公路桥梁跨越铁路营业线施工方案设计

2014-05-04钟维章

建材发展导向 2014年2期

摘要：以广梧高速公路建设为施工背景，详细介绍了新建公路桥梁上跨铁路营业线所采用的施工方案，根据桥梁位置的地形，结合桥梁的结构形式，并利用项目已有的周转材料，经过方案比选及受力检算，最后设计出合理的跨桥施工方案，在保证安全、质量的前提下节约了施工成本，为项目盈利奠定了基础。

关键词：公路桥；跨铁路线；施工方案

高速公路作为带动区域经济的大动脉正在全国范围内建设，因地制宜的制定施工方案有利于施工生产的开展并可节约施工成本。

1 工程概况

云浮铁路跨线桥“箱梁段”跨越广东三茂铁路云浮支线K24+090处，线路右侧为陡峭的山体，左侧为鱼塘，与铁路轨道斜交角为25°，设计要求净高大于8m，经与铁路部门协商要求施工时期净空高保证6m，轨道中心线两边宽度保证2.5m以保证火车正常营运。云浮铁路跨线桥，跨越铁路段采用等截面预应力混凝土连续箱梁，分左、右两幅，跨径组合为：35.24+2×43+25.76=147m，每半幅桥采用单箱双室结构，顶面宽12m，箱底宽7m，悬臂2.5m，箱梁高2.2m，顶板厚0.25m，底板厚0.22m，腹板厚0.4m的现浇混凝土后张法预应力梁。左、右幅箱梁各设施工缝三处，桥面横坡从桥中心线向两边倾斜，均为2%横坡。

2 施工工艺

地基处理→搭设箱梁模板满堂支架体系→箱梁底模→支架预压→外侧腹板模板制安→箱梁底板、腹板钢筋绑扎→波纹管埋置、定位、穿束、安装锚具→箱梁内模安装→顶板钢筋→浇注混凝土→拆除腹板内模→养护混凝土→张拉→管道压浆封端→转入下一施工段施工。

3 基础处理

跨越铁路时要求铁路通行净距宽为5米，在施工时采用在铁路两侧搭设钢管垛子。垛子下的基础直接在铁路路肩上浇注高0.8m、宽1.15m、长45m的C15混凝土而成。

4 支架搭设方法

在基础上设置钢管垛子，垛子在铁路两侧各设置8排.每排间距15cm，钢管垛子上设置顶托，顶托上设置12cm×15cm方木，方木上按间距90cm设置贝雷梁，贝雷梁上设满堂支架。

5 各项力学指标检算

考虑施工因素等，基础上存在底模、内模、方木的构造荷载；现浇钢筋混凝土自重；施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；振倒混凝土产生的荷载；贝雷片重量；钢管垛子自重及混凝土基础自重等荷载。将其叠加计算出地基承载力设计值为135KPa。经动力触探实测该地基承载力为245KPa，所以地基承载力满足要求。

钢管垛子主要检算其稳定性，按照1m步距布置水平钢管，计算出失稳时每根钢管上能承受41KN的力，现场每根钢管实际受力为16KN，所以钢管垛子稳定性符合要求。

顶托上铺设12cm×15cm的方木，方木采用东北落叶松，木头材质好，各项力学性能高，主要检算抗压强度、木方挠度、抗弯强度及抗剪强度，经检算，各项力学性能指标符合要求，满足施工需要。

跨越铁路上空采用拼装贝雷梁形式通过，铁路要求净宽5米，三片贝雷梁长度为9米，这样，每端有2米的支撑位置。在宽度方向，贝雷梁间距采用0.9米，上面设置满堂支架，形成稳固的工作平台。经检算，贝雷梁的抗弯、抗剪、及挠度均符合规范要求，满足施工的需要。

6 现浇梁施工

6.1 预压

根据设计要求，预压重量为箱量重量的80%，预压时间不得低于7天。本现浇梁采用土袋堆载，堆载完成后，及时观测沉降，掌握地基承载力能否满足要求，每跨5米长度内设一个断面，在断面的两边各设一个观测点。每天各测一次沉降值，连续三天沉降值小于2㎜/天则可以卸载。

6.2 钢筋制作及安装

通过检验合格的钢筋原材料直接存放在钢筋棚，并进行覆盖，防止钢筋污染及锈蚀。

钢筋在加工场内加工好后，分号存放，运输到现场拼接、绑扎成型，严格检查钢筋根数、间距，绑扎或焊接的钢筋网和骨筋骨架，不得有变形、松脱和开焊。及时安装各种预埋件，确保预埋件数量准确、位置正确。

