房 松

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

鐵路施工中現(xiàn)澆應(yīng)力混凝土箱梁的施工技術(shù)

房 松

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

在鐵路工程施工過(guò)程中，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁使用滿堂支架、六四軍用梁管支架和貝雷鋼管支架進(jìn)行施工，施工中需考慮橋址覆蓋土層因素。文章以實(shí)際工程為例，對(duì)鐵路施工中現(xiàn)澆應(yīng)力施工技術(shù)進(jìn)行了分析和探討，值得類似工程借鑒和參考。

鐵路施工；現(xiàn)澆應(yīng)力；混凝土箱梁

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.51

0 工程概況

虎什哈至豐寧地方鐵路工程虎豐HFHBT-1-02合同段全長(zhǎng)24.364 km。主要工程數(shù)量：大橋、特大橋15座，全長(zhǎng)4800 m（延米）；隧道2座，全長(zhǎng)1368 m（延米）（包括宋家梁隧道和古房隧道）；路基土石方400余萬(wàn)m3；附屬工程12萬(wàn)m3(圬工方)。全線共有涵洞53座，站場(chǎng)1座。文章以此工程為例，對(duì)鐵路施工中現(xiàn)澆應(yīng)力混凝土箱梁的施工技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工總體方案

1.1 施工作業(yè)面劃分

工程具體施工作業(yè)面的劃分：第一個(gè)作業(yè)面為S017-S014#墩第五聯(lián)，將其作為施工主線，第二個(gè)工作面為S014-S009#墩第三、四聯(lián)，第三個(gè)作業(yè)面為S017-S034#墩第六～九聯(lián)，第五個(gè)作業(yè)面為S001～S006#墩第一聯(lián)。

1.2 支架體系方案的確定以及施工順序

由于施工地區(qū)的地表覆蓋物包括充填粉煤灰和雜填土等，施工組決定用鋼管支架、石渣代替覆蓋層和采用滿堂支架的方式進(jìn)行加固。支架體系的建立方案和施工詳情如下。

第一聯(lián)：S001～S006#墩，此區(qū)域地表層為沖填粉煤灰層，增加承載力方案為施工時(shí)使用貝雷梁鋼管支架，具體施工按照S001#→S006#的順序進(jìn)行，在S006#施工完成時(shí)于橫梁梁頂進(jìn)行抗拉力固定。

第二聯(lián)：S009～S014#墩，箱梁類型為連續(xù)型，跨變截面寬5 m×40 m，S012～S014#墩的箱梁變截面為2孔40 m，施工方式選用碗扣式滿堂支架，具體施工按照S014～S012#的順序進(jìn)行，S009～S012#墩的箱梁變截面為3孔40 m，增加其承載力施工時(shí)使用六四式軍用梁鋼管支架，具體施工按照S012～S009#的順序進(jìn)行，并在S009#施工完成時(shí)于橫梁梁頂進(jìn)行抗拉力固定。

施工主線的第五聯(lián)為3孔40 m等截面連續(xù)箱梁，施工采用落地式滿堂支架；第七聯(lián)4孔40 m等截面連續(xù)箱梁、第八聯(lián)5孔40 m等截面連續(xù)箱梁以及9孔40 m等截面連續(xù)箱梁在施工時(shí)均采用六四式軍用支架。

施工主線的第六聯(lián)為6孔37.5 m等截面連續(xù)鋼梁、第九聯(lián)為2孔37.5 m等截面連續(xù)箱梁，施工時(shí)支架的選擇均為六四式軍用支架。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁現(xiàn)澆施工

2.1 膺架搭設(shè)施工

（1）六四式軍用梁鋼管支架施工。在進(jìn)行六四軍用梁的布置時(shí)，依據(jù)按腹板位置施工并使孔位相對(duì)稱，并使用砂箱作為落架。變寬段由12片變?yōu)?9片，其現(xiàn)澆支架由鋼管支架來(lái)支撐，標(biāo)準(zhǔn)段由鋼牛腿來(lái)支撐。使用直徑1 m鉆孔樁并進(jìn)行混凝土澆筑形成承重臺(tái)作為臨時(shí)的支撐墩的基礎(chǔ)部分，墩體用鋼管搭建，頂部設(shè)I22b工字鋼分配梁。施工注意事項(xiàng)有：錯(cuò)開(kāi)頂部接縫，盡量將接縫預(yù)留在受力小的部位；提前完善立柱間聯(lián)系，搭建時(shí)內(nèi)部軍用梁位置要與設(shè)計(jì)一致；完成鋼管支架的施工后，要對(duì)工程進(jìn)行整體驗(yàn)收；通過(guò)反推計(jì)算減少相應(yīng)材料，從而減小形變[1]。

