64m槽型梁系杆拱桥施工关键技术

64m槽型梁系杆拱桥施工关键技术

刘子利

中铁十局集团第一工程有限公司山东省济南市250000

摘要：随着我国经济建设的不断发展，桥梁结构新形式不断出现，新形式桥梁的施工技术也不断完善，本文主要介绍64m大跨度槽型梁系杆拱桥施工技术，通过对槽型梁及系杆拱施工的研究，总结出一套切实可行的施工工艺。

关键词：槽型梁；系杆拱；施工工艺

一、工程概况

跨沪通特大桥工程主跨采用64m简支槽型梁拱跨越沪通铁路，系梁全长67m，计算跨度为64m，拱肋失高12.8m，拱肋采用二次抛物线线型。系梁采用预应力混凝土槽型梁截面。槽型梁拱脚顺桥向6.2m范围内设成实体段，拱肋横截面采用单肢钢管混凝土截面，钢管直径为1m，吊杆布置采用单向杆，采用61根φ7高强低松弛镀锌平行钢丝束，冷铸墩头锚，索体采用PES（FD）低应力防腐索体，并外包不锈钢防护。

二、总体施工工艺流程

槽型梁拱组合桥由槽型梁与拱两种基本结构组合而成，根据现场实际，采用"先梁后拱"的施工方法。槽型梁采用搭设钢管支架现浇法施工，拱肋采用在桥面搭设支架支撑法施工，施工工艺为：搭设梁底支架→现浇系梁及拱脚混凝土→张拉第一批纵向预应力索→在桥面架设支架→拼装钢管拱肋→灌注拱肋内混凝土→按指定次序张拉吊杆→调整吊杆力→施工桥面系→张拉主梁后期钢索→拆除梁底支架→调整吊杆力到设计索力。

三、槽型梁施工工艺

（一）支架施工

支架利用钢管桩接长作为钢管支墩，采用φ630×8mm钢管，钢管间距为6m，钢管入土深度为18m。钢管立柱柱头采用10mm厚钢板外加4道加劲肋板。支架设置纵横向连接系，连接系采用20槽钢与钢管立柱满焊，同一排每相邻两根管桩采用Z字型结构连接成为一个单元，每排左右两单元之间设两道水平连接杆，上下间距4m。

钢管桩柱头结构上部设置横向分配梁，采用3I40a并排形式通长布置（单根型钢长度12m），分配梁与钢管桩间纵向设置两排2槽10扣焊结构，割除后可脱空支架，方便支架及分配梁的拆除。横向分配梁上方铺设纵梁，跨中纵梁采用321型贝雷梁，横桥向用定尺桁架连接成为整体，

图2槽型梁钢管支架现场施工图

（二）模板施工

支架预压施工完成后，进行模板的铺设，底模铺设在10×10方木上，方木间距为30cm，采用15mm竹胶板进行拼装，外侧模采用大块竹胶板及倒角定型模板组合。模板位置和垂直度调整好后，将各片外模之间连成整体，使各模板接缝紧固密贴，所有模板接缝均设特制密封耐油橡胶条，防止浇筑混凝土时漏浆，腹板内模采用对拉螺杆锁紧。

（三）钢筋、预应力施工

槽型梁钢筋均在加工场集中加工，然后全部集中吊运到模板内绑扎，按照先底板、再腹板、最后顶板的顺序进行。钢筋绑扎过程中，同时固定相应部位的预应力波纹管定位钢筋网片和波纹管，并安装好各种预埋件。

（四）拱脚预埋骨架、吊杆预埋及其它预埋件的埋设

为保证钢管预埋段有一个可靠的立足之处，在槽型梁钢筋安装之前需在拱脚处安放劲性骨架，做为预埋段的支撑，劲性骨架由槽钢焊接而成，槽型梁端在混凝土施工前要做好吊杆锚垫板、预埋套筒和锚块等的设置，尤其注意接触网支柱基础、综合接地系统以及检查台车轨道预埋件的施工，不可遗漏。

图3劲性骨架结构形式图

（五）混凝土施工

本次槽型梁混凝土的浇筑一次成型，按照“纵向分段、水平分层”的施工思路从中间向梁端依次浇筑成型；纵向混凝土浇筑先浇注跨中混凝土，然后采用两台泵车从中间向两端分别对称浇注，最后浇注端纵梁及拱脚混凝土。横向混凝土浇筑时先从腹板向下灌注混凝土，再浇筑底板混凝土，最后再浇筑腹板剩余混凝土和翼缘板混凝土。

