葉德炳

（京福閩贛鐵路客運專線有限公司）

跨西嶺互通特大橋連續(xù)梁上跨復(fù)雜立體交通關(guān)鍵施工技術(shù)

葉德炳

（京福閩贛鐵路客運專線有限公司）

本文結(jié)合京福鐵路閩贛段跨西嶺互通特大橋的施工過程，分析了施工難點和重點，制定出完善的施工技術(shù)，詳細(xì)論述了連續(xù)梁上跨復(fù)雜立體交通的關(guān)鍵施工方法，提出了質(zhì)量控制措施，以期為同類型施工項目提供指導(dǎo)和借鑒。

京福鐵路；連續(xù)梁；立體交通

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，交通運輸取得了飛速的進(jìn)步，交通建設(shè)項目的規(guī)模逐漸擴大。在工程建設(shè)項目中難免會遇到一些難題，例如一些跨越互通的特大橋梁，只要解決了建設(shè)施工中的互通橋梁施工問題，項目建設(shè)必定能進(jìn)入新的階段，促進(jìn)交通運輸業(yè)的發(fā)展。本文針對京福鐵路中跨西嶺互通特大橋梁的立體交通施工進(jìn)行了分析。

1　工程概況

京福鐵路閩贛段跨西嶺互通特大橋，采用先梁后拱法施工的主橋（70+136+70）m連續(xù)梁拱，施工場地狹窄，施工條件復(fù)雜，施工難度和安全威脅大，為全線重點控制工程之一。起訖里程為DK805+886.23～DK807+122.36，中心里程DK806+504.295，合計1236.1m，全橋共設(shè)30個墩臺，橋跨組合為雙線[20-32m簡支箱梁+1-（40+64+64+40）m連續(xù)梁+1-（70+136+70）m連續(xù)梁拱+1-48m簡支箱梁+1-32m簡支箱梁]。

圖1　

2　施工難點分析

2.1主橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大

主橋（70+136+70）m連續(xù)梁拱0#段結(jié)構(gòu)尺寸大，長15m，拱座處頂面寬16m，梁端頂面寬14.4m，支點處梁高7.5m，兩端各伸出墩頂外4.5m；連續(xù)梁拱0#段結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程量大，約900m3混凝土，采用墩頂托架施工，不僅具有一般連續(xù)梁0#段復(fù)雜的外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部普通鋼筋與三向預(yù)應(yīng)力鋼筋，而且在梁頂設(shè)置了復(fù)雜的鋼管拱肋的拱座結(jié)構(gòu)，為保證0#段與拱座結(jié)構(gòu)結(jié)合緊密，結(jié)構(gòu)混凝土相互間齡期大致相同，減少拱座因施工工藝因素造成開裂幾率，要求0#段與拱座整體澆筑。

2.2施工環(huán)境復(fù)雜

跨西嶺互通特大橋為跨越進(jìn)出福州西北門戶的復(fù)雜交通咽喉而設(shè)，上跨福州市繞城公路西嶺互通、福州市三環(huán)路主輔道、銅盤路D匝道、既有營業(yè)線外福鐵路、在建向莆鐵路左右線等眾多城市道路、高速公路及鐵路，施工環(huán)境極為復(fù)雜，（70+136+70）m主跨跨越繞城高速左右線高架橋，鋼管拱肋安裝受到諸多的限制，影響施工方案的選擇，需要進(jìn)行方案局部創(chuàng)新。

2.3施工質(zhì)量要求高

連續(xù)梁拱拱肋弦管及綴板內(nèi)采用頂升灌注微膨脹混凝土，要求混凝土具有良好的工作性能和科學(xué)合理的灌注工藝，能進(jìn)行順利的灌注，保證結(jié)構(gòu)安全，拱肋內(nèi)混凝土填充密實，質(zhì)量滿足要求。

2.4安全風(fēng)險大

連續(xù)梁拱上跨復(fù)雜立交系統(tǒng)施工，在不具備設(shè)置防護(hù)棚架的條件下，為保證施工安全和下方行車安全，需確定出一整套科學(xué)、合理的安全防護(hù)方案，進(jìn)行安全防護(hù)[1]。

2.5精度要求高

該橋的施工控制計算除了必須滿足與實際施工方法相符合的基本要求外，還要考慮諸多相關(guān)的其它因素。連續(xù)梁-拱組合橋的恒載內(nèi)力、撓度與施工方法和架設(shè)程序密切相關(guān)，施工控制計算前首先對施工方法和架設(shè)程序做一番較為深入的研究，對主梁架設(shè)期間的施工荷載給出一個較為精確的數(shù)值，同時考慮溫度、混凝土收縮徐變、預(yù)應(yīng)力的影響，達(dá)到施工階段安全可控，成橋后達(dá)到設(shè)計線型要求和內(nèi)力控制要求[2]。

