64m简支箱梁节段拼装施工技术研究

赵建厂 中铁二十二局集团第二工程有限公司

1 引言

架桥机通常用于40m以内的T梁、箱梁架设，对于本桥17孔64m大跨度简支箱梁，采用一般架设方法难以完成，为顺利完成桥梁施工，可采用分节预制，在造桥机上整孔组拼，整孔张拉预应力施工。主要施工要点包括节段预制、节段运输、支座安装、节段吊装、胶接、张拉、封锚等。

2 节段预制

梁体节段采用C50高性能混凝土，按照设计梁型断面尺寸采用长线法预制（形状易于布置及控制，构造相对简单，偏差可及时调整不会累积，可保证梁段质量）。64m箱梁每跨采用奇数分块，共分为17 个梁段，设置16 个接缝（跨中段为4m 标准节不设接缝），对称布置，梁段最重不超过171t。

3 节段运输

节段混凝土强度达到设计强度的75%时，采用200t 龙门吊吊装出模，存放在存梁区。

节段预制箱梁从预制场到桥位由运梁车完成，运梁车采用轮胎式，车高1.35m，发动机功率120马力，轮距为2.2m，共7个轴，32个轮胎，走行速度不超过35km/h。

4 节段梁架设

4.1 造桥机拼装

移动支架造桥机主要包括主梁、导梁、后尾梁、回转天车、前支腿、中支腿、后支腿、运梁车、悬吊系统等组成。造桥机拼装主要包括以下步骤。

（1）拼装导梁:将下弦杆及下平联先行拼接，然后依次拼装腹杆、上弦杆和上平联。

（2）拼装主梁和尾梁: 按下弦杆→下平联→悬吊纵梁→腹杆→上弦杆→上平联→轨道纵梁顺序拼装，可先在地上将主梁腹杆预拼成三角形，然后进行整体吊装。

（3）拼装天车：将天车在地面上拼装成整体，用250t 龙门吊吊装到天车走行钢轨上。

（4）造桥机拖拉：利用滚轮箱和后支点小车作为滑道，采用两台8t卷扬机（最大拖拉力为100kN），拖拉造桥机前移。

4.2 支座安装

造桥机纵移到位后，对垫石高程、锚栓孔位置、深度进行复核检查无误，弹线、表面凿毛、清除杂物后吊装支座。

用钢锲块锲入支座四角，找平支座，支座底板标高误差不超过1mm，四角不平不超过2mm，同一端支座底板标高差不超过2mm。

安装钢模板、橡胶防漏条，采用无收缩高强度灌注材料（28d抗压强度不小于50MPa）、重力灌浆方式从支座一侧向另一侧进行灌浆（支座底面与支承垫石之间应留有20mm～30mm空隙），灌浆高度覆盖下支座板下缘10mm～20mm 为止。同时留3组标养试件，3组同养试件。

4.3 节段梁吊装、拼接

节段梁采用回转天车吊装，在造桥机上进行整孔组拼，整孔张拉预应力施工。

（1）移动支架过孔到位后，支撑好支架中、后支腿。

（2）运梁车将节段梁运输到支架尾部，移动支架回转天车到达指定位置，通过回转天车的升降、旋转，将节段梁悬吊在悬吊系统上。

（3）节段调整就位，涂胶施工，临时预应力张拉；所有梁段安装完成预应力张拉，完成本孔梁的架设。

（4）梁段架设完成后，在已成梁段上铺装钢轨并固定在混凝土梁面上。后支点小车自行到移动支架尾部，顶起移动支架,并临时支撑好移动支架尾部。

（5）顶起中支腿，高度低于100mm，将滚轮箱横向挪开，并临时支垫移动支架。倒运后支腿到下一孔架设位置，千斤顶卸载,将移动支架支撑在后支腿上。

（6）降低前支腿，由中支腿支撑移动支架。然后拖拉过孔到下一待架孔位。

4.4 梁段拼接涂胶

梁段接缝面剪力键采用键顶宽5cm，键根宽15cm，键高5cm 的梯形、密键形式布置，接缝处采用无溶剂型双组分触变性环氧粘结剂（桥梁专用）拼接。

涂胶前完全清除接缝混凝土面上的污物、油迹、浮浆，对接缝面进行喷砂处理或打磨。

节段胶接拼装应连续作业，整孔箱梁胶拼时间宜在24 小时内完成。如遇天气影响，采取搭设临时篷布方式防护涂胶面。若遇极端天气中断作业，应将已经涂抹环氧树脂胶的梁端胶拼、临时张拉完成，中断时间较长后再次涂胶需对接缝面清洁、干燥后继续涂胶施工。

