探讨海外高速铁路钢箱梁施工技术

2016-10-21李麟

低碳地产 2016年5期

李麟

中铁二局集团公司工程管理部四川省 610031

【摘要】随着国家“一带一路”战略的实施，企业“走出去”也变的更为可行。近年来，海外高速铁路钢箱梁施工技术得到了快速发展和广泛应用，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了钢箱梁的制作，分析了钢箱梁架设。在探讨其测量质控措施的基础上，结合相关实践经验，就钢箱梁现场安装成形质量控制要点展开了研究，阐述了个人对该项施工工作的几点看法与认识，望有助于相关施工工作的相关实践。

【关键词】海外；高速铁路；钢箱梁；施工技术

一、前言

海外项目涉及的公路、铁路、机场、港口等建设中，桥梁是其中的重要组成部分。而钢箱梁因其重量小、预制方便、架设简单、经济等优点，在设计中被广泛运用。

作为高速铁路施工中的重要组成部分，其钢箱梁的施工占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对钢箱梁施工技术的掌控力度，从而通过科学合理的措施与途径，进一步优化高速铁路施工的整体效果。

二、总体施工方案及工序

1总体施工方案

梁段分节在国内厂家生产制作，运输至现场。现场梁跨之间搭设临时支墩作为钢箱梁各节段支撑。钢梁采用吊车进行吊放，分节段拼接，形成整体后进行整体落梁。钢箱梁下翼缘板、腹板横纵向采用高强螺栓连接，上翼缘板采用焊接。

临时支墩采用方木和工字钢结合的形式，临时支墩上放置万向轮，通过横纵向千斤顶的顶推对钢梁进行横纵向精调。

2.施工工序

具体施工工序如下：

国内：分节段生产制作——运输至现场。

现场：临时支墩处地基处理——搭设临时支墩——吊放——焊接——栓接——整体落梁——涂装——撤出临时支墩。

三、钢箱梁现场拼装

现场四座桥，由于钢箱梁的结构形式均相同，场地布置基本相同，因此本方案按照Km261+848桥的拼装作为施工方案。其余三座桥梁参考本方案执行。

1.总体拼装方案

（一）钢箱梁吊放。吊放采用临时支墩支撑，2台50t吊车起吊，橄榄冲及临时螺栓临时固定。

（二）钢箱梁连接。现场连接为焊接及高强螺栓栓接（大六角头）。钢箱梁主梁分G1+G2+G1三个节段，钢梁主梁节段间腹板、下翼缘在纵向采用摩擦型高强度螺栓连接。端横梁、中间横梁与主梁间的腹板、下翼缘连接采用高强度螺栓连接。钢梁主节段间的上翼缘采用现场对接焊缝连接，端横梁、中间横梁与主节段间的上翼缘采用现场对接焊缝连接，施工顺序均为先焊后栓。

（三）钢箱梁涂装。现场主要进行一层面层的涂装。采用丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆。

2.临时支墩搭设

钢箱梁每节段设置两个临时支墩，在钢箱梁拼装节段起临时支撑作用。Km261+848桥每跨需设置6个临时支墩。临时支墩从下到上分为基础、支架两部分。

四、钢箱梁的吊装

1.吊点

钢梁顶板安装4个吊耳做吊点进行钢梁吊装，选用的吊耳全部由正规厂家购买并由其出具合格证书，在分段出厂之前分段吊装吊耳已经焊接并经过探伤检验合格。吊点设置原则：保证吊耳焊接位置为主结构面，如果吊耳位置无结构面采用临时加强的形式来保证吊耳强度。四个合拢吊耳应该均匀的分布在分段四周，应该保证分段的重心在四个吊耳形成的正方形中心点附近。钢箱梁分段在挑檐处不允许设置吊耳。

