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1、铁路客运专线悬臂浇筑连续梁施工技术第四工程公司 许文忠摘 要：本文介绍了铁路客运专线悬臂浇筑连续梁的特点，从各个工序上对连续梁的施工方法、施工工艺进行 了阐述,并对关键施工控制技术进行了介绍。关键词:客运专线 悬臂浇筑连续梁 施工工艺 控制技术1 客运专线桥梁设计特点列车高速运行要求轨道具有稳定、持久的高平顺性。所以客运专线桥梁在设计上特别注意了对 梁部结构的刚度、徐变上拱、基础的沉降等方面的控制。另外100年设计使用寿命要求混凝土具有 较高的耐久性.2 悬臂浇筑连续梁在客运专线桥梁中的应用情况及结构特点客运专线的选线特点决定了线路要经常跨越主要交通干线或通航河流,所以悬臂浇筑连续梁的 结构型
2、式得到了广泛的应用。比较普通铁路的不同之处在于：双线箱梁翼缘板较宽且每节段的混凝 土方量较大。因此在制作 0段托架或挂蓝时特别要注意临时结构的刚度，使变形在控制范围之内, 确保梁的美观和内在质量。3 相关规范、标准要求3。1 悬臂浇筑梁段施工允许偏差应符合下列要求 混凝土强度：符合设计要求；(2)桥梁轴线偏位：10mm；桥梁顶面高程：10mm； 钢筋骨架制作与安装及钢筋绑扎的允许偏差按本暂规应符合表1、表2规定；表 1 钢筋骨架制作与安装序号项目允许误差(mm)1受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸LW500010L5000202弯起钢筋的位置203箍筋内边距离尺寸差3表2钢筋绑扎允许偏差(mm)序
3、号项目允许偏差1桥面主筋间距与设计位置(拼装后检查)W152箍筋间距W153腹板箍筋的不垂直度（偏离垂直位置）W154钢筋保护层与设计位置W55其它钢筋W20 模板的制作安装应符合表3规定；表 3 模板制作及安装允许偏差序号检查项目允许偏差（mm）1钢模全长102钢底模每米高低差W23钢模高度54底板厚度+10、05上缘（桥面板）内外偏离设计位置+ 10、一56模板垂直度（每米）37腹板中心在平面上与设计位置偏差108腹板、顶板厚度+10、09端模预应力支承垫板中心偏差3 梁体预留管道的允许偏差按表4规定；表 4 梁体预留管道的允许偏差序号项 目允许偏差（mm）1跨中4米范围内W42其它部位W
4、6支座安装允许偏差按表5规定。表 5 支座安装允许偏差序号项目允许误差（mm）1支座中心线与墩台十字线的纵向错动量W152支座中心线与墩台十字线的横向错动量W103支座板每块板边缘高差W14支座螺栓中心位置偏差W25同一端两支座横向中心线间的相对错位W56螺栓垂直梁底板7四个支座顶面相对高差28同一端两支座纵误差与桥梁设计中心线对称+30,10向中线间的距离误差与桥梁设计中心线不对称+15, -103.2 预应力混凝土连续箱梁外形尺寸的允许偏差应符合表6规定表6预应力混凝土连续箱梁外形尺寸允许偏差序号项目允许偏差(mm)1梁全长302边孔梁长203各变高梁段长度及位置104边孔跨度205梁底宽
5、度+10,06桥面中心位置+107梁高+15，58挡碴墙厚度+10，09表面垂直度每米不大于310梁上拱度与设计值比1011底板厚度+10，012腹板厚度+10，013顶板厚度+10，014桥面高程2015桥面宽度1016平整度317构造钢筋保护层+5，-218腹板间距10支四角高度差119座螺栓中心位置2板平整度24悬臂浇筑连续梁施工技术、施工工艺4.1 0块施工0段是连续梁悬臂施工的基本梁段。0段一般在托架或膺架上一次灌筑成型，具有一次性灌注 混凝土方量大，墩顶预应力管道多且复杂的特点。4.1。1托架设计施工托架由墩身预埋件、斜支撑、托架横梁和分配梁组成。为满足客运专线桥梁对变形的控制要求
