铁路大跨度连续梁结构施工工艺和质量控制要点研究

王沂超

(中铁十二局集团第三工程有限公司，山西 太原 030024)

1 工程项目概况

本次案例为新建青连铁路工程ZQ-3标段河山店跨同三高速公路特大桥，设计采用1-(72+128+72)m连续箱梁上跨同三高速公路。

该连续箱梁以(72+128+72)m为计算跨度，梁体的整体长度为273.7 m，梁端与边支座中心线之间的距离为0.85 m。梁高沿纵向按二次抛物线变化，中支点梁的高度为9.6 m，边支点及跨中梁高度为5.6 m，中跨跨中直线段与边跨直线段长度分别为9 m和7.85 m。本连续梁设2个边跨合拢段，1个中跨合拢段。合拢段长度2 m。混凝土标号为C60，其中边跨合拢段混凝土为32.48 m3，重量为84.45 t；中跨合拢段混凝土为53.36 m3，重量为138.74 t。边跨现浇段长7.85 m，高5.6 m，混凝土171.36 m3，重量445.55 t，采用满堂支架施工。

本案例工程采用单箱单室直腹板截面形式，顶板厚度除梁端附近外为45～65 cm、宽度为12.8 m；腹板厚64～80～130 cm；底板厚度由跨中的52 cm按二次抛物线变化至根部的120 cm，宽度为7 m。工程中共设5个横隔板，位置在支座和中跨跨中处，边支座、中支座、中跨跨中处横隔板厚度分别为1.5 m、3 m、0.8 m。

2 项目工程的施工工艺和质量控制要点

2.1 支座安装

铁路大跨度连续梁结构施工需要保证支座安装工艺科学、质量达标。本案例采用球形钢支座，安装前应做好十字线布设工作。此时，需要在支承垫石上放好各个支座的十字线，并做好顶面标高的测量与调平。同时，还需要全面开展预留孔检查和清洁工作。比如，检验支座地脚螺栓预留孔的深度、径度和垂直度，开展彻底清孔等。在灌注砂浆前，应以预留孔为基础凿出灌浆槽，保证砂浆灌注质量。灌入砂浆时，地脚螺栓露出螺母顶面的高度应不小于螺母的厚度，且基于连接铁件做好支座上下板的固定工作。

在支座安装时，质量控制的重点集中于支座质量及安装成效。在支座质量控制方面，为保证其质量达到工程标准，应严格开展质量检查工作。比如，以设计规范为准开展外观尺寸、组装质量检查，确定其品种性能、结构、规格以及涂装质量是否符合标准等。同时，还应检查支座连接情况。在施工阶段，相关工作需要通过提升操作规范性来控制施工质量。比如，严格检验上下底板的对正情况，基于允许偏差值做好判断和控制工作等。

2.2 临时支墩和墩梁固结

在铁路大跨度连续梁结构施工环节，若出现了荷载不平衡就会导致梁部出现弯矩，那么将会严重破坏结构稳定性。所以，为了解决这一问题，需要进行临时固结工作，让0#段梁体与墩身之间实现临时固结，进而保障整体结构的稳固性。比如，利用预留锚固筋进行临时固结工作和临时支座作业，保证梁体结构的稳定性和可靠性。此时，需要应用混凝土临时支墩，将其设置在连续梁的主墩之上，而后还需在永久支座的两侧，也就是其箱梁纵肋位置设置临时支墩。

在此环节，施工质量控制要点主要集中在测量和预压阶段。比如，开展托架预压，避免非弹性变形。此时，相关工作人员需要获取托架的弹性变形值，以此确定底模和侧模预留高度的参数。施工中，质量控制工作人员可以选用水箱注水或堆沙袋的方式完成预压环节的加压工作。

