客运专线简支箱梁门式支架落梁施工技术

向 焰

(中铁二局，四川 成都 610031)

1 工程概况

成灌铁路都江堰支线、联络线特大桥位于都江堰市。左、右支线及左、右联络线，共计6 782 m，均采用桥梁结构，共计205个墩台身，采用24m，32m单线简支梁或连续梁;其中32m单线梁，梁重424 t。本桥原设计为预制、架设的施工方法，因线路曲线半径小于600 m，无法采用架桥机架设而改为支架现浇施工方案;现浇简支梁共58跨，其中有7跨现浇梁因张拉操作空间影响原位现浇制梁，而采用高位制梁、门式支架落梁就位的施工方案。

2 工程特点及技术难点

1)箱梁重达424 t，落梁高度达2.5 m，箱梁纵坡大，最大达28.5‰。如此大的落梁吨位和落梁高度，以及大纵坡的门式支架落梁，在国内目前的铁路施工中极为罕见。2)高位制梁完成后，进行箱梁预应力的张拉，导致箱梁起拱，对临时支墩要求高，并且箱梁重量转移至门式支架后，要求现浇支架及临时支墩应拆除方便。3)落梁施工过程中，需多次顶升、下落箱梁，如何确保施工安全和确保落梁过程中箱梁不发生开裂是本方案的难点。

3 施工方案及施工工艺

3.1 落梁方案的选择

通常落梁有两种方案:一种是在梁端设置倒换支撑实现落梁;另一种是在箱梁两端拼装门式支架，将制好的梁用千斤顶倒换螺杆实现落梁。根据现场实际情况，落梁高度达2.5 m左右，最大纵坡28.5‰。现场不具备安装倒换支撑，且难以实现大纵坡的控制条件，因此选用方案二，门式支架落梁，具有较高的安全性、可操作性。因此决定采用门式架高位落梁施工方案。

3.2 落梁门架结构设计

3.2.1 临时支墩

根据施工方便及安全的原则，为避免箱梁预应力张拉后，梁体起拱引起局部支架受力较大而现浇支架结构破坏以及拆除现浇支架方便，因此在梁端支座位置与墩顶垫石支架设置临时支墩，支墩具有足够的刚度、强度及稳定性。临时支墩见图1。

图1 临时支墩设置示意图

3.2.2 落梁支架

门式支架主要由四部分组成，支墩、承重梁、分配梁及落梁系统，见图2。1)钢管支墩及基础。通过计算，落梁支架采用φ603×12mm螺旋钢管作支墩，每支墩设置4根钢管，横纵向钢管间距各1.0 m，钢管之间设置连接系，因钢管支墩较高，在钢管与墩身之间设置附着件，用于增加钢管支墩的稳定性。2)承重梁。根据现场材料，承重梁采用4HN800×300×14×26 mm型钢，分为两组，每组两根型钢中间设置一组吊点，型钢之间设置连接板将其连接为整体，并且在型钢局部受压区域设置加劲板对其加强，防止出现局部破坏。3)分配梁。分配梁采用2Ⅰ56a组成，设置于与千斤顶上下两层之间以及钢管支墩顶部，用于平衡两吊杆承受荷载及将上部荷载均匀的传递至每根钢管上。4)落梁系统。落梁系统主要由吊杆及千斤顶组成。吊杆采用φ70 mm钢棒，材质采用20CrMnTi。因落梁高度、承重梁以及分配梁等累计计算，吊杆长度均大于7.5 m;为确保单端同步落梁，千斤顶采用同步千斤顶。因此选用TYZF320/200千斤顶，其各项性能见表1。

图2 门式支架落梁系统示意图

表1 TYZF千斤顶性能参数表

3.3 关键落梁施工工艺

1)落梁施工工艺流程。现浇箱梁→搭设门式支架→起吊箱梁→拆除现浇支架→安装支座→松开YCM锚具螺母2→千斤顶回油，卸落一个行程→锁死YCM锚具螺母2，松开YCM锚具螺母1→千斤顶进油伸长一个行程，提升箱梁→松开YCM锚具螺母2→千斤顶回油，卸落一个行程→…(如此循环，至落梁就位)…→调整箱梁线性及标高→支座灌浆、等强→拆除落梁支架。

2)施工准备。为确保梁端的双顶单泵的同步性，在千斤顶使用前，应进行游标千斤顶的校核，将摩阻相近的2个千斤顶配对使用。测量准备，选定控制点，做测量的控制测量，能满足现场连续测量工作。

3)主要施工方法。a.提升梁体，锁死顶部螺母。在顶梁准备就绪后，向一端的2台千斤顶缓慢供油，油压表不应大于5 MPa/min，千斤顶将梁体稍稍顶离支架时，锁死油阀及吊杆上螺母。提升箱梁时，先旋紧顶部螺母1，再开启油泵提升箱梁，稍稍提升后，随即旋紧下面一层的螺母2。b.支座安装。梁体提升后，拆除梁底现浇支架，随即安装支座。安装时，应进行标高和跨度测量，确保各支座均满足施工规范要求，同时应保证桥墩锚栓孔的定位准确。c.梁体高差调整。落梁提升前检查梁底平面、标高以及吊杆长度。先利用千斤顶预紧吊杆，再缓慢提升梁体。在落梁前再次复核梁体平面。在一端的梁体下落过程中不断的调整下层螺母，向上旋转，至该端梁体落量为40mm，即完成首次落梁。d.落梁。落梁采用两端交替落梁的方式，在首次落梁高差调整完毕后，即可进行正常落梁循环，为保证梁体在下落过程中的安全，在梁体下落时应分若干步进行，以40 mm为一小步为宜，至该端下落40 mm。e.倒顶。在按照上述方法落梁，至千斤顶用完一个行程后，需要对千斤顶倒顶，施工前应准确测量千斤顶的伸长量及梁底标高，并利用千斤顶调平梁体。调平后，旋紧下层螺母2，松开上层螺母1，使千斤顶进油伸长活塞，并移动上部垫梁，完成千斤顶的倒顶工作。f.纵坡调整。因箱梁采用水平制梁，而线路最大纵坡约90 cm，此类梁落梁时，先按上述步骤落梁，在支座距离垫石5 cm时，对高墩一端的吊杆进行锁定，并设置反拉措施，随即开始对矮墩端进行逐步落梁，直至完成梁体就位。

4 技术控制要点及措施

1)落梁千斤顶的安装位置应准确，各个方向的平面位置偏差不超过5 mm，并保证千斤顶中心在同一直线上;2)油泵操作人员应做到给油、回油均匀一致，不能出现突升、突降的现象，而且同端两个油泵的操作人员应做到动作和谐一致;3)落梁支架施工前，应仔细复核横梁的标高，以及在安装千斤顶及垫梁时，应用薄钢板将其垫平;4)落梁施工时两端高差应控制在40 mm以内，以保证梁体不会出现劈裂或纵向偏移现象。

5 经验与体会

成灌铁路简支箱梁采用门式支架落梁是在特定的环境、特殊的设计和工期要求下，经过多种技术方案比选确定的一种安全可靠、保证质量和工期的施工技术方案。在今后类似的工程施工中，当条件允许时，从经济及操作方便考虑，尽量在梁端设置倒换支撑实现落梁的方案;而当不满足空间无法满足安装倒换支撑时，采用门式支架落梁方案可行。

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