-16#块长为5×3.0m+4×3.5+7×4.0m，梁高由10.0m渐变到5.5m。边跨现浇18#段为等高段,节段长7.8m，梁高5.5m，混凝土数量149.5m3，节段重396.1t。边跨合龙段和中跨合龙段17#均为2.0m长,梁高5.5m，边跨合龙段17#段数量26.9m3,重71.4t，中跨合龙段17#段混凝土数量27m3，重71.4t。
　　二、边跨合龙段施工
　　1、挂篮后移
　　当悬灌至合龙段时,主墩上的两个挂篮对称地向0#段后移一定距离(以不影响合龙段施工为原则）；待中跨合龙段施工完成后，4个挂篮再同步对称拆除。
　　2、支架搭设
　　边跨合龙段支架与边跨现浇段支架一起搭设，边跨合龙段支架搭设时，应考虑悬灌16#段时挂篮的影响。
　　3、底、侧模安装
　　底、侧模在安装和混凝土浇筑过程必须注意检查合龙段外模与已施工完成的边跨现浇段和悬灌混凝土结合紧密情况，防止漏浆。
　　4、底、腹板钢筋及预应力管道
　　因合龙段钢筋和预应力管道布置密集,再加上劲性骨架干扰,钢筋和预应力管道安装较困难,必须仔细熟悉图纸,做好技术交底工作，特别是合龙段纵向预应力管道安装时，必须高度重视接头管的安装质量防止漏浆堵管现象。
　　鉴于边跨合龙段至边墩梁段的距离不大，所有的预应力管道在合龙段混凝土浇筑前应穿直径略小的PVC管。除腹板部分内模通过通过与外侧模采用对拉杆加固外，顶板部分和底、腹板倒角模板应采用钢管支架配天托加固，并在混凝土浇筑过程作好防漏浆监测和处理工作。
　　5、内模安装
　　待底、腹板钢筋和预应力管道经检查合格后方可进行内模安装。合龙段内模可采用木模或者挂篮组合钢模施工，过人洞模型应提前加工成型，整体吊装上桥安装。
　　6、顶板钢筋及预应力管道安装
　　同底腹板钢筋及预应力管道施工。
　　7、临时刚接安装
　　（1）劲性骨架施工
　　临时刚性连接安装采取在在合龙段相邻节段上预埋□550×450×20mm，钢板与I36号工字钢焊接，作为体外劲性骨架，工字钢的长度可根据合龙段实测长度适当调整。
　　临时刚接安装时应注意以下事项：
　　1）合龙前几天连续观测昼夜温度变化、合龙口高程变化、合龙口长度变化，确定温度变化与高程、长度的关系，选定适当的安装时间。
　　2）劲性骨架安装必须按照方案图严格执行，安排技术水平高、责任心强的焊工负责焊接确保安装质量，所有结构焊缝必须全部满焊，焊缝高度不小于8mm。
　　3）劲性骨架的锁定应在当天最低温期间(早晨0～5点)内完成，且尽量缩短锁定焊接时间，实际施工时可提前将合龙口一侧的劲性骨架焊接好，锁定时采用四台焊机同时焊接，以缩短锁定时间。
　　4）劲性骨架箱梁内锚固预埋件，应根据方案图要求在16#段和支架现浇段施工时安装好，定位准确。
　　（2）临时张拉钢束施工
　　劲性骨架焊接锁定完成后，应立即进行临时钢束的张拉，四束临时钢束的张拉应在1.5小时内完成。施工时，应提前将千斤顶安装等准备工作做好。待合龙段混凝土强度达到设计要求后,再将临时钢束张拉至设计吨位。
　　8、边墩支座约束的解除
　　合龙段锁定后应立即解除边墩上下支座板临时锚板约束。
　　9、混凝土的浇筑
　　（1）合龙段混凝土配合比设计
　　合龙段混凝土强度设计要求一般与其它悬灌节段强度一样，但是为了保证合龙段的施工质量，一般情况下合龙段的混凝土强度等级实际施工中要提高一个等级。
　　（2）合龙段混凝土生产、运输、现场浇筑、养护
　　合龙段混凝土采用拌合站集中生产、罐车运输，要求与一般悬灌段混凝土生产、运输相同，此略。混凝土浇筑时间定在全天最低温度、温差变化小的时段进行，一般选择在晚上的12点～第二天清晨6点。合龙段混凝土浇筑完成后，应加强混凝土养护，减小混凝土收缩，顶板持续洒水达至80%强度，降低顶底板温差影响；合龙段混凝土养护期间，应禁止施工荷载上桥，避免扰动开裂。
　　10、边跨合龙段钢束张拉
　　（1）张拉
　　1）当浇筑混凝土强度和齡期到达设计要求时方可进行张拉（若设计有规定则应按设计执行），张拉的顺序按照设计张拉顺序进行张拉，采用张拉力和伸长值双控，伸长值容许误差控制在±6%以内，同一断面的断丝率不得大于1%，更不容许整根钢绞线拉断；
　　2）张拉过程如下：0→初应力15％σk→张应力100％σk，持荷3min后回油；
　　3）伸长量较大时应采用两次或多次张拉，此时应注意控制千斤顶的伸长值不超过千斤顶的行程20cm；
　　4）为了消除钢铰线束不直和初始受力不均的影响，一般应在张拉力达到一定初始值之后，再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力（取设计张拉力的的15%）状态下标注伸长量起始记号，用量测值和理论计算值复核；
　　5）若伸长量不足或过大，要及时分析原因，一般是管道布置不准，增大孔道摩阻，应力损失过大，有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。总之要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工。
