节段拼装梁运输、架设施工分析——以东河村双线特大桥为例

高东鹏

（中交一公局西南工程有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

城市道路跨越河流、公路等通常采用桥梁结构，而钢箱梁桥具有抗拉强度高、结构自重小、跨越能力强、结构美观等特点，成为首选桥型。钢箱梁桥常用的架设方法有支架法、顶推法、滑移法、悬拼法、浮运法等。其中，悬拼法作为钢箱梁桥建造的主要方法之一，不受桥址水文条件、通航、墩高等限制，特别适合于跨越大江大河的钢箱梁桥架设施工。本文针对东河村双线特大桥施工特点，结合工程所在的内河施工环境，介绍综合施工工艺以及内河钢箱梁浮运的关键技术。

1 工程概况

1.1 设计概况

东河村双线特大桥位于凉山州越西县马拖乡境内，起讫桩号为D1K339+359.625,终点桩号为D1K340+986.046，全长约1626m。孔的宽度面积大概为9×32m 简支T 梁+20×64m 预应力混凝土简支箱梁，最高墩高59m。该桥位于曲线上，曲线半径R=2800m；该桥纵坡为12.7‰，双线铁路线间距为4.326m。

该桥在9～29之间设置20 孔64m 预应力简支箱梁，箱梁底宽6m，支点处需要满足支座的放置要求，腹板外侧加宽，宽度为6.8m，梁高5.5m，梁顶宽12.12m，整孔64m 梁全长为65.5m，计算跨度为64m，每孔梁分为15 个节段，最大梁段长4.0m。梁段就位后，梁段间通过0.6m 湿接缝连接，其中1段长2.75m；2段长3.8m；3～8段均长4m，湿接缝均为60cm 长。最重节段为1段，重197.3t；全桥20 孔梁共计预制300 个节段。

1.2 预制梁场概况

预制梁场位于安洛车站站场路基，运梁通道为：预制梁场—安洛站1 号四线大桥—马拖隧道—东河村双线特大桥29 号桥台。架桥机在东河村双线特大桥29号桥台至马拖隧道进口之间的路基上拼装，架梁顺序从29台至9墩。节段拼装梁预制场占地13.5 亩。

制梁区：设置7 个制梁台座，1 台20t 小门吊、1 台220t 大门吊。大门吊跨度24m，净高24m；小门吊跨度24m，净高16m，小门吊与大门吊共用轨道。模板采用整体式钢模板，普通段设5 个台座，1段设1 个台座，2段设1 个台座，在台座底模上原位绑扎钢筋，安装侧模和内模，浇筑混凝土，养护到设计强度75%时，用220t 大门吊吊运至存梁区。

存梁区：布置38 个存梁台座，可存梁76 片，配孔存梁5 孔，另设养护台座4 个。

设备（龙门吊）：预制梁场布置1 台大龙门吊跨径24m，最大起吊重量220t，主要用于起梁、移梁，安装在节段预制梁场小里程侧。1 台小龙门吊跨径24m，最大起吊重量20t,主要吊运钢筋半成品，拆、立模板，浇筑混凝土，安装在节段预制梁场大里程侧。大、小门吊共轨，轨道纵向坡度按0.3%设计。龙门吊轨道双侧设置，每侧轨道长度340m。

施工及养护用水：水车从2拌和站拉水，泵入蓄水池，蓄水池建在梁场左侧山坡上，接给水管道给制梁区和梁段养护区供水。

2 梁段预制总体施工方案

2.1 模板加工制作

侧模和内模数量为：普通段3 套，1梁段1 套；底模7 套（每个台座1 套）。端头模板数量为：1～5梁段（包括11～15梁段）每个断面制作1 套；6～10梁段断面尺寸和预应力孔道位置均相同，共制作4 套端模。

底模固定在台座上，台座用C30 混凝土浇筑而成。侧模与内模采用25 精轧螺纹钢筋对拉；外模拆卸需先落下外模（螺旋支撑，千斤顶），再向外移动(支架丝杠），模板可全部脱离梁体。内模采用整体式大块钢模板，支承在内模桁架上。内模桁架在轨道上滑动，轨道采用P32 钢轨。

2.2 模板安装

模板正式投入使用和生产前，必须在原模板厂进行预审拆装。模板运到梁场后，必须完成正式生产和组装。

模板安装试验挤压组装试验顺利通过后，应进一步检查支撑板的整体长度、宽度和平整度，预留孔的位置，端部模板锚固孔的水平角和垂直切面。模板安装调试后的直角坐标，预应力槽的位置，侧端模处的水平度和垂直度，剩余长度、宽度、高度等均为合格。

