高速鐵路橋梁連續(xù)梁工藝標(biāo)準(zhǔn)及施工技術(shù)

王新宇

(中鐵二十四局集團(tuán)南昌鐵路工程有限公司，江西 南昌 330002)

0 前 言

隨著橋梁工程數(shù)量的不斷增加，對(duì)橋梁施工技術(shù)的要求也不斷提高，但是在施工過程中仍然有許多問題亟待解決，特別是連續(xù)梁的施工工藝。針對(duì)連續(xù)梁施工工藝，通過查閱相關(guān)建筑材料了解到，在橋梁的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中連續(xù)梁有利于提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。橋梁的質(zhì)量取決于成熟的施工技術(shù)和施工形式，并且連續(xù)梁的施工技術(shù)在橋梁建設(shè)中起關(guān)鍵性作用。

1 工程概況

橋址位于沖積平原區(qū)，地形平坦、開闊，地面高程1 408～1 409 m，相對(duì)高差0.5～1 m。橋址范圍內(nèi)多為農(nóng)田，局部為房屋。橋梁在DK738+702處上跨315國(guó)道，公鐵交角為75°，G315線為瀝青路面且凈寬13 m，未來有拓寬計(jì)劃，路基高約1.2 m。DK738+678處為灌溉混凝土渠，上口5.0 m(寬)×1.1 m(深)，渠底比315國(guó)道低約6 m；DK738+717處有一排燃?xì)夤艿琅c公路平行布置；DK738+722.5處為灌溉混凝土渠，上口6.0 m(寬)×2.0 m(深)，渠底比315國(guó)道低約2.5 m；DK738+663處有一De500雙壁波紋管排水管道，埋深約3.5 m；DK738+730處有一道160PVC滴灌管道，埋深約1.2 m。

2 掛籃懸澆連續(xù)梁施工方法

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂法澆筑施工工藝流程見圖1。具體工藝待《S2標(biāo)掛籃懸澆連續(xù)梁專項(xiàng)施工方案》經(jīng)報(bào)審合格且專家論證合格后，以專項(xiàng)施工方案為準(zhǔn)進(jìn)行施工。

圖1 連續(xù)梁掛籃懸澆施工工藝流程圖

3 臨時(shí)支撐安裝

為了在懸臂施工過程中支撐T型梁的臨時(shí)重量和不平衡彎矩，在墩頂?shù)闹螇|兩側(cè)對(duì)稱布置了4個(gè)臨時(shí)支撐。臨時(shí)支撐中填充了C50級(jí)混凝土，橋的外部放置了兩排Φ25mm Ⅳ級(jí)精軋螺紋鋼筋。上端和下端分別錨固在梁和彈簧上。為了便于在閉合過程中移除臨時(shí)支撐，在臨時(shí)支撐的中間放置了一個(gè)6 cm厚的硫磺砂漿絕緣層，并在其中嵌入一個(gè)電阻芯片。

當(dāng)移除臨時(shí)支撐物時(shí)，在臨時(shí)支撐物與永久支撐物之間提供隔熱層，然后使電阻器通電以熔化硫砂漿并移除臨時(shí)支撐物。

4 0#塊的構(gòu)造和橫截面的直線

根據(jù)設(shè)計(jì)橋墩的高度和現(xiàn)場(chǎng)條件，使用圓盤扣將0#塊投射到框架上。套筒式圓盤支撐架的直徑為Φ60.3 mm，壁厚為3.2 mm，材料為Q345B，橫桿材料為Q345B，管徑為Φ48.3 mm，壁厚為2.5 mm。斜桿的材質(zhì)為Q235，管徑為Φ42 mm，壁厚為2.75 mm。都采用熱浸鍍鋅方式。

5 掛籃的制作、試裝配與測(cè)試

掛籃采用菱形，如圖2所示。各構(gòu)件連接方式以焊接和銷接為主，因此，掛籃制作完成后要對(duì)重要構(gòu)件的焊縫進(jìn)行探傷。掛籃各構(gòu)件制做完畢后在加工場(chǎng)地進(jìn)行試裝配，以保證掛籃在施工現(xiàn)場(chǎng)能順利組裝。掛籃出廠前要對(duì)主桁架進(jìn)行承載力和變形試驗(yàn)[1]。掛籃試驗(yàn)在平整的場(chǎng)地上進(jìn)行，采用兩個(gè)主桁對(duì)拉的方式，分級(jí)加載，最大加載為最大使用荷載的1.2倍。掛籃主桁承載力及變形試驗(yàn)圖如圖3所示。