　　（2）锚固
　　1）松开送油油路截止阀，张拉活塞在预应力筋回缩下回程若干毫米，工作锚片锚固好预应力筋；
　　2）关闭回油油路截止阀，向回程油缸送油，活塞慢慢回程到底；
　　3）按顺序取下工具夹片、工具锚板、张拉千斤顶、限位板。
　　（3）管道压浆
　　1）一般在张拉后24小时内往张拉孔道内压浆，如不能及时压浆，应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀，以防滑丝；
　　2）压浆采用真空辅助压浆工艺。
　　（4）封锚
　　1）在距工作夹片3cm处，切除多余的预应力筋，用混凝上封住锚头；
　　2）切割多余的钢绞线一般用砂轮切割机。
　　三、中跨合龙段施工
　　1、挂篮后移
　　中跨合龙段支架模板，利用较晚完成16#悬臂段浇筑的中跨侧挂篮施工，另外一个主墩的中跨侧挂篮退回两个节段且不影响合龙段施工，待合龙段浇注完并且强度起来张拉结束后，移除所有挂篮。
　　中跨合龙段施工前，应在合龙口两侧梁端预埋挂篮施工中跨合龙段前吊杆、后锚等预留孔道。
　　2、钢筋安装
　　顶、底、腹板钢筋内容同边跨合龙段相关内容，不再赘述。
　　3、内模安装
　　内模安装内容同边跨合龙段相关内容，不再赘述。
　　4、临时刚接安装
　　与边跨内容相同
　　5、合龙段配载
　　A、合龙段两侧配载大小为合龙段混凝土重量的1/2，根据计算两端分别配重32.25T。
　　B、合龙段计划配载采用5×5×1.2米的普通火砖砌成的水箱灌水。水箱砌筑时砂浆标号不低于M7.5，砌成后在水箱内满铺彩条布作为防水渗漏措施。
　　C、灌注混凝土施工过程中，根据混凝土的灌注速度，和水箱内的水重量同步减载，减载工作由专人指挥完成。
　　配重水箱详见下图《中跨合龙段换配重布置图》
　　
　　6、主墩支座约束的解除
　　中跨合龙段临时钢束张拉结束后，混凝土浇筑前应对主墩纵向活动支座约束进行解除，解除方法同边跨内容相同。
　　7、混凝土浇筑
　　中跨合龙段混凝土浇筑同边跨合龙段混凝土施工相同。混凝土浇筑前须对中跨合龙段两端节段进行换重，在浇筑混凝土过程中，根据混凝土浇筑速度，同步卸掉相同重量。
　　8、剩余钢束的张拉压浆施工
　　中跨合龙段混凝土强度达到设计要求后，将临时张拉钢束N46和N48张拉至设计吨位然后锚固，剩余所有钢束以及合龙段竖向和横向筋的张拉按照设计图中的张拉顺序进行张拉。
　　边跨底板、中跨底板和顶板备用钢束（预留管道和锚垫板）应在全桥所有预应力钢束张拉压浆完毕后做压浆封闭处理。
　　四、桥梁体系转换施工
　　桥梁体系转换施工主要包括滑动支座约束解除、临时支座拆除和后期预应力张拉等内容，其施工顺序应严格按照设计文件规定进行。在桥梁合龙段施工过程中，主梁由悬臂状态向固定状态转变，桥梁体系转换施工也同步进行，此时梁段是处于比较复杂的受力状态，其施工的好坏将直接影响到整个桥梁的结构安全和质量，因此在施工时需注意以下事项：
　　（1）保证劲性骨架及临时预应力束的施工质量，因为劲性骨架及临时预应力束锁定的好坏将决定着合龙段的施工好坏。
　　（2）滑动支座和现浇段的约束应及时解除，保证现浇段能随主梁温度度变化自由伸缩。
　　（3）临时支座拆除应严格按照设计要求的时间和方法进行，确保桥梁整个体系与设计一致。
　　（4）后期预应力束一般比较长，制索、穿索及张拉施工均比较麻烦，应认真做好施工组织安排和施工质量控制工作，确保成桥质量。
　　
　　参考文献：
　　《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ-213－2005；
　　《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设（2005）157号；
　　《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ-210－2005；
　　《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》TB10424－2003J283－2004；
　　《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设（2005）160号；
　　《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设（2005）160号；
　　《客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南》；
　　《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415－2003)；

《高速铁路大跨度连续梁体系转换施工技术》

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