先簡支后連續(xù)箱梁施工技術(shù)

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        為保證高速鐵路對軌道線路的高平順度要求，采用先簡支、后連續(xù)技術(shù)進行連續(xù)梁施工已經(jīng)被國外鐵路界認同，采用這種結(jié)構(gòu)同時還增強了橋梁的整體性，提高橋梁的縱、橫向剛度，改善了橋梁受力狀況。高速鐵路橋梁采用連續(xù)能夠極大的提高梁體的結(jié)構(gòu)整體性、剛度和線路的平整性。京滬高速鐵路跨度3×20m、3×24m、2×24m、2×32m、3×32m連續(xù)箱梁施工，采用了先簡支后連續(xù)箱梁施工方法。針對先簡支后連續(xù)箱梁的特點，結(jié)合我局房山橋梁廠在秦沈客運、2×24m1：2模型試驗（鐵道部科技開發(fā)計劃）的施工經(jīng)驗，特制定了高速鐵路先簡支后連續(xù)箱梁施工方法。主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：

　　1、主要施工工藝；

　　2、預施應(yīng)力工藝放案；

　　3、移梁及運輸；

　　4、先簡支后連續(xù)工藝；

　　一、先簡支后連續(xù)工藝

　　橋梁的連續(xù)是本工法重點和難點，主要有以下幾點注意事項；

　　1、架梁機和運梁車安全通過濕接縫；

　　2、濕接縫的澆筑

　　3、施加預應(yīng)力；

　　4、體系轉(zhuǎn)換。

　　1、濕接縫的澆筑

　　在梁體吊裝前，應(yīng)將梁體濕接縫側(cè)端頭做好鑿毛處理。要把原來的混凝土表面全部以見到鑿除，以看見石子為止。并且把濕接縫側(cè)端的外露鋼筋調(diào)直。

　　每聯(lián)梁體吊裝后，就可以安裝濕接縫段底模和外側(cè)模板。在橋下地質(zhì)情況比較好的地段，優(yōu)先采用支架法。當支架法不能滿足要求，或在河流上時，采用移動模架法。

　　先綁扎濕接縫段部位底部和腹板處鋼筋，安裝內(nèi)模，再綁扎濕接縫段部位的橋面板鋼筋。在綁扎濕接縫段部位鋼筋時，一定要保證預應(yīng)力管道位置準確，且防止接口處漏漿堵孔現(xiàn)象發(fā)生。

　　混凝土澆筑一次成型。

　　一模板

　　1、底部模板

　　京滬高速鐵路采用先簡支后連續(xù)梁型，橋墩上安放有4個臨時性支座，2個永久性支座。給濕接縫施工帶來了不便，底部模板采用竹膠板拼組。

　　由于底模較寬，因此制造時要采取措施，防止翹曲變形。底模安裝前安放好2個永久性支座和支座鋼板，底模安裝時要注意保證順直，支撐牢固，底模外側(cè)貼橡膠密封條，作為防漏措施，在立模前檢查密封條是否完好。

　　2、外側(cè)模板

　　為保證梁體混凝土外側(cè)的平整和光滑，減少漏漿的可能性。外側(cè)模板設(shè)計為整體。外側(cè)模板兩端與簡支梁重疊20cm，設(shè)計長度按比濕接縫長40cm.在外側(cè)模板設(shè)計時，首先要考慮到模型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。設(shè)計時，用工字鋼做模型的骨架，用槽鋼做模型的加勁肋，用豎向拉桿和水平拉桿保證立模型尺寸的準確和穩(wěn)定。

　　面板采用8mm厚的鋼板，骨架采用型號為Ⅰ10的工字鋼，加勁肋采用型號為[10×60×8的槽鋼，模板表面進行拋光處理去掉氧化層。模型制好后運至工地進行組拼。

　　采用橫移、縱移進行拆裝。利用縱橫移小車拆、立外模，每臺橫移小車的四個輪子可以進行90°旋轉(zhuǎn)。外側(cè)模板的重心線和小車的中心必須重合。將外側(cè)模板縱移到濕接縫段，向橋梁中心線方向橫移小車到正確位置，利用千斤頂提升到標高，安裝拉桿，和底模聯(lián)結(jié)成整體。拆模時兩臺橫移小車同時工作，先橫移，再縱移到下一處。此方法后來在工藝簡單，成本底，易操作，減少對運梁臺車的干擾，特別適用跨度多，架梁時間長的特大橋梁。

　　模板具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和精確的結(jié)構(gòu)尺寸。模板表面平整，其局部不平整度不大于1mm/m。接縫密貼，確保模板不漏漿。模板有足夠的拉桿和支撐，使灌注的混凝土符合規(guī)定的幾何尺寸。模板安裝完畢后，全部尺寸的施工允許誤差必須符合有關(guān)要求。