4.5 临时张拉

临时张拉作业分0.1、0.4、0.7、1.0四级张拉，确保以箱梁断面对称同时进行。

张拉前，通过回转天车提梁向组拼好梁体靠拢至3cm 左右，利用油缸调整梁段中线及标高，使中线、标高完全吻合。

临时张拉完成后，接缝处挤出的胶体需立即清理，并用通孔器排除预应力孔道胶体。

4.6 预应力张拉

整孔箱梁胶拼完成，用压力水冲洗孔道内的杂物，观查无串孔现象后，用风吹干孔内水分。先由人工穿入引线，再用卷扬机将编好束的钢绞线穿入，完成钢绞线下料穿束。其中，下料长度应以mm计，需考虑孔道长度、千斤顶及锚具等长度，具体计算公式如下：

式中：

L——梁体孔道长度；

L1——夹片式工作锚厚度；

L2——穿心式千斤顶长度；

L3——夹片式工具锚厚度；

预应力张拉施工须进行两端张拉，以张拉力控制为主，伸长量作为校核，进行指标双控。

张拉按以下程序进行：0——0.1σK（测初始伸长值、测工具锚夹片外露）——0.2σK（测初始伸长值、测工具锚夹片外）——σK（测伸长值、测工具锚夹片外露、持荷5min）——回油到0（测总回缩量、工作锚夹片外露量）。

4.7 孔道压浆、封锚

预应力筋张拉完毕后48 小时内应进行压浆施工。压浆前，先行检查预应力锚固筋，如无异常，方可采用砂轮机进行钢绞线余头切割（需考虑外留3cm长度）。

压浆采用标号不低于M50 的微膨胀灌浆料，一次真空压浆工艺，在完成全部孔道压浆之后，绑轧梁端封端钢筋,支立模板,浇筑封端混凝土，随后在梁段接缝处40cm内涂刷聚氨酯防水涂料。

为防止某个注浆孔漏灌，影响梁体质量，需对压浆孔数和位置作好记录备查。另每孔梁需要制作不少于3组试件，一组随梁同条件养护，二组标准养护。

全部孔道压浆完成，参照注浆记录，逐个检查，如无不饱满情况，浆体凝固后，应及时进行梁体封端作业。

封端采用C60 微膨胀混凝土，浇筑过程中要不断捣固，确保混凝土密实，无蜂窝麻面，与梁端面平齐，与梁体混凝土的错台不超过2mm。

采用人工定期洒水方法进行混凝土养护并覆盖塑料布。养护结束后，在梁端底板以及腹板表面满涂1.5mm 厚的聚氨酯防水涂料。

5 施工注意事项

（1）严格控制垫石的实际标高与设计标高的误差，临时立柱与桥墩等各支承点之间的标高偏差小于10mm，地面预拼首节下弦杆的对角线的长度偏差在5mm以内。

（2）严格检查架桥机的中线及水平度，其中心线与桥梁的中心线应保持一致。曲线段拼装时，造桥机中线应与预先设定的弦线一致。

（3）为防止剪力键不咬合、产生缝隙等，需要进行试拼装，试拼合格后，方可进行正式拼接、涂胶施工。

（4）压浆时及压浆后3d内，梁体与环境温度不得低于5℃。

（5）如压浆当天最高温度大于35℃，应选择在温度较低的早间或者夜间进行施工。如最低温度低于5℃时，应按冬季施工考虑相应保温措施处理。

6 结束语

64m大跨度简支箱梁采用预制场内分节预制，利用节段胶接拼装施工，完美的解决了大跨度梁的架设施工，使工期更加有保障，技术可行，质量可控，安全可靠，为今后高速铁路桥梁工程大跨度梁施工提供了宝贵经验，为后续施工引领方向，有一定的研究价值，值得推广应用。