3　施工難點的解決方案

施工安排本著滿足節(jié)點工期、合理配置資源、有效節(jié)約投資的原則，重點和難點優(yōu)先安排施工。施工的難點在于連續(xù)梁拱0#段與拱座整體澆筑施工，大直徑鋼管拱精確加工、原位拼接施工，連續(xù)梁拱高性能鋼管混凝土設(shè)計及灌注施工，連續(xù)梁拱吊桿安裝張拉施工，連續(xù)梁拱各施工階段線形和內(nèi)力監(jiān)控技術(shù)。

3.1連續(xù)梁拱0#段與拱座整體澆筑施工

制定詳細(xì)的施工方案，重點進(jìn)行支架體系的驗算及質(zhì)量檢查；嚴(yán)格控制托架的施工焊接質(zhì)量，對托架焊縫進(jìn)行檢測；加強拱座鋼筋預(yù)應(yīng)力筋的施工質(zhì)量檢查；嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量控制，加強混凝土澆筑過程控制。

3.2大直徑鋼管拱精確加工、原位拼接施工

對拱肋加工進(jìn)行駐場控制，嚴(yán)格控制拱肋的加工精度及進(jìn)行拱肋的試拼，保證拱肋質(zhì)量。制定詳細(xì)的拱肋原位拼裝方案，重點進(jìn)行支架體系的驗算及質(zhì)量檢查。嚴(yán)格控制拱肋的吊裝安裝精度，保證整個拱肋線型的精度。依據(jù)焊接工藝評定試驗結(jié)果制定焊接工藝指導(dǎo)書，減小焊接變形和殘余應(yīng)力。

3.3連續(xù)梁拱高性能鋼管混凝土設(shè)計及灌注施工

進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計，選擇最優(yōu)配合比，嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量控制，加強混凝土澆筑過程控制。

混凝土施工前檢查進(jìn)場原材料質(zhì)量，如用變動及時提出整改；特別是對外加劑和膨脹劑檢查，外加劑進(jìn)場時先混凝土試拌驗收，滿足要求時方可使用；膨脹劑主要檢查是否受潮失效，對受潮和進(jìn)場時間久的要禁止使用。

混凝土施工時，試驗人員分別安排前艙和后艙同時把控，出站前前艙試驗人員檢測混凝土各項物理性能指標(biāo)，滿足要求時發(fā)往施工現(xiàn)場；混凝土到現(xiàn)場時再由后艙試驗人員檢測混凝土物理性能指標(biāo)，滿足要求時方可使用。

根據(jù)拌合站的產(chǎn)能和混凝土的運輸時間，計算出需要的運輸車輛，同時并預(yù)計2臺備用；混凝土泵車采用工況良好的車載地泵共計5臺，一臺備用，同時配足其他協(xié)助車輛。

每節(jié)段施工鋼管拱必須多加工一個。四臺混凝土泵車在泵送混凝土前，必須先濕潤泵管，再泵送砂漿潤滑和密封輸送管，準(zhǔn)備工作完成后才能同時泵送混凝土施工，并配置專門指揮人員調(diào)度每臺泵車的混凝土施工進(jìn)度，確保鋼管兩端灌注高度不超過2m，混凝土漿從頂端出口直到排出與進(jìn)口一致時方可停止混凝土泵送，關(guān)閉進(jìn)、出口閘閥保證混凝土的泵送質(zhì)量。

環(huán)境氣候?qū)︿摴芑炷恋氖┕r影響比較大，所以在施工時必須選擇氣溫較低，風(fēng)速較小的陰天最為合適。對拱肋混凝土澆筑后進(jìn)行檢查、檢測保證拱肋鋼管混凝土的施工質(zhì)量。

3.4連續(xù)梁拱吊桿安裝張拉施工

制定詳細(xì)的施工方案，編制清晰的施工流程圖，嚴(yán)格按照流程圖進(jìn)行調(diào)索工作；嚴(yán)格控制張拉設(shè)備精度，對張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，張拉平臺的安裝、張拉設(shè)備的連接進(jìn)行嚴(yán)格的檢查制度。做好吊桿的索力監(jiān)測及采集，嚴(yán)格控制傳感器安裝及標(biāo)定。

3.5連續(xù)梁拱各施工階段線形和內(nèi)力監(jiān)控技術(shù)

制定詳細(xì)的線型及內(nèi)力監(jiān)控方案，嚴(yán)格按方案采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行線型及內(nèi)力分析。準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，嚴(yán)格按照監(jiān)控量測所給定標(biāo)高施工，做好主梁線形監(jiān)控。