　　3、內(nèi)模

　　箱梁內(nèi)模構(gòu)造有竹膠板木內(nèi)模和鋼內(nèi)模之分。根據(jù)梁型的實際情況，有竹膠板木內(nèi)模在梁體外拼裝無法吊裝到位置，在梁體內(nèi)拼裝無法操作。因濕接縫長度不會太長，采用拼裝式內(nèi)模，精度較高。內(nèi)模板采用δ=8mm的鋼板，縱向加勁肋采用角鋼，在拐角處或段開處采用角鋼，橫向按一定間距布置，內(nèi)模橫向大框架是由2根槽鋼形成的構(gòu)件組成。內(nèi)模采用不封底的形式，模板的安裝均采用企口結(jié)構(gòu)，以控制漏漿，頂模與上側(cè)模的拼接縫采用斜坡導向。

　　4、鋼模型安裝前的注意事項

　　模型安裝前必須檢查模板是否光滑平整，有無凹凸變形，殘存灰渣，特別是模板間接口處及模型孔眼內(nèi)應(yīng)清除干凈。模板應(yīng)仔細均勻地涂刷隔離劑，不得漏刷。模板的接縫應(yīng)平順，其錯臺不大于1mm，要嚴密不漏漿。

　　模板連接端面底部有無碰撞而造成不符合使用要求的缺陷變形。振動器支架及模板焊縫是否有裂開、破損。如有上述現(xiàn)象均應(yīng)及時修整合格；

　　檢查預埋件，如通風孔、底部泄水管及其配件等是否裝配齊全，是否符合圖紙要求。

　　外模檢測結(jié)果

 

序號　 檢查項目　 制造允許誤差（mm）　 檢查結(jié)果（mm）　 1　 全長　 ±5　 +5 ， +2　 2　 全高　 ±2　 0 ， +2　 3　 局部不平　 ＜2/m　 2， 1， 2.5　 4　 模型方正　 ≤2　 1　

 

　　二鋼筋綁扎

　　鋼筋在使用前，分批進行機械性能試驗。鋼筋的加工在鋼筋加工廠內(nèi)進行，下料前要除銹和調(diào)直。

　　鋼筋采用先綁扎預制，后安裝就位的方法。鋼筋綁扎前，要仔細放樣，確定好安裝位置，并將預埋件按設(shè)計位置放好。

　　在底板、腹板以及頂板鋼筋布設(shè)好后，在箱梁內(nèi)部隔板位置采用預埋波紋預留孔道。波紋管加工質(zhì)量應(yīng)符合工藝要求。波紋管位置一定要精確，與簡支梁聯(lián)結(jié)點做防止漏漿處理。在波紋管最高點要預留帶螺絲扣的排氣孔，確保水泥漿壓滿壓實。

　　三混凝土澆筑

　　混凝土原材料、配合比設(shè)計和施工必須符合《鐵路混凝土與砌體工程施工標準》。

　　預應(yīng)力混凝土簡支梁梁端與接縫混凝土連接面應(yīng)按設(shè)計要求鑿毛，沖洗干凈，保證新舊混凝土粘接牢固。模板和鋼筋安裝經(jīng)驗收合格后，即可進行混凝土澆筑。混凝土在攪拌站拌制，配備了混凝土運輸車，以滿足接縫混凝土灌注速度的需要。其材料和配合比需滿足設(shè)計要求。

　　澆筑采用水平分層、連續(xù)澆筑的方法。先澆筑底板，再澆筑腹板，最后澆筑頂板。澆筑時，為控制混凝土拌合物的傾落高度，采用串筒伸入鋼筋骨架下部下料，分層澆筑和振搗。

　　混凝土澆筑采用以插入式振搗為主，附著式振搗為輔的振動方式。附著式振搗盡量少開、短開以免出現(xiàn)跑模錯臺和破壞簡支梁體。在澆筑和振搗時，不能移動模板或鋼筋，防止發(fā)生變形和錯位。

　　四施加預應(yīng)力

　　主筋采用7φ5鋼絞線束，鋼絞線強度級別為1860MPa低松馳鋼絞線，千斤頂必須經(jīng)過校正，校正系數(shù)不得大于1.05，才允許使用。千斤頂校正后的有效使用期限，不應(yīng)超過一個月且不超過200次張拉作業(yè)。在特殊情況下，如千斤頂常壓漏油或串缸，應(yīng)及時檢修。每次檢修后，都必須經(jīng)過校正后才允許使用。

　　油表應(yīng)為防震型，精度不得低于1.0級。高壓油表必須經(jīng)過校正后才允許使用。在一般情況下，油表校正有效期為一周。在特殊情況下，如張拉過程中預應(yīng)力筋突然斷裂或發(fā)現(xiàn)油表指針松動、無油壓下和無自重影響下的指針不回零或其它異?，F(xiàn)象時，均應(yīng)拆換重校。常用油壓應(yīng)在表盤最大讀數(shù)的三分之一至三分之二之間為宜。