2.3 其他要求

2.3.1 为保证模板的稳定性，检查附属的加劲结构、焊接质量、表面钢板质量，并无遗漏地拧紧所有的模板紧固螺栓。

2.3.2 模板接缝处严密，脱模剂涂刷均匀。模板接缝处设有防渗漏条，锚板与模板锚孔之间的接缝处设置防渗漏条，模板内侧无水泥结皮和残留物。

2.3.3 脱模剂用喷雾器喷洒，保证均匀性。

2.3.4 预应力锚孔的位置及其支座与锚板的连接处应考虑使用专门为混凝土定制的橡胶圈，以防止漏浆或砂浆；如果铁丝落入模板孔内，必须立即将焊渣等清理干净，以免在混凝土浇筑完成后在表面出现锈斑。

2.3.5 每个梁段安装端头模板前，必须核对梁段编号和端头模板编号，确保所使用的端模与该梁段相匹配，防止用错端模，造成预应力孔道位置错误。

2.4 钢筋下料及加工、弯制

工艺流程：准备—划线—试弯。

弯曲误差：全长±10mm，弯曲位置20mm，箍筋内径±3mm。

控制要点：在平台上按1∶1 比例放大样品，增加角度定位销和限位挡板，保证弯曲精度，对现场范围内的特殊钢筋设置1∶1 比例放大样品，并逐一检查，有差异时应调整弯曲尺寸。

钢筋绑在梁座上。先绑底板和腹板钢筋，再绑桥面钢筋。当梁体钢筋与预应力钢筋发生碰撞时，梁体钢筋可适当移动或适当弯曲。梁体钢筋的最小净保护层为35mm。束缚铁丝的尾部不得突出保护层；顶部钢筋根据桥面坡度斜放，施工中应注意钢筋位置的准确性。钢筋绑扎过程中应加强螺旋筋定位,保证设置于锚垫板正后方,且居管道中心。预应力定位网钢筋的安装，在钢束直线段间距不大于50cm，弯曲段为30cm，定位网钢筋必须与主梁钢筋焊牢，保证管道位置正确和平顺。

东河村双线特大桥全桥纵坡为12.7‰，支座板安装时，顶面斜置，用于调坡，全桥共有5 个梁段设置锚柱基础，分别为7～4、8～4、18～11、20～4和20～11梁段；其余4和11梁段均为非锚柱基础。非锚柱基础为4 根M36 锚栓，其间距大尺寸方向垂直线路，锚栓外露为200mm；锚柱基础为16 根M36锚栓，其间距大尺寸方向垂直线路，锚栓外露为140mm。预埋时，锚栓弯钩指向基础中心，每根锚栓配双螺母、单垫圈，定位钢板顶面应与基础顶面齐平。定位钢板通过连接钢筋与桥梁接地系统可靠连接。

3 节段梁拼装施工方案

3.1 梁段出场

梁段在出厂前提前做好出厂验收工作。验收项目包括预应力孔道是否顺直、通畅，梁体外观无蜂窝麻面，各预埋件位置正确，箱内及梁顶无杂物，端部凿毛符合标准。

第一，提梁前通知现场技术人员到场检查，未经现场技术人员检查确认不能提梁。第二，提梁前保证吊梁通道畅通，龙门吊行走范围内无异物，通信设备正常。第三，提梁前检查吊梁垫块是否有变形，钢丝绳是否有断股或毛刺。第四，吊梁用精轧螺纹钢筋外露长度不得小于10cm。第五，缓慢起升吊具受力，起升过程中检查钢丝绳是否有磨绳跳槽等情况，吊梁垫块是否有装反、歪斜或受力不均匀等情况。第六，提梁作业专人指挥，提升梁段距离台座3～5cm 静停3min，起升过程中技术人员在梁上密切关注动滑轮组运行情况，观察有无异响、钢丝绳是否有跳槽情况。第七，梁段吊离台座进入吊梁通道，行走时梁段底部距离地面5～10cm 为宜，吊运至运梁车上安放平稳，保证运梁车纵向轴线与梁体吊点中心线为同一轴线。第八，节段梁下放到运梁车上并准确对位，放置平稳后用钢丝绳锚固。

3.2 节段拼装梁线形控制

在吊车把该工程跨梁段全部梁段门吊运转移至主架桥机的位置平台上完成后,开始逐步进行螺栓定位紧固与螺栓精调装配等相关工作,此时主架桥机平台上全部的荷载号螺栓(除湿接缝外)全部已进行安装，并且全部安装调试到位,架桥机平台上螺栓挠度也已经全部稳定。此时的架桥机梁上门吊只需一直处于相对稳定静止的运行状态,已于预先放置在安装固定好的螺栓上的第1跨节梁段位置点上就开始自动架设测量的仪器。