圖2 菱形掛籃示意圖

圖3 掛籃主桁承載力及變形試驗(yàn)圖

6 掛籃懸臂灌注

當(dāng)?shù)啄?、外模隨桁架向前移動(dòng)就位后，在箱形梁的橫截面中安裝地板和織物加強(qiáng)件并安裝縱向預(yù)應(yīng)力鋼管。從填充橫梁部分的框中刪除內(nèi)部模板。完成內(nèi)部模板的安裝后，固定并安裝屋頂板強(qiáng)筋，然后將混凝土倒入梁部分。經(jīng)養(yǎng)生增強(qiáng)，將新澆筑梁截面的預(yù)應(yīng)力筋張緊，并對(duì)管道進(jìn)行分組。隨后掛籃再向前移動(dòng)，進(jìn)行下一梁段的施工。

7 合龍段施工

合龍是連續(xù)梁施工和系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的重要組成部分。合龍必須滿足應(yīng)力狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，并保持梁體的線性，以控制合龍段的構(gòu)造誤差[2]。封閉區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)避免晝夜溫差的影響，從封閉區(qū)澆筑混凝土?xí)r應(yīng)特別注意溫度控制?；炷翝仓r(shí)間控制在2～3 h。封閉部分的結(jié)構(gòu)采用吊籃懸掛法。灌注前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求安裝封閉部分的剛性框架，并預(yù)先添加懸臂端。在懸臂端預(yù)加壓重，同時(shí)在澆筑過程中逐步拆除，使懸臂撓度保持穩(wěn)定。

8 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)

8.1 預(yù)應(yīng)力鋼包裝

縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用的技術(shù)條件應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224-2014)。公稱直徑為15.2 mm，標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度f(wàn)Pk=1860 MPa。內(nèi)徑為90 mm的金屬波紋管用于孔道，采用相應(yīng)規(guī)格的夾片式錨具錨固。后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力件的預(yù)應(yīng)力筋斷絲或滑脫數(shù)量不得超過預(yù)應(yīng)力筋總數(shù)的5‰，并不得位于結(jié)構(gòu)的同一側(cè)，且每束內(nèi)斷絲不得超過一絲。

8.2 張緊設(shè)備

千斤頂?shù)念~定拉力應(yīng)為預(yù)應(yīng)力筋拉力的1.2～1.5倍。最大行程應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)率、初始應(yīng)力期間保留的行程量和應(yīng)力量來確定。張緊油泵的標(biāo)稱油壓應(yīng)為使用過的油壓的1.4倍，并且油泵的容量應(yīng)>張緊千斤頂總輸出的1.5倍。用于張緊的千斤頂修正系數(shù)≤1.05倍(用標(biāo)準(zhǔn)表修正)。千斤頂使用的壓力計(jì)必須防振，精度≥1.0，刻度尺的最小值≤0.5 MPa，刻度尺的直徑≥1.0 MPa。表盤直徑≥15 cm，量程應(yīng)在工作最大油壓的1.25～2.0倍。

8.3 預(yù)應(yīng)力張力

1)鋼絞線的緊固方法如下：0→20%δcon(握住芯子5 min并畫一條線)→100%δcon→錨固。δcon是鋼梁錨固下的拉伸控制應(yīng)力。設(shè)計(jì)提供的拉伸應(yīng)力長(zhǎng)度控制參數(shù)為摩擦系數(shù)μ=0.23，孔道偏差k=0.0025，一端錨具回縮6 mm，鋼束彈性模量Ep=1.95×105MPa。在施工過程中必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果予以糾正。

2)在施加預(yù)應(yīng)力之前，檢查組件的形狀和尺寸以及錨定平臺(tái)后面的混凝土密實(shí)度，并清潔隧道中的砂漿。

3)向錨墊板施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，錨具和千斤頂必須位于同一軸上。當(dāng)使用兩個(gè)張力段時(shí)，在預(yù)應(yīng)力過程中兩端必須保持同步，并且兩端的伸長(zhǎng)率必須相同。

