浅谈高速铁路悬灌连续梁施工技术要点

郑向阳

摘要：悬灌浇筑法适用于高墩、大跨径的连续梁、连续刚构，孔下不受通航、通行的限制，其特点是无须建立落地支架，无须大型起重及运输机具，主要施工设备是挂篮。本文即详细阐述了高速铁路悬灌连续梁施工技术要点。

关键词：高速铁路；连续梁；悬灌；挂篮；混凝土

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、高速铁路连续梁桥的特点

连续梁桥是超静定结构，于简支梁桥相比具有以下特点：

1、在相同条件下，结构内力必静定结构小，且内力状态比较合理。譬如，在均匀荷载作用下弯矩的最大值比简支梁可减少50%，弯矩图面积比简支梁可减少2/3；将连续梁结构中各部分之间刚度进行合理调整，可最大限度的减少结构内力，减小截面尺寸，达到降低材料消耗的目的。

2、使结构外形更为合理，譬如，加大连续梁根部梁高，可以减小跨中截面正弯矩，使跨中截面梁高进一步减小，使用更为合理；连续梁结构刚度大，整体性好，桥面连续平顺，伸缩缝少，对行车有利，尤其能适应高速行车。

3、在基础沉降，温度变化等外因作用下，将引起结构内力的变化。

二、高速铁路悬灌连续梁施工流程

高速铁路悬灌连续梁施工流程如下图所示：

图 高速铁路悬灌连续梁施工工艺流程

高速铁路悬灌连续梁施工技术要点

（一）挂篮的形式及设计参数

1、挂篮的形式

（1）斜拉桥挂篮

①悬臂三角形挂篮

斜拉桥悬臂挂篮与连续刚构挂篮在桥面以上部分主体结构基本相同，不利用前端斜拉索，全靠挂篮主体三角形体系的刚度，悬挂挂篮底平台。这种挂篮对斜拉桥前一节段已浇筑的梁将产生较大的施工应力。这种挂篮的形式，主体结构除可采用三角形外，也可采用菱形、桁架梁等多种形式。

②前支点挂篮

斜拉前支点挂篮则充分利用了斜拉索，使挂篮通过斜拉索形成一个简支的挂篮平台，挂篮的主要承重结构在桥梁下面。同时，在行走时，同样要通过可以起降的挂卡和反顶轮系统，满足行走的需要。

（2）连续刚构桥挂篮

①三角形挂篮

连续刚构三角形挂篮，主体上与斜拉桥三角形挂篮差不多，只是少了挂卡起降行走系统，构造相对简单。

②菱形挂篮

菱形挂篮主体承重结构呈菱形，主杆件为拉压构件，结构简单。挂篮除了主体结构形状不同外，与其他挂篮基本一样。反锚行走系统一般利用尾部设反挂轮，挂于与已浇筑梁锚固的轨道上翼沿，行走时反锚力有限，如挂篮较重（浇筑节段较重）时，轨道翼沿应力会较大。

③弓形挂篮

弓形挂篮主体承重结构呈弓形，主要由万能杆件、连接板和主纵梁组成，由于主弓和横向联系均采用了万能杆件，可以节省挂篮造价，如挂篮不用后，可以拆散利用。

2、挂篮的设计参数

（1）挂篮与梁段混凝土质量比值应控制在0.3-0.6之间，或设计限重内。

（2）允许最大变形（包括吊带变形）：20mm。

（3）施工行走时的抗倾覆安全系数：2。

（4）自锚安全系数：2。

（二）挂篮施工

1、挂篮拼装

在挂篮安装之前，需在陆地上进行预拼装，以验证挂篮部件的完整性、可操作性，同时熟悉挂篮安装程序及各部件之间相互关系。箱梁0号块（或0、1号块）段所组成的施工区中，测放出挂篮行走走道的位置。依次安装行走轨道、支撑点、后锚固系统、主梁，并及时锚固主梁。安装横向联结部件、悬挂吊带等。

2、挂篮加载试验

（1）加载试验的目的

按照最不利荷载模拟分级加载，检验挂篮的稳定性，实测出挂篮的变形和理论计算的符合程度并为线形调整时的预抛高值提供依据，消除安装误差及其他非弹性变形对结构线形的影响。