（2）滿堂支架施工。施工前對(duì)地面進(jìn)行碾平處理，然后進(jìn)行50 cm厚水穩(wěn)層的建設(shè)，在水穩(wěn)層表面進(jìn)行20 cmC20混凝的澆筑，來(lái)增大施工區(qū)域地基的承載力。隨后用現(xiàn)澆混凝土條形基礎(chǔ)進(jìn)行鋪設(shè)，立桿支墊采用規(guī)格為尺寸15 cm×15 cm、厚10mm的鋼板，再進(jìn)行滿堂碗扣式鋼管支架的搭建。進(jìn)行搭建務(wù)必保證使用的配件驗(yàn)收合格以及搭建過(guò)程規(guī)范施工。若需調(diào)整構(gòu)架尺寸一定要通過(guò)準(zhǔn)確的技術(shù)運(yùn)算；搭設(shè)工作開(kāi)始前，就要對(duì)支架高度以及頂托和底托的調(diào)節(jié)量進(jìn)行確定；常用的調(diào)節(jié)使用可調(diào)節(jié)支座，范圍在20 cm以內(nèi)，超過(guò)該范圍時(shí)應(yīng)進(jìn)行加固。

（3）貝雷梁鋼管支架。按照腹板位置進(jìn)行貝雷梁的布置，橫橋向設(shè)10片，變寬段由12片變?yōu)?9片。如圖1所示為貝雷梁支架的平面布置圖。

圖1 1/2貝雷梁支架平面布置圖

于支架頂端進(jìn)行側(cè)模排架和底模支撐，由2個(gè)臨時(shí)支墩進(jìn)行支架的支撐，用鋼管連接2個(gè)支墩，并使用砂筒作為落架。

2.2 膺架預(yù)壓及底模標(biāo)高調(diào)整

完成膺架搭設(shè)后進(jìn)行底模安裝，對(duì)膺架的預(yù)壓依據(jù)整個(gè)梁體的重量設(shè)計(jì)值的120%進(jìn)行加載預(yù)壓，以此使支架非彈性形變除去，對(duì)其彈性形變進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果作為膺架的預(yù)拱度參數(shù)。

單跨的預(yù)壓觀測(cè)點(diǎn)共6個(gè)，設(shè)置在支墩和跨中的斷面上，每天觀測(cè)2次，大暴雨等特殊情況增加觀測(cè)次數(shù)。要求持續(xù)觀測(cè)最少為48 h，預(yù)壓效果穩(wěn)定時(shí)（沉降量每天＜1mm）進(jìn)行卸載。完成卸載后，再次對(duì)膺架進(jìn)行測(cè)量，對(duì)各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的彈性形變進(jìn)行計(jì)算。

面對(duì)已預(yù)壓區(qū)，底模標(biāo)高的調(diào)整按如下公式進(jìn)行：底模頂面標(biāo)高=梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高+彈性形變值[2]。

2.3 鋼筋綁扎施工

按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)來(lái)完成鋼筋的綁扎，將模板清理干凈后就可進(jìn)行底板的鋼筋綁扎和腹板的鋼筋綁扎。若出現(xiàn)腹板鋼筋重量較大的情況，可通過(guò)增加混凝土保護(hù)層的墊塊來(lái)緩解壓力。綁扎工程接近尾聲時(shí)，參照設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力束管道定位筋的綁扎，最后進(jìn)行管道安裝。整體綁扎施工完成后，交由質(zhì)檢部門(mén)核查，檢驗(yàn)結(jié)果達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行下一步施工。

2.4 模板施工

使用木模進(jìn)行內(nèi)、外的模板施工，面板和板肋分別選用15mm厚的竹膠板和5 cm×10 cm的方木，其中板肋的距離≤20 cm，內(nèi)模框架的形成是以規(guī)格為10 cm×10 cm的方木進(jìn)行加工的，框架之間的距離最多相距80 cm，從模板的穩(wěn)定性考慮，將內(nèi)?？蚣苓M(jìn)行斜向連接處理。模板施工過(guò)程中將內(nèi)模、腹板全部進(jìn)行分段處理，每段長(zhǎng)在3～5 m，在地面將每段先加工完成，然后進(jìn)行吊裝安裝。為了預(yù)防漏漿還需在接縫位置貼上雙面膠。

2.5 箱梁混凝土澆筑方法

澆筑混凝土?xí)r采取的方法為泵送。澆筑過(guò)程按照以下順序進(jìn)行：第一段梁的澆筑由后向前，此外其他梁的澆筑由前向后。遇到梁的橫斷面時(shí)澆筑順序?yàn)榈装濉⒏拱?、頂板依次進(jìn)行。

（1）底板澆筑。與腹板相比底板通常會(huì)領(lǐng)先10～20 m，在進(jìn)行底板混凝土澆筑的過(guò)程中需要在內(nèi)膜提前留下輸送窗口，泵車通過(guò)該窗口將混合料運(yùn)送至底板。每次下料的數(shù)量不要太多，并及時(shí)振搗使材料密實(shí)，避免下一步腹板注澆時(shí)出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象。振搗方法：首先使用插入式振搗器插入，然后使用平板式振搗器，最后在振平的底板上噴灑養(yǎng)生劑。