2.3 挂篮预压

挂篮预压目的是消除挂篮的非弹性模量，明确挂篮系统的弹性变形量，为支立模板设置施工预留拱度提供依据，确保连续梁线型满足规范要求。本次案例工程采用三角形桁架式挂篮施工，挂篮预压对于整体连续梁施工结构质量具有重大影响，在具体的挂篮预压中分四级进行。一至四级荷载加载总重分别为设计施工荷载的40%、60%、100%、120%。在卸载的过程中，也要分四次进行卸载，避免同时卸载导致的施工质量问题，为确保对加载和卸载中的沉降情况观测，应使用电子精密仪器来监测。

在加载之前，需要监测记录相应监测点的初始值，在每级加载完成1 h后，再进行观测数据，之后每隔6 h记录一次数据，确保相邻两次监测位移平均值之差在2 mm之内，再进行下一级的加载。全部荷载施加完成后，间隔6 h监测记录一次，当连续12 h监测位移平均值之差不大于2 mm时，方可卸载。卸载6 h后，应监测记录各监测点的位移量，而后整理分析观测结果，根据弹性变形数值确定预拱度。

2.4 预应力施工

本案例连续箱梁采用三向预应力体系，即纵向、横向及竖向预应力。纵向由Φ80 mm和Φ90 mm波纹管成孔，横向采用Φ90 mm×19 mm扁管成孔，竖向由Φ35 mm铁皮管成孔。预应力施工工艺和质量控制要点主要有预应力管道安装、锚具安装以及预应力束张拉等。

在预应力管道安装环节，预留孔道材质要求有一定强度、管壁严密、不易变形，确保管道畅通。管道埋设要严格按照设计图纸进行，确保平面和立面的位置准确。在施工前做好管道坐标与高程计算，保障现场施工控制严格性和精准性。本案例按曲线30 cm和直线60 cm的间距，计算各束钢绞线的中心位置，依此编制各断面预应力管道的控制要素，按要素设置。定位筋采用Φ8的钢筋，焊成“#”形架进行加固。波纹管接头采用配套的专用接头套接，套管长200～300 mm，波纹管在两端对称入套后用胶带密封，以防止漏浆。

在锚具安装环节，需先开展锚具力学性能试验。以1 000套为一批，检查锚具硬度、外观，采取抽样检查法检验；若初检超标，则需选择2倍样品重新检验。安装锚具时，确保其轴线与管道轴线对中，且被牢固固定于模板上，锚下螺旋箍筋与喇叭口固定牢固，以免其在振捣时变形。

在预应力施工环节，还需重视预应力束张拉作业程序。本案例张拉程序为两端同步张拉，左右对称进行，且最大不平衡束不应超过1束，先纵向，再横向，后竖向。纵向预应力束张拉程序为：先腹板、后顶板、从内到外左右对称，先长束、后短束；竖向预应力束张拉程序为：先根部(靠近已成梁段)，后端部。

2.5 边跨现浇段支架预压

边跨现浇段支架预压工作目的有二，一是消除非弹性变形，并确定支架的弹性变形；二是检验支架的承载力。施工中，支架预压应在底模铺设完成后进行，预压最大荷载为设计荷载(含施工荷载)的1.2倍；在此环节，可堆载预制砼块来开展支架的分级预压。计算预压荷载公式为：预压荷载=(混凝土荷载+人群机具荷载+模板自重)×1.2。

预压工作需依照既定流程进行，预压由支架端部向墩身位置依次开展。全部重量达40%时，测量记录观测点标高及平面位置坐标，每隔2 h测量一次，要求相邻两次观测值之差≤2 mm；继续压重至总重量的100%时，继续测量观测点，观测要求同上一步；继续加载，直至总重的120%停止并持续48 h，持续时间内连续观测各观测点，确保沉降稳定且经监理方验收合格后方可卸载。

3 结 论

总而言之，铁路大跨度连续梁结构具有较高的刚度和整体性，其施工难度相对较高。在实践工作中，提高铁路大跨度连续梁结构施工质量就必须强化施工工艺和质量控制。相关工作人员需要重视连续梁的支座安装、临时支墩、挂篮预压、预应力和支架预压等施工工艺，并科学把控这些工序的质量控制要点。