2.采用吊索具规格

（1）、9m长Φ31mm钢丝绳4根，可以承受40t重量。

（2）、卸扣4个，安全拉力为12t。

（3）、4根钢丝绳之间的夹角要小于60°，保证钢丝绳能有最大的承载力。

3.吊车选取

箱梁采用2台50t汽车吊吊装（型号QY50H531），运梁采用拖车进行。

中联重科QY50H汽车吊，外形尺寸（长×宽×高）参数为13300×2750×3650（mm）。

吊车最大工作半径在10m，臂长在15m，吊车仰角为52度的情况下，最大起重量能达14.1t；吊车最大工作半径在6.5m，臂长在15m，吊车仰角为66度的情况下，最大起重量能达18.5t，结合现场工作场地空间大小实际情况及钢箱梁的重量，能够满足要求。

4.吊装顺序

为方便描述，线路左侧节段编号为G1、G2，线路右侧节段编号为G1、G2。实际中G1与G1、G2与G2完全相同。

吊装前在分段上系设好2根防风麻绳，以控制分段在空中时的状态。当分段挂钩与钢梁顶板四个吊点挂好结束后，安全员对其进行检查验收，合格后，再由吊装指挥员指挥吊车司机将分段缓慢起升。在达到预定起升高度时（超过临时支架顶表面0.5m以上），吊装指挥指挥吊车缓慢转动吊臂到预定安装位置上方后，吊车缓慢落钩将分段吊运至临时支架顶面5cm左右停下，然后人工参照事先放出钢梁底板边线、中心线将钢梁初步定位后吊车再继续落钩至安装位置。

依据现场施工条件，结合厂家试拼装顺序，拼装顺序如下：

G1节段——横梁——G1节段——G2节段——横梁——G2节段——G1节段——横梁——G1节段。

主桥上部结构施工工艺流程为：1.地基处理——2.搭设临时支墩——3.支座拼装——4.吊放线路左侧G1节段（支座与G1节段栓接）——5.吊放横梁（橄榄冲定位，临时螺栓固定）——6.吊放右侧G1节段，使右侧G1节段与横梁栓接（橄榄冲定位，临时螺栓固定）——7.吊放G2节段（重复4-6步骤）——8.吊放G1節段（重复3-6步骤）——9.焊接——10.栓接——11.整体落梁——12.垫石孔注浆——13.撤出临时支墩。

5.钢箱梁吊装的测量

钢梁安装过程中，项目测量人员进行全过程检测。

钢梁吊装前，测量人员提前在临时支架顶部放出钢梁边线及中心线，便于钢梁吊装定位；同时复核临时支架顶部高程（即钢梁底板高程）是否准确，如误差超过规范要求，及时进行调整，以免耽误钢梁吊装。

钢梁每拼装完毕一节后，测量人员对安装完毕的钢梁顶板进行十字测量放线，同时进行高程测量，复核钢梁平面方向和垂直方向是否安装正确，如误差超过规范要求，及时进行调整。

6.钢箱梁的落梁

根据设计要求，主桥钢箱梁节段拼装完成并焊接栓接成整体后，落下临时支墩支顶设备。支顶的卸落设备采用8个同步千斤顶同时进行。千斤顶托起梁体。每一个千斤顶的反作用力不应超过平均值的5%。

7.支座灌浆

（1）清理垫石孔内残余物，保证垫石孔内清洁，并洒水湿润。

（2）安装注浆模板（现场采用木模板），并用水浸泡支撑垫石表面；放置一层橡胶防水带（防止漏浆），并用钢筋固定。

（3）完成模板固定之后，灌注高强度无收缩灌浆材料。

（4）连接的方式为灌浆，也就是说把粘合液注入支座底部和锚定螺栓孔之间的缝隙。在连接前，事先估算粘合液的用量并准备充足的材料，以便一次性完成灌浆。灌浆孔的高度不应低于支梁顶。应确保实际浇灌量与预测浇灌量不能出现大的差异以避免在灌浆过程中出现粘合液不够的情况。

（5）在灌浆时，应从支座中心开始往四周灌浆直到灌滿材料为止，注意从木模板和支座底板之间缝隙周围观察。