跨越高速公路连续梁施工技术实践
2016-03-16梁亮
梁 亮
中铁二十三局集团第四工程有限公司
跨越高速公路连续梁施工技术实践
梁 亮
中铁二十三局集团第四工程有限公司
摘 要：随着铁路建设的发展，铁路施工过程中，以连续梁形式跨越高速公路的情况越来越多。采用连续梁悬灌施工方法能较好的解决铁路施工对高速公路通行、安全等现实问题的影响，降低了施工干扰。实现了高速公路正常运营，加快了施工进度。
关键字：连续梁；跨越；公路
1 工程概况
某客货共线铁路特大桥于40～43号桥墩处以（48+80+48）m连续梁跨越高速公路，主墩为41#﹑42#桥墩。高速公路与线路大里程夹角为47度，限高5.0m，路面标高为 53.8m，正宽31m，其中央分隔带为6m。
连续梁全长为177.5m，跨度为（48+80+48（m，中支点截面中心梁高6.2m，跨中截面中心梁高3.6m，边跨7.75m直线段截面中心梁高为3.6m，梁底按圆曲线变化曲线半径R=271.733m。
连续梁梁体设计结构箱梁底部宽度为4.5m，顶部宽度为7.6m，顶板厚0.35m，支点加厚至0.65m；腹板厚分别为0.4m～0.6m～0.8m，按折线变化；底板厚0.35m～0.7m，按折线变化（0.65m～1.4m）。
2 连续梁施工风险评估
连续梁施工通过悬臂浇筑的形式跨越高速公路，施工过程中，高速公路仍然保持车辆正常通行，因此坠物可能会对通过车辆造成伤害是连续施工过程中的危险源之一且易发生。
提前制定应急措施，减少施工风险，明确应急程序和职责，防止因应急反应行动不到位而扩大事故。
根据连续施工特点及地理位置制定相应的应急预案，如防高空坠落应急预案﹑防风应急预案﹑防交通安全应急预案并根据预案进行演练，做到预案切实可行。
3 连续梁施工工艺
本连续箱梁采用轻型三角形挂篮悬臂浇筑施工，首先在在承台上预埋900*900*2mm钢板连接Φ630螺旋钢管﹑壁厚10mm的钢管支架，墩柱两侧的钢管支架用I20a工字钢做剪刀撑连接，I20a工字钢横向连接形成整体，以保证支架的稳定性能。立模浇筑0#块。待0#块张拉完成后拼装挂篮，然后依次施工0～8#块，边跨合拢，中跨合拢，最终形成连续体系。
3.1连续梁悬臂浇筑施工流程
施工准备→安装0号梁段施工托架→安装0号段钢筋﹑管段→0号段混凝土施工﹑梁墩临时固结→0号梁段预应力施工→安装挂篮及1号梁段模板→1号段混凝土施工﹑管段安装及混凝土施工→1号梁段预应力施工→前移挂篮﹑进行2号及以后悬臂梁段施工→边跨非对称梁段支架﹑模板﹑钢筋﹑管道安装→边跨非对称梁段混凝土及预应力施工→合龙口临时锁定，合龙梁段施工吊架﹑模板等→合龙梁段混凝土﹑预应力施工→拆除边跨梁段支架和合龙段吊架
3.2 0号梁段施工
墩顶0号的施工，首先进行墩顶支架预埋支架连接钢板及检查，确认复合要求后支架横梁铺设﹑预压，然后安装临时支墩﹑防落梁及永久支座，安装完成后进行模板安装和钢筋绑扎，钢筋绑扎完成后，进行腹板波纹管安装定位，再进行内模安装﹑绑扎顶板钢筋﹑定位预埋件，最后进行混凝土浇筑和预应力筋张拉，拆模等工作。
3.3 1号梁段施工
跨抚吉高速特大桥桥采用三角形挂篮，挂篮锚固悬吊在已经成型的0#块梁段上。在挂篮上进行下一个梁段的模板安装﹑钢筋绑扎﹑浇筑混凝土和预应力筋的张拉等作业，新的梁段产生，挂篮前移固定在新的梁段上，进入下一步施工。挂篮结构简单，杆件受力明确，便于钢筋及预应力管道安装，施工速度快，循环周期段。使用走行油缸及千斤顶，使桁架在预先设定好的轨道上走行，外模，底模随桁架一次到位，挂篮移动时间短。挂篮具有较好的强度﹑刚度﹑稳定性。挂篮采用模板厂家定做。
