高速铁路大坡度桥梁施工控制要点

郭勤学

（中铁三局集团公司，山西 太原 030001）

1 概述

贵南铁路中铁三局施工范围内位于23‰纵坡上有洗马滩双线特大桥、老寨一号大桥、老寨二号大桥、横坡双线特大桥、邓河大桥及河头中桥6座桥梁工程，共长2182.1m。该段落桥梁工程同时位于曲线半径为9000m的右偏曲线上，共有预制箱梁56孔、主跨100m连续梁1联、主跨64m连续梁1联，最高墩79m、现浇桥台12个。桥梁施工工期为2018年8月至2020年12月。线路主要技术标准如下：（1）线路等级为高速铁路；（2）设计速度目标值为350km/h；（3）正线数目为双线线间距5m；（4）设计活载、ZK-活载；（5）轨道结构类型为CRTSI型双块式无砟轨道，跨区间无缝线路；（6）双线矩形空心桥台Ag≤0.10g，直（曲）线双线圆端型实体桥墩及直（曲）线双圆端空心桥墩Ag≤0.05g。

2 大坡度桥台施工控制要点

大坡度桥台台顶面应与线路坡线平行，由线路坡度引起的台前台尾高差通过调整下部分台身H2而实现，台尾高度保持不变。桥台胸墙根据线路纵坡后倾，保证梁缝值与设计值一致。大坡度桥台示意图如图1所示。

图1 大坡度桥台示意图（单位：cm）

调整量计算公式：

式中：△H为台尾调整量；H2为平坡时桥台下部台身高；D为桥台长度；i为线路纵坡。

（1）大坡度桥台前端飞檐长度施工控制要点。现浇桥台与预制箱梁间预留足够梁缝长度，以满足梁体徐变、弹性变形及温差引起的变形，同时便于安装伸缩缝装置。由于在大坡度桥梁中，桥台按平坡施工，在架设箱梁时，会出现梁缝过大装不上伸缩缝装置或梁缝过小而落不下梁体的现象。因此在大坡度桥梁施工时，应平行设置梁缝沿坡度引起的角度，将桥台前端飞檐根据上下坡引起的坡角进行前倾或后倾调整，以保证梁缝的宽度值与平坡时相等。桥台前端飞檐调整示意图如图2所示。

图2 桥台前端飞檐调整示意图（单位：cm）

前端飞檐长度调整值计算公式：

式中：△D为前端飞檐长度调整值，桥台位于坡道上端时，计算取+，桥台位于坡道下端时，计算取-；h为桥台紧邻处预制箱梁高度；i为线路坡度。

（2）大坡度桥台支座及支承垫石施工控制要点。大坡度桥台台顶面、后接预制箱梁梁面均应平行于线路坡线，还应根据线路坡度调整桥台上支承垫石高度，以满足桥台面与预制箱梁面连接顺畅。大坡度桥台支撑垫石调整示意图如图3所示。垫石高度计算公式：

图3 大坡度桥台支撑垫石调整示意图

式中：h1为受线路纵坡影响调整后的支承垫石高度；h为平坡时垫石高度；L为台前端与支座中心距离，预制梁时L=0.65m，现浇梁时L=0.85m，桥台位于曲线时，还要考虑曲线梁缝加宽的影响；i为线路坡度。

垫石顶标高计算公式：

式中：▽1为计算垫石顶标高；▽为台前端设计顶帽标高；h1为受线路纵坡影响调整后的支承垫石高度；计算垫石顶标高▽1，注意还应考虑竖曲线影响。

3 支座及支承垫石调整施工控制要点

贵南项目支座适用线路纵坡为0‰～30‰，适用于常温型-25～+60℃及耐寒型-40～+60℃，支座调高量0～20mm。预制架设简支梁桥采用改变支座上支座板顶面坡度的方式以适应梁体的纵坡要求，现浇简支梁支座上支座板顶面不设坡度，线路坡度采用梁底调整。在标段大坡度箱梁架设时，选用代号为i25球型钢支座（适用于坡度为20‰＜i≤30‰的线路），通过改变上支座板顶面坡度与预制箱梁相连接，保证支座受竖直方向力。

一般桥梁给出每个墩梁缝中心线处垫石标高，在线路纵坡的影响下，随之调整垫石高度，必要时，将垫石顶面按线路纵坡设置坡度。在支座安装时，通过调整支座与垫石间砂浆高度进行封闭。上支座板设置坡度示意图如图4所示，墩顶垫石设置斜面示意图如图5所示。

图4 上支座板设置坡度示意图

图5 墩顶垫石设置斜面示意图

4 预制箱梁安全架设施工控制要点

为确保大坡度架梁施工安全，需要对架桥机采取一些有针对性的改进措施，以此解决架桥机制动力不足、牵引力不足、架桥机二号车大坡道运梁稳定性不足、机臂调整及提高拖梁安全性等施工控制要点。

（1）加强架桥机制动力施工控制要点。①提高风压，经过对制动能力进行验算校核，架桥机进场后，将架桥机（主机和辅机）总风缸调压至900kPa，制动管压力（可通过调整小闸的减压阀）调至450kPa，增加架桥机的制动力，并加大总风缸的容量，确保在大坡道运行时连续制动有效架完梁转场前再将风压恢复。②调整制动闸瓦间隙，架桥机施工前将原有闸瓦全部更换成高磷铸铁合金闸瓦，闸瓦间隙调整5～6mm，制动缸勾贝行程调至74～100mm。③指定专人管控架桥机的制动。

（2）增加架桥机牵引力施工控制要点。通过架桥机主机和辅机重机连挂，两机同时工作，辅机提供主机牵引力协助主机对位，同时辅机上坡运梁时用机车顶送，中间加平板游车，在辅机前端距离主机尾部10m时停车、分离，辅机自行低速喂梁。

（3）提高架桥机二号车运梁稳定性施工控制要点。①加焊防溜丝杠。在二号车拖梁小车两端各焊接两个丝杠（紧固高强度螺栓直径60mm）。②在拖梁小车负重前，将所有丝杠螺栓全部紧固，防止大坡道运梁时梁片移动，提高运梁作业过程的稳定性。③两车连挂，一号车拖梁小车负重后，将所有丝杠螺栓完全松开，同时进行下一步作业。

（4）调整架桥机机臂的施工控制要点。架桥机在上坡和下坡时，通过增加楔形墩和调节零号柱调整架桥机的机臂，进而保持机臂的水平。

（5）提高拖梁安全性施工控制要点。架桥机在大坡道进行梁片换装作业中提高拖梁安全性的措施主要是通过在一号车安装2个滑轮，用钢丝绳连接拖梁小车和吊梁小车，起到二次保护的作用。

5 结束语

在高速铁路大坡度桥梁施工中，只有做好桥台前端飞檐、胸墙及垫石标高调整、预制梁在上支座板面设坡度及垫石设斜面及架梁的安全管控，才能确保平坡桥梁施工工程的整体质量，从而达到大幅度节约项目投资成本的目的。文章提出的施工控制要点可广泛推广并应用于高速公路、市政等工程。