高速铁路桥梁连续梁工程施工技术探究

吴法尧

(山东省路桥集团有限公司， 山东 济南 250014）

社会的发展， 城市化建设进程加快， 使得我国桥梁工程规模不断扩大， 这使得连续梁得到了广泛应用。 分析连续梁， 不难发现， 将其应用到跨越河道及公路工程中， 突显了诸多优势， 如跨度大、 跨中弯矩挠度小， 具体使用效果较高。

1 我国连续梁施工情况

以我国目前正在开展的种种建设项目为例， 铁路工程在建设过程中总是不可避免地会跨越正在使用的国道， 此时往往需要在国道上面建设预应力混凝土连续的箱梁工作， 连续箱梁以单箱单边室作为横截面结构。 以某工程为例， 此工程需要跨越的国道长度总计长度为106m， 因此该段的连续梁建设长度为103m。支座距离两端的距离需要控制在1m左右， 三个连续梁的支座高度以数学二次函数的计算方式呈现。 挂篮施工是桥梁混凝土连续悬臂施工的重要组成部分， 因为该结构施工方便并且应用价值高， 所以被广泛普及利用。 在桥梁建设中应用最为广泛的类型为菱形挂篮并且借助悬臂施工法辅助工作。 随着挂篮技术的不断发展和完善， 很多混凝土施工工序被逐渐规则化和规范化， 又因为挂篮技术本身施工周期较短并且经济方便， 所以各大铁路在建设过程中都是配合利用发展成为一种连续挂篮桥梁施工体系。 有关施工团队只有彻底掌握挂篮施工的基本工艺以及控制要点， 才能够切实提高施工质量。

2 高速铁路桥梁连续梁工程的重难点

1） 连续梁跨度大， 大部分为64m和80m跨梁，自身重量很大， 难以实现。 施工期间， 现场浇筑施工可以提高施工效率； 2） 桥梁检验。 施工过程中， 沉降量差要求非常严格， 特别是排水平台附近均匀沉降量差， 这是桥梁工程的控制优先事项。 在构造过程中， 数据参数必须符合结构标准的值， 结构标准的值必须根据其他约束合理确定； 3） 桥梁慢慢转向拱桥控制。 高速铁路轨道相对平滑， 必须遵循标准来控制桥梁的弧值。

3 连续梁工程施工技术

3.1 连续梁挂篮施工技术

3.1.1 挂篮选型与设计作业

桥梁项目施工期间使用连续梁挂篮施工技术， 必须选择合适型号的挂篮， 这是该项技术的要点之一，可以通过挂篮、 桥梁梁体合理分配承重重量。 施工过程中比较常见的挂篮类型有菱形、 斜拉式、 三角式，这三种挂篮类型不需要大量节点， 变形率低、 实用性高。 如果选择三角平衡式挂篮， 优势主要体现在稳定性方面， 多运用在大跨径桥梁、 悬臂式桥梁项目中。选择挂篮型号时， 还需要制定科学合理的挂篮设计方案， 确定挂篮系统的内部结构， 精准计算桥梁承重结构的各项参数， 要求参数和桥梁定位工程最大称重保持一致， 再采用纵横交错技术， 优化设计挂篮承载力， 得到的承载力数据可以作为挂篮后锚系统设计依据， 将挂篮锚点、 预留孔紧密连接。 挂篮设计方案中还包括吊篮系统、 底篮承载力这两项内容， 建议选择工字型焊接法， 提高吊篮系统、 底篮、 横梁质量。

3.1.2 挂篮拼装

1） 全面检查构件的质量， 不可发生锈蚀、 变形等问题， 同时检测加工件， 要求其在焊接质量、 螺栓孔位置精度等方面均满足要求； 2） 底横梁与底模纵梁间易形成间隙， 需根据具体尺寸情况垫入合适的楔形钢板； 桥面顶板的前支点应维持平稳， 可通过砂石混合料垫平； 底纵梁与底模钢板应通过焊接的方式稳定连接； 3） 挂篮吊杆所用材料为Φ32mm精轧螺纹钢筋， 为便于该结构的顺利安装， 施工期间应预留吊杆孔； 加强对底篮标高的检测， 掌握实际情况， 以此为依据调整底篮标高； 4） 底篮后端需锚固至现浇梁段底板上， 确保挂篮所处位置可满足要求后， 用千斤顶预拉后锚杆， 此举的目的在于调整箱梁底板接头， 使其具有平顺性。

3.1.3 挂篮走行作业

连续梁挂篮施工中， 挂篮走行也具有一定的难度， 主要体现在预先检查环节， 施工人员对挂篮走行结构、 悬挂与走行系统进行预先检查， 确保所有系统的平稳运行， 随后再开始挂篮走行作业。 为了提高这一环节施工的安全性， 通常会选择顶推法、 张拉线法， 其中张拉线法施工难度较高， 需要使用相应的锚具固定钢绞线， 钢绞线的另外一端需要穿过挂篮， 固定在挂篮前支座的中央， 这一操作流程务必要确保准确性， 以免挂篮走行偏差导致桥梁工程质量问题， 以及因为钢绞线的反复张拉在现场埋下安全隐患。