挂篮由吊挂系统﹑桁架﹑行走设备﹑锚固系统﹑模板平台构成，挂篮的设计荷载满足施工要求，当0号梁段的混凝土强度达设计要求后，且张拉纵向预应力筋后才可安装挂篮。承重三角形桁架后锚固点采用用螺纹钢筋进行固定。主桁架采用φ89的45#钢作为连接销。
3.4 前移挂篮、进行2号及以后悬臂梁段施工
1#号梁段浇注完毕后，混凝土强度满足张拉要求后，按设计要求对预应力进行张拉﹑压浆后，拆除挂篮，准备下一梁段施工。挂篮行走速度要均匀一致，挂篮走行过程中，尾端通过反扣轮倒扣于轨道梁上，轨道梁通过竖向钢筋与梁体连接在一起，以保证挂篮走行时的稳定。挂篮的移动行走必须遵照以下步骤进行：
①轨道后锚解除后，按照要求移动到位，然后锚固后锚，使轨道重新锚固到梁体上，处于受力状态。轨道前移必须确认反扣轮处于脱离状态，并且三角形桁架充分受力。
②使模板与已浇注梁体混凝土分开，处于吊挂自由状态，该施工过程大约需要1个小时。松动模板时，要检查每个螺帽的固定点，确认模板与梁体混凝土完全脱离，防止螺帽等小物件坠落。
③安装走行油缸，拆卸三角形桁架后锚点处的钢筋，使反扣轮扣在轨道上缘，支座通过销轴固定在轨道上并进行试推，之后挂篮进行正式前移。
④挂篮推移到位后，调整位置，三角形桁架4根后锚定位，安装限位器进行固定，推移过程完成。侧模在主桁架前移时与主梁同步前移，到位后，把外模调节杆调节到适当位置，将侧模与底模连接成一个整体。
⑤将底模后端锚固于已成梁段上，前端用精扎螺纹钢与横梁连接。
⑥用千斤顶将底模系统与底板，侧模系统与翼缘板及腹板外侧紧贴，然后给吊杆带上螺母进行固定。
⑦按设计要求调整中线和高程。
⑧钢筋绑扎，安装预应力管道﹑安装内模。
⑨绑扎顶板钢筋﹑安装预埋件。
⑩最后确认中线﹑标高无误后，进行混凝土浇注。浇筑过程中注意保护波纹管。
3.5 合拢梁段混凝土、预应力施工
合拢段施工是主桥施工的关键步骤，是控制全桥受力状况和线形的重要工序，技术要求，质量要求高，对合拢顺序，合拢温度，合拢段混凝土质量等工艺必须严格控制。
按照设计要求，连续梁边﹑中跨合拢段利用三个挂篮作为合拢段的吊架，合拢顺序先边跨，后中跨。
合拢段施工顺序待边跨直线11号段施工完毕后，待边直跨9号段混凝土强度和弹模均达到设计要求后，进行张拉和后续作业施工，直至桥梁施工完成。
4 连续梁施工安全注意事项
采取将挂篮进行全防护施工，在41#﹑42#墩靠近朱北线一侧，在挂篮底部用22工字钢及10#槽钢制作成兜板，兜板底面为3mm厚钢板焊接到主框架上，四周30cm高钢挡板，挂篮及兜板四周从梁顶到兜板底用钢丝网全封闭维护。
已经施工完成的桥面，采取在桥面翼缘板两 侧搭设防护栏杆，加挂防护网防护；在施工区域按公路产权单位相关要求置警示标识，施工期间沿41#墩和42#之间的朱北线上设置减速带，警示灯等安全防护措施。
5 结束语
通过对跨越既有公路连续梁的施工实践和总结，理清施工程序，掌握施工步骤。对连续梁跨越既有公路的施工工艺流程进行了总结。在思想上要充分认识风险，紧盯作业过程，卡控关键点，提高施工质量，消除安全隐患，确保施工顺利进行。
参考文献：
［1］季文玉.铁路桥梁施工［M］.北京：中国铁道出版社，2016.