（2）腹板澆筑。在之前的澆筑完成約2 h時(shí)，混凝土處于初凝狀態(tài)，此時(shí)可進(jìn)行斜層腹板澆筑。對(duì)腹板兩邊要同時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑，保證模板支架的平衡?；炷恋臐仓穸葹槊繉?0 cm，且要及時(shí)振搗使其密實(shí)。振搗過(guò)程選擇高頻的插入式振搗器，在混凝土還未凝固時(shí)要及時(shí)進(jìn)行新一層混凝土的覆蓋，保證澆筑連續(xù)性的腹板澆筑。

（3）頂板澆筑。依次完成底板、腹板的澆筑后混凝土澆筑至箱梁腋點(diǎn)，則開(kāi)始進(jìn)行頂板澆筑。頂板澆筑的順序?yàn)槭紫冗M(jìn)行中間澆筑，然后同時(shí)進(jìn)行兩側(cè)翼板的澆筑，澆筑的同時(shí)及時(shí)振搗，首先使用插入式振搗器，再進(jìn)行平整處理?；炷翝仓罁?jù)兩側(cè)末板的標(biāo)線高度嚴(yán)格控制，以此對(duì)橋面高度進(jìn)行控制。第二次抹面完成后，要及時(shí)噴灑養(yǎng)生劑。澆筑完成2h左右，進(jìn)行進(jìn)一步的養(yǎng)生處理[3]。

2.6 預(yù)應(yīng)力的施工

（1）安裝鋼絞線。預(yù)應(yīng)力的施工是在橋面建設(shè)完成的前提下進(jìn)行的，首先進(jìn)行鋼鉸線的安裝，通過(guò)鋼鉸線將預(yù)應(yīng)力管道穿過(guò)，管道兩端的施工人員相互配合，預(yù)留大概60～80 cm鋼鉸線。完成預(yù)留后垂直切斷鋼鉸線，切割工具可選用手提式電動(dòng)砂輪。最后按照順序制作好錨固頭和安裝連接器。

（2）預(yù)應(yīng)力的施加及管道注漿。設(shè)計(jì)方案指出，混凝土澆筑完成一周后、強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%時(shí)，對(duì)其進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施壓。操作使用VSL（瑞士威勝利工程有限公司）預(yù)應(yīng)力設(shè)備來(lái)完成。

進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉的具體操作時(shí)，對(duì)延伸率、按拉力進(jìn)行雙向控制，按照拉力值的不同分3個(gè)等級(jí)，拉力每到達(dá)一級(jí)時(shí)，要進(jìn)行延伸量的測(cè)量，多次張拉使延伸量與相匹配的控制力達(dá)到設(shè)計(jì)值。測(cè)量出鋼束拉伸的實(shí)際值并將其與理論值做比較，一般情況下誤差要≤6%。在應(yīng)力施加過(guò)程中要精準(zhǔn)記錄每一次的測(cè)量數(shù)據(jù)。

（3）管道注漿。灌漿進(jìn)行的時(shí)間在預(yù)應(yīng)力施加完成8 h后。進(jìn)行壓漿前需用空壓機(jī)對(duì)管道進(jìn)行清潔處理，并將封錨堵帽安裝于錨頭。為了更好地控制壓漿進(jìn)程，使用控制開(kāi)關(guān)在管道末端進(jìn)行控制，當(dāng)泥漿從管道末端流出后，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，進(jìn)行封堵，為了保證泥漿完全充滿管道，在持續(xù)加壓3 min后，又一次啟動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，結(jié)束管道注漿。此過(guò)程需連續(xù)進(jìn)行，不能間歇操作[4-5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，該鐵路現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁使用貝雷梁鋼管支架、六四式軍用梁鋼管支架和滿堂支架順利完成了施工任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期施工要求。采用六四式軍用梁無(wú)需對(duì)支架基礎(chǔ)進(jìn)行處理，拼裝周轉(zhuǎn)速度快，且可從軟弱地層跨越，構(gòu)造也更加簡(jiǎn)單，單片穩(wěn)定性也更好，施工成本低，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

［1］GB 50010—2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

［2］顧祥林.混凝土結(jié)構(gòu)基本原理［M］.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2004.

［3］范立礎(chǔ).預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋［M］.北京：人民交通出版社，1988.

［4］石程華.現(xiàn)澆箱梁碗扣式滿堂支架整體計(jì)算分析與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究［J］.公路，2015（7）：156-160.

［5］畢永清.鋼管支墩與貝雷梁支架在現(xiàn)澆梁施工中的應(yīng)用［J］.施工技術(shù)，2011（13）：84-86.

U445.57

B

〔編輯 利 文〕