3.1.4 承载力与弹性形变作业

连续梁挂篮施工中， 挂篮的承载力和弹性形变决定最后的施工效果， 在连续梁挂篮施工中也有一定的难度， 施工人员要注意三个问题： 第一， 如果墩顶两侧部位的施工进度相同， 建议及时采用底膜加挂水箱推载的施工方式； 第二， 确定施工现场受力试验点时， 荷载分配要考虑钢丝滑轮设备， 当荷载数据在120%以内可以进行挂篮试验； 第三， 组织弹性形变试验， 应该选择逐级加载的方法， 最大阶段重点以50%为最佳， 逐级增加至100%， 当达到120%时可以结束。 荷载加载期间要对挂篮变形进行观察， 详细记录观察所得的数据。

3.2 混凝土施工

混凝土施工操作期间， 应遵守对称性原则， 既要确保对称腹板两侧混凝土浇筑同步性， 避免出现歪斜和偏置问题， 又要确保对称悬臂顶端与混凝土浇筑的同步性。 在实行对称浇筑时， 需要应用梁顶三通泵送管， 保证分流操作效果。 浇筑混凝土之前， 凿除混凝土表面浮浆， 暴露石子， 之后用水湿润， 确保水泥浆涂刷效果， 加强接缝位置的黏结度。 在连续梁两端对称浇筑混凝土， 严格控制混凝土不平衡量， 将其控制在设计标准内。 在T形两端同时浇筑混凝土， 避免悬臂两侧混凝土浇筑不平衡。 采用科学的送料工艺， 在送料时间内必须派专人监督连续梁施工过程， 确保混凝土同步浇筑。

3.3 预应力张拉和压浆

1） 张拉： 根据施工图纸的要求进行检查， 并在施工前进行检查。 在施工过程中， 应根据锚固环的实际损耗和合闸的打开情况调整钢梁锚固的外部控制应力， 以确保锚固下的控制应力符合设计值。 钢筋束必须在它们与锚定板之间锚定90。 在实践中， 载荷必须分为不同的级别， 并且作为测量的起点， 可将拉伸值分为三种载荷类型： 10%、 20%和100%。 如果钢丝实际延长值与实测值相比较， 二者误差为6%， 则张拉有效； 如果错误超过6%， 则需要深入分析并修复原因； 2） 管道清理。 进行连接工作前， 应清洗梁体孔道上剩余的湿度和残留量， 提取孔道上的空气， 使空气处于孔道真空状态， 压力为-0.06 ～-0.10MPa。在孔道内稳定真空后应注意的是， 最大流体压力必须为＜0.6MPa,， 以便在孔道中完全填充流体， 在将液体从另一侧的排气孔中按规定流量排出之前， 不能停止注入。

3.4 线性控制

桥梁工程连续梁结构施工过程比较繁琐， 包含大量施工细节与阶段， 且所有阶段对桥梁工程施工的影响并不相同， 如果选择不同的混凝土浇筑工艺， 便会导致各个施工阶段的位移与设计值之间的偏差。 挂篮施工现场没有进行施工控制的条件下发现位移现行，会发生梁形状变形、 桥梁状态与设规定脱节， 结构发生破坏等问题。 组织挂篮线形控制时， 为了确保闭合前悬臂端竖向挠度数据的合理性， 主梁轴线侧向位移必须在允许数值范围内， 闭合之后的桥接线形状要与规定保持一致。 在偏转控制环节， 中线控制、 主梁截面尺寸数据要准确， 挂篮施工时可以进行精准的管控， 加强桥梁工程中主梁施工的安全性。 为了获得理想的线形控制效果， 施工单位要在现场组建线路控制队伍， 与资质高、 专业性强的线路类型第三方监测机构合作， 科学、 合理的统计所有观测数据， 将其与得到的理论计算对比， 作为数据管控依据。 在轴线偏差控制的过程中， 施工现场的全站仪设备要与齐墩中心点、 墩轴线对齐， 采集精准的模板垂直度、 所有点坐标、 高程数据。

3.5 边跨合龙控制关键点

对于边跨合龙控制的关键点， 施工人员需要在前期施工准备阶段， 确保悬臂梁段浇注完毕， 箱顶、 箱内已经完成清除， 也有效获得了近期气温变化规律。在此基础上， 开展后续施工， 利用钢管支架支模施工， 其中外模与底模， 主要使用的是挂篮模板， 而则主要选用组合钢模。 为达到设平衡重的要求， 施工人员可以采取通向悬臂端水箱加水的办法， 根据施工平衡设计要求， 合理确定近端、 远端所加平衡重吨位。

4 结语

连续梁是桥梁建设领域的重点内容， 合理应用施工技术对于提高整体品质而言具有积极意义。 结合工程实例， 从实际施工情况出发， 围绕连续梁施工技术展开探讨， 并提出具体应用要点及施工期间的注意事项， 希望能够给类似工程提供参考。 同时， 工程人员也需要遵循因地制宜的原则， 视实际情况合理优化施工技术， 加强对各道工序施工质量的控制， 提高连续梁的施工水平。