3.3 梁段悬挂施工

梁段在预制时在梁面位置预留4 个内吊装孔，用于梁体倒运及梁体拼装过程中悬挂使用。首先梁段使用运梁车运至桥机尾端，使用架桥机上的起重天车吊运扁担梁至待吊装梁段上，利用梁顶预埋吊装孔使用4 根直径为50mm 精轧螺纹钢与扁担梁进行连接，吊运梁段至悬挂点位置。架桥机与扁担梁之间也采用4 根精轧螺纹钢连接，精轧螺纹钢穿过桥机内侧悬挂装置，将梁段悬挂于桥机下方。吊具分为1段（15段）、2段（14段）、3段（13段）、普通段四种形式。梁段悬挂至7梁段后，由于剩余的最后3 个梁段（10、8、9），施工空间将不能满足梁段旋转作业需求，可将悬挂梁段的吊杆接长，等后续梁段完成旋转并就位后再提起下方梁段。

3.4 1#和15#梁段及支座安装工艺

3.4.1 准确测量支撑垫石标高、放出支座纵向和横向中心线、梁端线和箱梁纵向轴线，根据实测的垫石标高、支座高度(固定支座和纵向活动支座的高度H 均为390mm)、梁高和该梁段支座横向中心线处的梁顶设计标高，计算砂浆找平层顶面标高。

3.4.2 支撑垫石混凝土顶面凿毛，应将支座灌浆范围边线以内全部凿毛，凿毛深度5～10mm，凿毛面积1490mm×1490mm，用电镐凿除锚栓孔内预埋的PVC 管，用空压机高压风管清理混凝土碎渣和锚栓孔内的杂物，锚栓孔内如果有雨水,必须用棉纱清理干净。安装砂浆找平层边框木模(尺寸960mm×960mm)，用聚氨酯泡沫胶封堵木模连接处和木模底面的缝隙,用早强Ⅰ型支座灌浆料拌制砂浆，浇筑支座找平层,必须严格掌控平层最高面标高，允许最大偏差范围为0～2mm；找平层砂浆初凝后，拆除找平层边框木模，清理聚氨酯泡沫胶，用土工布覆盖找平层砂浆并洒水养护，同时防止养护用水灌入锚栓孔内。

3.4.3 根据支座横向和纵向中心线的位置在找平层上安放支座，在支座安装前，应根据支座安装图认真核实支座的方向正确无误。其中，1梁段采用固定支座，规格型号为KZQZ-L-12500GD-0.2g；15梁段采用纵向活动支座，规格型号为KZQZ-L-12500ZX-0.2g。纵向活动支座在安装之前,要根据梁体收缩徐变和合龙温度设置纵向预偏量，预偏量合计值为负值时，表示支座上座板相对支座下座板向昆明方向偏移；预偏量合计值为负值时，表示支座上座板相对支座下座板向成都方向偏移。支座预偏量设置完成后，将纵向支座上、下座板临时固定起来，预防安装完成使用产生移位。由于湿接缝混凝土的浇筑,在支座安装后2～3 天开始施工，湿接缝混凝土浇筑时的气温参考天气预报。

4 保护措施

4.1 节段梁安装过程安全要求

4.1.1 节段梁装车：节段梁最大安装重量为197.3t,由220t 龙门吊在预制场地将其吊装在轮胎式运梁车上。装车后梁体下方支垫木方，整个过程轻吊轻放，保持梁体的简支状态。

4.1.2 梁位调整：检查并调整至各项指标均合格为止。

4.2 桥下安全保障措施

该桥部分孔跨位于村民聚居区，节段梁拼装施工作业之前，在桥下设置安全警戒线，安排专人现场执勤，禁止村民进入安全警戒线内。该桥15～16墩和21～22墩之间分别有村道从桥下穿过，在村道上用脚手架和毛竹脚手片搭设安全通道，安全通道可通行小型农用车辆和小轿车，并悬挂注意高空坠物和请勿逗留的警示标志，告诫村民注意安全、快速通过安全通道。同时，加强节段梁拼装施工作业工人的安全教育，严防高空坠物事件。

4.3 架桥机安全操作规程

架桥机不得在大风、大雨、大雾等条件下使用。当风速在20～42m/s 时,不允许操作设备工作，应采取措施确保设备的稳定性。夜间运行应按照安全规定进行，在工作区和通道上提供充足的照明，提高可视性，确保施工安全。架桥机不得抬起不平衡负载，不得用于吊起工作人员，不得使用负载来冲击障碍物，如植物、墙体，以及其他设备或机械。

5 结语

综上所述，通过对施工技术应用的深入思考，有利于提高节段箱梁拼装施工效率，有效应对轨道交通工程施工风险，实现节段箱梁科学应用。因此，在今后提高轨道交通工程施工水平、优化高断面箱梁拼装架设施工方法的过程中，应深化相应施工技术应用的重要性，从而使截面箱梁组立施工效果更加显著，逐步实现轨道交通工程的科学施工目标。