4)在穩(wěn)定和調(diào)整張力之后可以固定預(yù)應(yīng)力筋。在完成錨固并檢查坡度之后，可以從末端切斷多余的預(yù)應(yīng)力筋。應(yīng)該使用鏈鋸切割預(yù)應(yīng)力筋，而不是電弧焊或氣焊，并且預(yù)應(yīng)力筋不能承受高溫、焊接火花或接地電流。切割后，暴露長(zhǎng)度應(yīng)至少為直徑的1.5倍且至少為30 mm。

8.4 管道壓漿

1)在完成連續(xù)梁的應(yīng)力后，應(yīng)在48 h內(nèi)對(duì)管道進(jìn)行灌注。使用真空灌漿工藝。灌漿材料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須滿足《鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件》(TB/T 3192-2008)中的要求。

2)在灌漿之前必須清除管道中的碎屑和水，并且管道的壓縮水泥漿應(yīng)充滿且密實(shí)。同時(shí)，使用密封蓋或水泥灌漿密封錨固夾和灌漿可能泄漏的其他位置[3]。

3)壓漿順序先下后上，相同管道灌漿必須連續(xù)進(jìn)行并完成一次，從漿液攪拌到射束壓力的時(shí)間應(yīng)≤40 min。彎頭和垂直管道必須在最低點(diǎn)從入口推出，并在最高點(diǎn)從出口排出。

4)使用真空輔助灌漿工藝進(jìn)行灌漿。灌漿前必須施加真空。管的真空度穩(wěn)定在-0.06～-0.08 MPa。真空穩(wěn)定后在管道灌漿結(jié)束時(shí)應(yīng)立即打開閥門，并打開灌漿泵以繼續(xù)灌漿。

5)灌漿后檢查灌漿孔和灌漿孔的灌漿壓實(shí)度。如有不實(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)灌，以便完全壓縮管道。對(duì)于連續(xù)梁或壓力灌漿，管道的水懸浮液必須從出口自由流動(dòng)。再次泵送懸浮液，直到懸浮液均勻地離開出口末端，并保持0.5 MPa的壓力持續(xù)5 min。重復(fù)此過程1～2次。

6)在灌漿過程中灌漿溫度應(yīng)在5℃～30℃。灌漿期間和灌漿后3天內(nèi)梁和介質(zhì)的環(huán)境溫度應(yīng)≥5℃，否則應(yīng)采取保溫措施使之滿足規(guī)定溫度。如果環(huán)境溫度>35℃則應(yīng)選擇低溫時(shí)間(例如晚上)進(jìn)行灌漿。

8.5 封 錨

1)孔道壓漿完畢，經(jīng)檢查無不飽滿情況，漿體已凝固后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行封錨作業(yè)。

2)錨固所用的材料應(yīng)為干硬混凝土或補(bǔ)償收縮混凝土，吸水混凝土應(yīng)<梁體，并減少粗骨料和大顆粒的比例。強(qiáng)度和耐久性不應(yīng)低于混凝土梁的強(qiáng)度和耐久性。

3)后張梁綁扎封錨鋼筋之前，應(yīng)將錨墊板表面和錨環(huán)上的粘漿鏟除干凈，封錨處的混凝土應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理，應(yīng)清理干凈浮漿、灰渣等雜物。

4)錨固混凝土應(yīng)保持濕潤(rùn)和絕緣。固化后必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防水處理。

9 結(jié)束語(yǔ)

在橋梁施工過程中有必要加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)要求，不斷提高技術(shù)水平，不斷規(guī)范和滿足施工過程的標(biāo)準(zhǔn)要求。要及時(shí)調(diào)整橋梁施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)水平，根據(jù)技術(shù)工作要求加強(qiáng)監(jiān)督嚴(yán)格控制，明確監(jiān)督工作的具體內(nèi)容和方法，加強(qiáng)橋梁要素的綜合分析，以提高鐵路橋梁施工作業(yè)的連續(xù)性，保證工程的整體質(zhì)量。

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