　　當混凝土強度達到設(shè)計要求后，進行預應(yīng)力筋張拉。張拉前測量管道摩阻，并及時調(diào)整張拉力。

　　預應(yīng)力筋張拉分3個階段進行。待梁體受力穩(wěn)定后，2臺千斤頂分三次張拉到бk，每次達到該階段規(guī)定值后，2臺千斤頂全部鎖定，待梁體受力穩(wěn)定后才可進行下一次張拉，直至張拉到бk，然后靜停5min，測量出各千斤頂活塞伸出長度l2并測量工具錨夾片回縮量后2臺千斤頂同時回油，通過計算得出伸長值。工作錨夾片回縮量可以直接量測。

　　預應(yīng)力筋張拉順序左右對稱張拉。一束鋼束的一端回縮量不得大于6mm，否則應(yīng)重新張拉。預加應(yīng)力時，每片后張梁出現(xiàn)斷絲的總根數(shù)不得多于鋼絲總根數(shù)的0.5%，不在同一束，且不在同一側(cè)，否則必須進行處理。

　　管道壓漿必須在主筋正式張拉全部完畢24小時以后，且宜在5天內(nèi)完成。壓漿前需經(jīng)檢查無滑絲、斷絲、失錨及其它異常情況，確認合格者才允許進行。

　　管道壓漿采用高性能管道灌漿材料，并采用真空壓漿技術(shù)。

　　拆卸壓漿短管的時間寧晚勿早。按不同季節(jié)，酌情掌握。以水泥漿不流出即可拆管。壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實，對管道內(nèi)的水泥漿的密實程度應(yīng)定期進行抽查，對管道壓漿有懷疑時，應(yīng)及時檢查，檢查方法可在梁體側(cè)面的兩端和中部打眼觀察。

　　壓漿作業(yè)必須在環(huán)境溫度高于+5℃的條件下進行。否則應(yīng)采取保溫措施或采用冬季施工方法，入冬以前應(yīng)用高壓風將全部存梁的管道內(nèi)的水吹干凈，以免凍裂梁體。

　　京滬高速鐵路橋梁設(shè)計壽命為100年，為提高結(jié)構(gòu)耐久性，梁體封端采用錨穴方式，減少封錨混凝土體積，對錨局進行防水處理后放置錨穴內(nèi)鋼筋網(wǎng)，封錨混凝土強度不低于C40的微膨脹混凝土。

　　五體系轉(zhuǎn)換

　　濕接縫混凝土達到規(guī)定強度后，即可進行預應(yīng)力張拉。穿束前全面檢查錨墊板和孔道，鋼絲束按長度和孔位編號，穿束時對號穿入。穿束利用人工和卷揚機配合進行。張拉前對張拉千斤頂、錨具、預應(yīng)力束進行檢查，按設(shè)計規(guī)定順序分批、分段對稱張拉并嚴格執(zhí)行張拉工藝。張拉完成后，為防止錨頭和預應(yīng)力鋼束銹蝕，用混凝土將錨具封在結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)。

　　當每一聯(lián)的2片或3片預應(yīng)力施加完工，且管道水泥漿達到設(shè)計強度時，就可以進行體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換是剪支變連續(xù)施工法的重點，體系轉(zhuǎn)換的成功與否直接關(guān)系到連續(xù)梁的承載能力，所以在此特別需要注意以下幾點：

　　1、臨時支座墊石采用硫磺砂漿，體系轉(zhuǎn)換拆除臨時支座比較容易。硫磺砂漿配合比在臨時支座墊石埋有電熱絲；

　　2、安放臨時支座墊石的高程誤差小于1mm，防止出現(xiàn)“三條腿”受力，使箱梁扭曲而影響使用壽命。箱梁的架設(shè)如采用傳統(tǒng)的架梁方法，即在支承墊石上直接落梁，然后錨固支座螺栓。由于支座間距大，易造成梁體三條腿受力現(xiàn)象，對梁體結(jié)構(gòu)受力不利。因此，在高速鐵路架設(shè)簡支箱梁時應(yīng)摒棄這種架梁方式，應(yīng)采用將支座先安放在墩臺支承墊石上，將梁落放在墩臺經(jīng)嚴格按架梁標高調(diào)平后的千斤頂上，然后，在梁底與支座上板的縫隙間填充不收縮灌漿料，這樣能避免橋梁三條腿受力，或采用調(diào)高支座進行調(diào)整，切實避免橋梁三條腿受力現(xiàn)象的產(chǎn)生。