6、,组焊托架的杆件采用型钢。托架横梁采用工字钢，斜支 撑采用槽钢，托架横梁上铺工字钢或槽钢作为受力分配梁，托架预埋件采用钢板组合件。.根据托架布置形式，每个墩柱上竖向布置两排预埋件。预埋件采用 =20mm和 =10mm的钢板焊 接。如图1所示.图1 托架示意图4。1.2托架试压在0段梁体施工前，采取水箱加载的方法，对托架进行等效加载试验，对其强度、安全性进行 检验，同时测出其弹性变形，并消除塑性变形，为施工预留拱度提供准确的数据。4。1.3 0段模板0段模板由内模、外模、底模、端模组成。外模板采用大块钢模板，考虑到挂篮使用，上下分 块，螺栓连接，面板用=6mm厚钢板，骨架桁架采用角钢和槽钢组成。
7、模板纵向框架间用M16螺栓 联接，为加强整体刚度，在外缘加设纵带；底模板在两侧悬臂部分利用墩身预埋件，再加工特型模 板组拼，下面辅以槽钢做肋；内模板采用组合钢模板，角隅处采用木模加工组拼。内模使用钢管支 撑作为立模平台,固定于底板上下主筋上。内模的固定通过拉杆与外模相连,形成整体。4.1.4支座及临时支座 临时支座安装临时支座以能够承受T构荷载和不平衡力矩，并便于拆除为原则进行设计，每个T构设4个临 时支座，为C40级的钢筋混凝土结构每个支座内设11根32的锚固钢筋，伸入梁体及墩帽lm以 上，为了便于临时支座的拆除，在其中设有5cm的硫磺砂浆混凝土夹层两层，中间布置电阻丝，施 工时分层灌筑，拆
8、除时给电阻丝通电，待硫磺砂浆熔化后,割断锚固钢筋，取出钢筋混凝土支座。如 图2所示。图2临时支座永久支座安装示意图 安装永久支座永久支座在墩下组装、整体吊装就位。做法是：安装前用小型磨光机打磨垫石表面，直至其任 何一点的标高与设计标高之差都在要求的标准以内为止。同时，在地面按产品说明书组装支座并临 时锁定，然后用吊机整体吊到墩顶，纵、横向对正后落到支承垫石上，经复核确认无误后锚固螺栓, 最后安装防尘裙。4。1.5 0#梁段混凝土灌注0#段混凝土一般采用整体一次性浇注，输送泵输送.0#段作为连续梁施工的基本段,梁高、管道密、 变截面较多，混凝土施工难度大,为保证混凝土浇注质量,在原材料选择、混凝
9、土拌和、技术工人培 训、设备保障上、浇筑顺序上严格把关，保证设计意图的有效实施。0#段混凝土浇筑顺序为：先底板，再腹板 ,最后浇筑顶板.底板混凝土通过泵管直接泵入底板， 再辅以人工进行布料,浇注顺序为先两侧，再中间，后两端。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣。底 板和腹板的倒角部分,采用先在倒角顶预留一道横槽，不铺模板，利于振捣和观察混凝土，待混凝土 灌筑到此处时再封上。底板顶不封模板。腹板部分相对较高,钢筋及预应力管道密集，混凝土浇注质 量不易控制,腹板混凝土入模通过串筒完成，混凝土由顶板串筒进入腹板内，同时窜筒的长度以使混 凝土自由下落高度不大于2.0m。顶板混凝土施工按常规工艺进行，振捣时应
10、切实保证预应力管道不 被移动.浇注完成后及时清除梁顶多余的混凝土，保证梁顶的平整度。顶板混凝土采用插入式振捣器 和平板振捣器联合振捣。4.1.6 0段施工工艺流程图如图3所示.图3 0块施工工艺流程图4.2悬灌段施工4.2。1挂篮4。2。1。1挂篮结构菱形挂蓝主要由主桁架、悬吊系统、锚固系统、行走系统、工作平台、模板系统等几部分组成. 按照客运专线施工指南要求，其抗倾覆系数大于2。挂蓝结构如图4所示。图4 挂蓝结构示意图 主桁架由两个菱形桁架组成，主桁后部通过精轧螺纹钢锚在已成梁体上，中部和前部设横梁形 成悬臂吊架，承受模板和梁段钢筋混凝土的重量。悬吊系统主要包括前吊杆和后锚杆，吊杆上端悬挂在