（2）加载试验的两种方法

砂袋堆码方法和千斤顶反顶加载法。砂袋堆码模拟实际施工状态非常吻合，缺点是用工用时较多相对繁琐。千斤顶施加反力，一般要在承台上或墩身上设置锚固钢筋或预应力钢束予以锚固，千斤顶施力方便快捷常被采用。用千斤顶进行反压试验要做好试验设备、千斤顶的校核，锚具钢绞线的检验，观测点的布设，测量仪器的准备等工作。

（三）悬灌施工

悬臂灌注施工主要包括挂篮前移、挂篮调整及锚固、钢筋、孔道及模板安装、混凝土灌注及养护、预应力施加、孔道压浆六个工序循环进行。

1、模板及钢筋

钢筋由工地集中加工制作，运至现场由吊车或塔吊提升、现场绑扎成型。成型后模板的整体、强度和刚度应满足安全要求，其允许挠度及变形误差应符合规定。钢筋连接尽量采用机械连接，减少现场焊接作业量。

钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程，并对挂篮及底模、外模全面检查，合格后方可安装底板及腹板钢筋，后边与已成梁段预留钢筋连结，安装底板及腹板中的纵向与竖向预应力波纹管道。

预应力管道及预应力筋

（1）原材料检验试验

预应力筋用锚具、夹具和连接器进场时，同一种类、同种材料和同一生产工艺，锚具、夹具每1000套、连接器每500套为一批，进行外观、硬度、静载锚固性能试验。

预应力筋进场时，同牌号、同炉罐号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力筋每60t为一批，抽取试件做拉力（整根钢绞线的最大负荷、屈服负荷、伸长率）试验，松驰性能可由厂家提供试验报告。所有预应力钢材不许焊接。

（2）预应力管道及预应力筋安装

所有连续梁的预应力均采用纵、横、竖三向预应力体系。纵、横向预应力管道采用波纹管，竖向预应力管道采用铁皮管。波纹管按坐标、平弯和竖弯参数由定位箍筋固定，沿桥长每0.5m设置一道定位筋。波纹管的连接采用大一号同型波纹管作接头管，并用密封胶带封口。

纵向预应力管道，设置定位钢筋定位，管道中穿入聚氯乙烯塑料管保持管道通畅，在混凝土浇注过程中，经常转动塑料管，以防漏浆堵管，在混凝土浇注完毕初凝后抽出。

预埋件

（1）预埋件

在混凝土浇筑前应仔细检查预埋件，确保其数量及位置的正确，固定牢靠。当预埋件位置与普通钢筋位置发生冲突时，可适当调整普通钢筋的位置。预留孔洞应设环状钢筋网。

（2）钢构件的外露部分防腐处理

接触网支柱预埋螺栓基础面以下150mm及外露部份范围采用多元合金共渗+达可乐+封闭层处理；支座套筒及接触网预埋钢板1采用多元合金共渗+封闭层处理；接触网支柱预埋螺栓以外的其它螺栓采用渗锌处理。其中涂层厚度≥50μm，达可乐涂层厚度为6～8μm，封闭层厚度为5～8μm。

混凝土浇筑及养护

（1）混凝土的浇注振捣

箱梁混凝土浇筑按顺序施工，即首先浇注底板，再浇筑腹板和顶板。混凝土应水平分层施工，每层厚度控制在30cm左右。

混凝土入模后开始振捣，振捣标准为混凝土不下沉，表面开始乏浆。用插入棒振动器振捣，振动棒移动间距为40cm左右，振捣时间宜为15～30s，不得过振或漏振，避免混凝土产生离析。振动棒要快插慢拔，重直插入混凝土内，并要插入前一层混凝土中5～10cm，以保证新浇注和先浇注的混凝土良好结合，避免出现分层或蜂窝。

（2）梁体混凝土养护

梁体浇注完成后，待混凝土初凝后设专人负责进行养护工作，未拆模板时，用土工布覆盖构件表面，并及时洒水保持土工布湿润，不得出现干湿循环；拆模后，用喷淋养护，始终保证梁体表面湿润，直到混凝土强度达到设计强度。