　　3、支座經(jīng)過自檢和監(jiān)理檢查合格方可使用。支座上下座板必須水平安裝，固定支座上下座板應(yīng)相互對正，活動支座上下座板橫向應(yīng)對正，縱向預留錯動量應(yīng)根據(jù)支座安裝施工溫度與設(shè)計溫度之差和橋梁混凝土未完成收縮、徐變量計算確定，并在施工階段進行調(diào)整，當體系轉(zhuǎn)換全部完成時橋梁支座中心應(yīng)符合設(shè)計要求。

　　4、支座與梁底及墊石之間必須密貼無間隙，墊層材料質(zhì)量及強度應(yīng)符合設(shè)計要求。橋墩上的永久支座墊石、支座、支座鋼板聯(lián)結(jié)成整體后，利用橋墩上的預埋桿件進行預壓，消除三者之間的空隙和一部分非彈性變形。盡量減少體系轉(zhuǎn)換時的下沉量；

　　4、每聯(lián)3跨時，兩個中橋墩最好同時進行體系轉(zhuǎn)換；

　　5、在體系轉(zhuǎn)換時測量觀察，當下沉量過大時分析原因并及時調(diào)整。

　　六防水層及附屬結(jié)構(gòu)

　　擋碴墻制作，為減輕梁體吊裝重量，設(shè)計擋碴墻在吊裝到橋位上后進行現(xiàn)場灌注，進行梁體預制時在擋碴墻相應(yīng)部位預埋擋碴墻鋼筋，以確保擋碴墻與梁體連接的整體性。按設(shè)計要求進行制作。處理擋碴墻的預埋筋，將擋碴墻鋼筋綁扎完畢后，立模，澆灌混凝土。擋碴墻每2m設(shè)斷縫一條，以油毛氈填塞，在該處擋碴墻下立設(shè)排水孔，并進行防水處理。

　　防水層基層（即梁體橋面部分）必須平整，無凸凹不平現(xiàn)象、表面順直、平整、無露筋、蜂窩麻面、浮渣、浮土、油污及混凝土被碰損現(xiàn)象。橋面應(yīng)符合設(shè)計尺寸要求。擋碴墻、內(nèi)邊墻及端邊墻頂面應(yīng)符合設(shè)計尺寸要求，

　　防水層采用TQF-1型防水層，即先刷一層防水涂料，涂層厚薄一致，再鋪設(shè)防水卷材。防水卷材粘接牢固，必須有一定的搭接量。不得有滑動、翹邊、起泡、損傷等現(xiàn)象。梁體的其它部位不得有涂料痕跡，保證梁體外觀整潔。

　　橋面自橋梁中心線向擋碴墻方向有3.74%的坡度。泄水管要求完整，安裝牢固，符合設(shè)計安裝尺寸、排水暢通。清除橋面一切灰碴雜物，如有混凝土塊應(yīng)加以鏟除。如果橋面尺寸未達到設(shè)計要求，要認真進行整修，然后用1：3水泥砂漿修補找平，并進行養(yǎng)護。橋面防水層嚴禁在雨、雪天和五級風及以上時施工。施工環(huán)境氣溫條件還要符合材料本身的要求。如在雨后進行施工，需清除橋面積水，橋面必須干燥。

　　防水層應(yīng)具有良好的防水作用，保護層表面要平整且排水暢通，厚度要達到設(shè)計要求，且無空豉現(xiàn)象。保護層不得出現(xiàn)設(shè)計不允許的裂紋。保護層纖維土強度不得低C40要求。保護層的表面須有呈內(nèi)高外低的3.74%的泄水坡。

　　防水層施工環(huán)境氣溫條件

 

序號　 防水層材料　 施工環(huán)境氣溫　 1　 高聚物改性瀝青防水卷材　 冷粘法不低于5℃，熱熔法不低于－10 ℃?！? 2　 合成高分子防水卷材　 冷粘法不低于5℃，熱熔法不低于－10 ℃。　 3　 有機防水涂料　 溶劑型－5～35 ℃，水劑性5～35℃　 4　 瀝青　 不低于5℃　 5　 防水混凝土、水泥砂漿　 不低于5℃　

 

　　七架梁機和運梁車安全通過濕接縫

　　高速鐵路運用膠輪式橋梁運梁車。濕接縫長度0.5～1m，架梁機和運梁車如何安全通過濕接縫就成為了一個新課題？

　　假如采用搭板，難以保證800噸以上運梁車和自重1000噸以上架梁機的行走線路平整和承重要求。采用鋼支墩是最好的方法。鋼支墩高度為蓋梁與橋面高程之差，寬度比運梁車輪排每側(cè)寬0.5m。將鋼支墩安放在橋墩上并固定牢固，防止傾覆。

　　臨時支墩有足夠的強度，足夠的剛度和穩(wěn)定性。