钢筋绑扎顺序：底板→腹板→顶板。

6.3 模板安装

模板顶及底部通过对拉拉杆加固，外侧用斜撑加固。

模板安前清理板面，刷脱模剂。

模板与模板之间、侧板与底板之间均采用双面胶密封，端模锚垫板预留孔采用堵塞橡胶条进行密闭，防止漏浆。

内模利用带螺栓调节的顶托张紧及加固。

6.4 混凝土施工

混凝土由商品混凝土公司提供，混凝土罐车运输到现场、采用泵车灌注入模。

混凝土浇筑采用水平分层，斜向分段的连续浇筑方式，由两端向中间连续灌注，分层厚度不超过30cm。混凝土的振捣采用插入式捣固器的振捣方式。浇筑到顶后及时抹面收浆。振捣过程中防止插入式捣固器与波纹管接触，防止波纹管变形或受损。

当混凝土灌注完毕初凝后，及时洒水养护，保持梁体湿润。

6.5 预应力施工

波纹管安装前应仔细检查有无局部破损及缺陷，只能使用完好或经妥善修复的波纹管，管与管间采用接头连接并用胶带封闭接头间隙。

波纹管安装时首先按设计放出波纹管坐标并设置定位钢筋固定，严防错位且不得损伤。

波纹管安装完成后，再次检查其位置是否符合设计坐标并检查其定位情况（定位后的管道轴线偏差应不大于5mm）。

波纹管孔道要求锚垫板与锚束垂直，扩孔中心与束孔中心、锚固中心与垫板中心均应同心。锚垫板下的螺纹钢筋与锚垫板焊接牢固。

当梁体混凝土强度达到设计强度的90%，且龄期不小于5天，方可进行预应力张拉。预应力钢束采用两台穿心式千斤顶两端对称张拉，张拉控制应力均为0.75fpk=1395Mpa。

锚具按照设计确保锚具安装正确。

预应力钢绞线采用砂轮切割机进行切割下料，下料长度需满足千斤顶工作长度要求。编束时，钢绞线梳理顺直，用铁线绑扎成束，绑扎间距1.5m，绑扎应牢固、防止相互缠铰紊乱。编束后，按编号堆码，妥善保管，防止在储存、运输和安装过程中损坏、变形或锈蚀。

穿束在张拉前进行，将钢束顶端采用胶带固定并封头，防止在穿束过程中划伤波纹管。

当混凝土强度达到设计强度的90%以上，进行预应力钢铰线张拉。将工作锚环套入钢绞线束，在钢绞线束自由状态下依顺时针方向插入夹片，并用空心钢管轻轻将夹片套入锚环内；张拉顺序严格按设计规定；张拉控制采用张拉吨位和伸长值双向控制，张拉控制应力σk=0.75fpk=1395Mpa。当张拉控制应力达到稳定，并确认伸长值符合设计及规范要求，无断丝、滑丝现象后，方能进行锚固。张拉程序：0→初应力（0.10σK）→中间应力（0.20σK）→逐级加载到1.0σK（持荷3分钟）→锚固。

张拉全部完成后，在24小时内进行孔道压浆，孔道浆采用净水泥浆，水泥浆的稠度14～18s。水泥浆中掺入相当水泥用量0.01%的铝粉，以减少收缩，增加孔道水泥浆的密实性。采用真空辅助压浆工艺，每束孔道从一端压浆，水泥浆自进浆口压入，直到压出稠浆后，关闭出浆口再继续压浆，压浆压力为0.6～0.7Mpa，保持3min，使水泥浆完全填充管道空隙。

7 施工中应注意的问题

基础处理时凡有淤泥的地方要彻底清除干净防止不均匀沉降造成支架失稳。

钢管垛子搭设时，应采用垂球挂线，防止钢管垛子发生偏斜影响到支架的稳定性。

张拉时应力和伸长值进行双控。实测伸长值和理论伸长值偏差控制在6%在内。当伸长值出现异常时，立即查明原因，采取措施。

张拉完毕的钢束，不得敲击锚具和钢绞线。

8 结语

利用项目现有的材料设备，因地制宜的制定该跨线施工方案为项目节约施工成本一百余万元。通过精细化的施工管理，让方案设计意图完全贯穿施工过程中，既保证了工程施工的安全，又能保证质量和工期。目前该条高速公路已通车三年，所建工程安全、稳定、可靠，为广东经济发展做出了巨大的贡献。

参考文献

[1] 公路桥涵施工技术规范，JTJ041-2000.

[2] 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范，JGJ130-2001.

[3] 铁路营业线施工及安全管理办法，铁办[2007]186号.

[4] 广铁（集团）公司铁路营业线施工安全管理实施细则，广运发[2008]282号.