做好吊桿張拉過程中吊桿張拉力的跟蹤測試，吊桿張拉完畢后的測試，包括調(diào)整吊桿張力過程中的測試，并做好二期恒載后的吊桿張力測試，保證吊桿的索力施工質(zhì)量及精度要求。

3.6新技術(shù)的攻關(guān)

設(shè)計了長懸臂墩頂現(xiàn)澆三角托架和加固體系，解決了連續(xù)梁拱大結(jié)構(gòu)鉆石型0#段與拱座整體現(xiàn)澆的施工難題。

設(shè)計了橋面π型大鋼管提升定位支架，解決了跨越復(fù)雜立交系統(tǒng)大跨度連續(xù)梁拱窄橋面拱肋安裝施工難題。

圖2　π型大鋼管提升定位支架

研究了高性能混凝土及其灌注工藝，掌握了連續(xù)梁拱鋼管拱肋混凝土灌注技術(shù)，總結(jié)拱肋的灌注經(jīng)驗。

采用全封閉掛籃和高速公路車道臨時布控措施，解決了在上跨復(fù)雜立交系統(tǒng)連續(xù)梁拱施工無條件搭設(shè)防護(hù)棚架條件下安全防護(hù)技術(shù)。

圖3　掛籃全封閉施工

4　大跨度連續(xù)梁施工質(zhì)量控制要點

（1）采取高保坍、超緩凝泵送混凝土澆注梁體大體積混凝土及養(yǎng)護(hù)技術(shù)，采取高性能混凝土澆筑，同時采取混凝土外觀質(zhì)量控制技術(shù)措施。掛籃及0#塊的模架系統(tǒng)設(shè)計合理，有一定安全系數(shù)，并采取預(yù)壓措施，消除非彈性變形；嚴(yán)格按照設(shè)計要求合攏順序施工；預(yù)應(yīng)力張拉采用張力和伸長量雙控，孔道封閉采取真空壓漿[3]。

（2）本橋連續(xù)梁跨度大，施工中結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，各種復(fù)雜的因素都可能引起結(jié)構(gòu)的幾何形狀和內(nèi)力改變。盡管在設(shè)計時已經(jīng)考慮了施工中可能出現(xiàn)的情況，但由于施工過程的復(fù)雜性，影響因素多，事先難于精確估計結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)。通過在施工過程中對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時監(jiān)控，可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對施工過程中的控制參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。并且在已建節(jié)段偏離控制目標(biāo)時，及時調(diào)整下一節(jié)段的掛籃定位標(biāo)高，以保證結(jié)構(gòu)線形的平順，并監(jiān)控實際內(nèi)力分布，使箱梁始終處理于安全受力范圍內(nèi)[4]。

（3）影響施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)線形和內(nèi)力的因素主要有以下幾方面：混凝土彈性模量、混凝土方量誤差及單T兩側(cè)重量不平衡、混凝土徐變、施工臨時荷載、溫度影響、掛籃變形、預(yù)應(yīng)力束張拉誤差。當(dāng)上述因素與設(shè)計不符，而又不能及時識別引起控制目標(biāo)偏離的真正原因時，無法采取正確的糾偏措施，引起誤差積累。本橋主梁跨度大，施工過程復(fù)雜，為了保證施工質(zhì)量，對本橋進(jìn)行施工監(jiān)測和控制是十分必要的。

5　結(jié)束語

京福鐵路跨西嶺互通特大橋是京福鐵路客運專線全線重點控制工程之一，同時被列為鐵道部工管中心及鑒定中心重點工程之一，受到建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理單位和地方政府等各級主管單位的高度關(guān)注和重視；橋梁施工期間受到社會各界的廣泛關(guān)注及高度評價。通過采用合理的施工方法，京福鐵路閩贛段跨西嶺互通特大橋順利竣工。通過這個施工項目可以總結(jié)出，在建設(shè)項目中，首先要做的是針對施工的難點和重點進(jìn)行分析，制定完善的施工方案，將施工質(zhì)量控制措施落實到實際中，提高項目的建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)交通運輸?shù)陌l(fā)展。

[1]郭景琢.大跨度連續(xù)梁施工仿真分析方法與實例[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2012，25（5）：96.

[2]顏志華.大跨度連續(xù)梁橋墩地震反應(yīng)分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2011，18 （2）：17.

[3]姜偉.大跨度連續(xù)梁施工技術(shù)[J].鐵道建筑，2010，22（1）：92.

[4]王煒.淺談大跨度連續(xù)梁監(jiān)控要點[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，63（23）：77.

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1673-0038（2015）41-0247-02

2015-9-20