底板浇筑：底板浇筑从跨中向两端浇筑，底板混凝土浇筑时先从腹板将混凝土灌入，混凝土由底部流向底板中心方向，再直接浇筑底板混凝土，完成剩余部分底板混凝土浇筑。

腹板浇筑：待底板倒角处混凝土无明显上涌现象时，进行腹板浇筑，腹板混凝土采用水平分层的浇筑方法，每层厚度控制在30cm以内，从中间向两端依次浇筑。

拱脚浇筑：拱脚混凝土浇筑时，第一步在底板与腹板浇筑底层混凝土；第二步从翼缘板灌筑第二层混凝土并进行捣固；第三步需在拱脚顶先预留振捣孔，并从振捣孔灌筑混凝土进行捣固，在振捣孔位置混凝土振捣密实后及时封堵，同时可由预埋拱脚钢管内灌入混凝土。

在浇注混凝土后，及时在系梁底板顶面及腹板顶面紧密覆盖毛毡，尽量减少暴露时间，防止表面水分蒸发。

四、系杆拱施工工艺

混凝土龄期达到设计要求，张拉完成第一批预应力束之后，在桥面搭设拱肋拼装支架，支架位置支撑于拼装节点，两端对称依次将拱肋拼装完成。

图4拱肋施工支撑支架图

拱肋在工厂内分9段加工制造完成，经检查合格后运至施工场地，在施工场地进行预拼装，每根拱肋预拼装后分为3段，其中一段为2m合拢段。在槽型梁上搭设钢管支架，每段拱肋节段用25t吊车吊装，最后经过测量观察确定合拢段长度后进行现场加工。拱肋混凝土采用顶升法对称泵送无收缩混凝土进行灌注，安装并张拉吊杆，调整好吊杆力后拆除支架，施工二期恒载及桥面系后，复测并调整吊杆索力至设计值。

（一）拱肋的安装

待临时支架完成后，将拼装成段的钢管拱运到起吊位置上，用25t吊车将钢管拱吊装至拱架上焊接成拱，并按从拱脚、拱肋到拱顶的顺序，同时对称吊装焊接成型。两拱肋间横向支撑在拱肋安装时同时进行。横撑根据设计预先加工成型，运输到施工现场后，通过汽车吊吊高至横撑与拱肋相贯位置，然后对中、调整、检查、焊接，斜撑按同样的施工方法进行。

拱肋的安装步骤为：起吊→就位→连接→精确调整→点焊固接→调整拱肋线型→安装横撑→焊接→探伤检测。

（二）拱肋混凝土

由于管内混凝土施工工艺采用泵送顶升压注施工，由拱脚顶部设置压注孔，两端同时对称分段，靠混凝土自重将孔隙压实。

泵送由拱脚开始连续、对称压注完成。压注时应严格控制泵压和泵速，保证混凝土对称灌注和对称加载。混凝土灌注时，利用铁锤敲击钢管听音的方法确定混凝土灌注位置。对称灌注混凝土，确保两半肋进度差不超过2m。混凝土泵送完后，立即关闭切止阀门，同时应对钢管表面淋水降温，以保证混凝土质量。

（三）吊杆安装及张拉

吊杆的安装由钢管拱肋上锚孔自上而下穿出，再穿过梁体上的预留孔。穿杆时，先拧上拱肋上的冷铸墩头锚的螺母，当吊杆穿过边纵梁的预留孔后，再拧下墩头锚的螺母，并调整校正。在整个穿杆过程中，不得碰、擦伤挤包护层及墩头锚丝螺纹。

吊杆张拉共分3个阶段：吊杆初张拉、施工桥面后索力调整、收缩徐变完成后恒载索力调整。待管内混凝土达到设计强度的90%后，拆除系梁上的临时支架，之后进行吊杆初张拉，完成所有吊杆张拉后进行锚头处理，最终完成全桥施工。

五、结论

槽型梁系杆拱结合桥为首次在铁路桥梁上采用的新形式桥梁，该施工技术的研究对进一步提高我国铁路桥梁建设水平，推动桥梁技术进步有非常重要意义。

参考文献：

[1]卢朋.预应力槽型梁施工技术研究[J].安徽建筑2014（03）：130-131.

[2]李冠勋.铁路现浇槽型梁施工技术研究[J].经营者管理，2015，（05）：311.

3]张大宇.钢管混凝土系杆拱施工技术及质量控制[J].甘肃科技，2009，（09）：149-150.