11、主桁架前横梁上，通过拧紧或放松螺帽实 现长度调节，因此可以实现精确调整标高，吊杆下端吊在底模架前横梁上，由此将底模架承受的荷载 传到挂篮主桁架上;后吊杆上端悬挂在已成梁段的底板上，下端吊住底篮后端。挂篮尾部直接锚固于已成梁段的竖向预应力钢筋上。行走系统由走行轨道、滑板扣板、手动葫芦组成。走行支点为挂篮前后支腿。 工作平台包括张拉平台、侧平台、底平台、顶平台等是工人进行张拉、压浆、调整吊带吊杆长 度、行走、安装模板的脚手平台，各平台悬挂在挂蓝主桁架上。模板系统由底模、侧模、内模及其支撑悬挂支架组成，其中内模采用开启式，钢木组合结构， 以梁内箱的两个上倒角为轴实现开合，以缩短梁的生产周期.底模架即
12、底模纵横大梁，纵横梁均用型钢组焊而成.前横梁吊于前吊杆上，后横梁锚挂于成型梁 段底板上。挂蓝部分所有构件均在工厂内完成。4.2.1.2 挂篮加工菱形挂篮所有构件的制造在工厂内加工完成，在桥位处组拼.选用的钢材要求符合钢结构设计 规范GBJ1788和GB159188规范，并具有钢材质量证明书。加工时，均进行钢材矫正、放样画 线、加工切割，再矫正制孔；边缘加工、组装、焊接、构件变形矫正，试拼装、载荷试验、涂装等 各项工序满足图中允许偏差范围内，不合格不得使用.4.2。1.3 挂篮安装所有构件、杆件、部件、经验收合格后，在试装台上按设计图拼装试验。试装后在桥址处临时 堆放场上，利用吊车预拼装成吊装单
13、元（一组承重菱形桁架预拼成整件单元）.首先在0号梁端顶面 测量找平、设置轨道，轨顶水平度不得大于1mm,轨距偏差不得大于2mm.固定轨道、安置滑板、吊 装二组承重菱形桁架，锚固后端，联接主桁前后上平联；吊装后桁架、前横吊梁、底模后端横梁，连 接吊杆系;架设底模；吊装外模滑系梁和内模滑系梁；插入内外模板（含内外锚杆），组装各工作平台， 形成一个悬灌体系。4.2.1。4 挂篮荷载试验 挂蓝组拼完成后，按最大悬灌节段作用下，挂蓝主桁架前吊杆的受力情况，对挂蓝主桁架进行等效加 载试验，试验荷载采用菱形架对称拼装，然后用千斤顶预压，见图5所示。通过试验，消除挂蓝主桁架 各部分非弹性变形，测得其弹性变形曲
14、线，并与理论计算弹性变形作比较，确定各悬灌节段作用下 挂蓝的弹性变形值，为底模高程设置提供数据。图 5 挂篮试验示意图4.2。2 悬灌施工挂篮安装完成后，进行悬灌段施工.1段及以后的梁段均采用挂篮悬臂灌注，悬灌段的施工工艺 流程见图6。图 6 悬灌施工工艺流程图 混凝土的生产与运输 由混凝土搅拌站生产混凝土，拌好的混凝土用混凝土搅拌运输车水平运输，用砼泵垂直输送. 灌注混凝土除前面所述每个梁段的混凝土必须在最早灌注部分终凝前一次完成外，更重要的是要确保 T 构 对称灌注，为此，采取以下措施: 底板、顶板与腹板混凝土采用不同的塌落度，并根据气温的变化进行调整。 运到梁段的砼不直接倾倒入模，而卸置预设的分料钢板上，人工送料入模。 腹板混凝土通过扁串筒入模（扁串筒系根据梁段的钢筋和波纹管的间距专门加工）。灌注时两腹板 混凝土面高度要一致，混凝土分层厚度不超过30cm。 入模的混凝土采用插入式振捣器振捣. 预应力的施工在第4.5节介绍.4。3 边跨端部施工 连续梁的边跨端部采用在支架上现浇。安装底模时,模板与下面支架之间设置木楔，以便于合龙 后模板与架子的拆卸.支架用钢管脚手架。顶部采用工字钢作纵横分布梁.底模、侧模为整体钢模， 内模、端模为木模。4。4 合
