CN101368371A - 铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路客运专线桥梁施工领域，具体为一种铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法，解决现有铁路客运专线桥梁施工存在作业空间小、设备投入大、材料消耗多以及工序操作繁琐等问题，包括地基处理，支架搭设，模板制作，预压支架，钢筋预制，钢束管道、波纹管安装，支座施工，混凝土浇注，预应力施工，支座施工包括临时支座和永久支座施工；预应力施工包括张拉和封锚，梁体预应力束张拉按照纵向→横向→竖向的顺序进行，封锚采用无收缩水泥砂浆。施工空间大，可以多作业面平行交叉作业；施工简单，易操作，适用性广；适应不同跨度和结构形式的梁体，工序操作简便；材料消耗少，周转次数多，节约成本；劳动强度低，安全可靠，易推广。

Description

铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法

技术领域

本发明涉及铁路客运专线桥梁施工领域，具体为一种铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法。

背景技术

铁路作为交通运输业的骨干，在我国国民经济发展中起着重要作用。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的迅速提高，随着资金流、服务流、人流、技术流、信息流的增大和空间的拓展，旅客运输需求的数量将大幅度增长，而且要求快捷、舒适、安全的服务，这些正是高速客运专线的优势，单一的铁路客运专线和铁路货运专线正逐步取代原来客运、货运合一的铁路。

公知，对于重量较轻、规模较小的铁路或公路桥梁，通常采用预制梁及架桥机完成，而铁路客运专线是近几年新兴修建并发展起来的，针对于不同的施工要求及施工环境，都没有成熟的、可借鉴的现成方法。目前已有的方法是悬挂移动挂篮法，但在实际施工中存在以下问题，(1)作业空间狭小，不能形成全桥分段全面施工，工效低；(2)设备投入大、材料不能及时地转换，进度不稳定；(3)安全作业要求高；(4)桥梁线型控制难，测量次数频繁，该方法对于地势较平坦、工期要求紧的地段不适用。

满布支架法现浇梁连续施工方法在公路桥梁建设领域也有被使用，但是由于公路桥梁与铁路客运专线桥梁设计荷载要求不同，截面大小不同，从施工方法、施工技术要求等各方面均完全不同，所以不能完全照搬的将现有满布支架法应用在铁路客运专线上，存在很多问题。

发明内容

本发明为了解决现有铁路客运专线连续桥梁施工存在作业空间小、设备投入大、材料消耗多以及工序操作繁琐等问题，提供一种铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法，包括地基处理，支架搭设，模板制作，预压支架，钢筋预制，钢束管道、波纹管安装，支座施工，混凝土浇注，预应力施工，

其中支座施工包括以下两个步骤：(1)临时支座施工：临时支座布置在中墩顶永久支座两侧的箱梁纵肋处，每侧对称设置，箱梁合拢后拆除；临时支座中间设置一层硫磺砂浆间隔层并埋置电阻丝，临时支座拆除时在临时与永久支座之间设置隔热层；临时支座顺桥向靠外侧分别预埋螺纹钢，螺纹钢下端锚固于墩身内，上端锚固于梁顶，连续箱梁体与临时支座相接部位布设两层钢筋网；上述临时支座可采用混凝土浇注而成，可保证现浇梁施工时梁部不倾覆且稳定，硫磺砂浆层及电阻丝的设置是为了便于梁体合拢时拆除；为解决梁部施工时因不平衡重产生的弯矩，本发明在临时支座顺桥向靠外侧分别预埋螺纹钢，上述临时锚固措施在梁体合拢后拆除；(2)永久支座施工：永久支座分为固定、多向、纵向、横向四种支座，安装时精确找平垫石顶面，准确定出下支座地脚螺栓位置，并检查其孔径大小与深度，用自流平砂浆把地脚螺栓锚固，支座下座板与地脚螺栓上紧，上座板与梁体联接，支座上下应对准设计位置，上述四种永久支座均为钢结构，而区别与一般桥梁只有固定和活动支座，本发明设有固定、多向、纵向、横向四种支座，优点是在动荷载的作用下支座能纵、横，左右，水平移动。

预应力施工包括以下步骤：(1)张拉：梁体预应力束张拉按照纵向→横向→竖向的顺序进行，纵向预应力束采用两端同时张拉法，横向预应力束采用一端固定单端张拉法，竖向预应力束采用下端固定上端向上张拉法，纵向张拉端工作长度采用750-850mm，横向张拉端工作长度不小于500mm，竖向张拉端工作长度采用200-300mm；(2)封锚：桥梁张拉完成后，切除多余的钢绞线，冲洗风干后，采用无收缩水泥砂浆进行封锚，覆盖厚度不小于15mm；无收缩水泥砂浆是由50％的P0.42.5低碱普通硅酸盐水泥与50％的CG-W-20无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂混合而成，水胶比为0.15-0.3，流动度为30-50s，抗压强度不低于40Mpa。所述CG-W-20无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂为现有公知产品，很容易从市场上购得，使用该灌浆剂后，封堵混凝土浇筑后与梁体密切，无裂缝，不龟裂。

与现有技术相比，本发明首次将满布支架法运用到铁路客运专线现浇梁施工中，并且针对于铁路客运专线的施工特点及施工要求，对支座施工和预应力施工工序进行了创新，经过实践证明，该施工方法对于地势比较平坦的铁路客运专线施工取得了良好的效果，满足客运专线验收标准，与现有施工方法相比，本发明具有以下优点：

(1)施工空间大，可以多作业面平行交叉作业；

(2)施工简单，易操作，适用性广；

(3)适应不同跨度和结构形式的梁体，工序操作简便；

(4)材料消耗少，周转次数多，节约成本；

(5)劳动强度低，安全可靠，易推广。

附图说明

图1为连续箱梁立面示意图

图2为连续箱梁纵向截面示意图

图3为临时支座与连续梁、桥墩的结构示意图

图4为螺纹钢与连续梁、桥墩的结构示意图

图5为连续梁梁体竖向预应力截面图

图中：1-临时支座  2-硫磺砂浆间隔层  3-螺纹钢  4-桥墩  5-梁体  6-精轧螺纹钢筋

具体实施方式

铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法，包括以下步骤：

(1)地基处理：支架地基范围内挖除地表回填土及腐植土，分层换填砂夹卵石厚1.5m(密实度达到96％以上)，其上浇筑C20混凝土；

(2)模板工程：模板采用竹胶合板，模板竖肋为10×10cm方木，间距15cm(净距5cm)，面板为δ＝15mm竹胶合板，横向背肋采用2[8槽钢，每平方米布置拉杆1根，拉杆为

圆钢；

(3)现浇支架：采用碗扣式满布脚手架作为现浇梁的支架，碗扣式多功能脚手架是一种先进承插式钢管脚手架，具有多功能、高功效、承载力大、安全可靠等特点，

①支架搭设

A、从一端向另一端有序的进行搭设，按定位依次竖起立杆，将立杆和纵、横向扫地杆连接固定，然后装设第一步的纵向和横向水平杆，校正立杆垂直度之后予以固定，并按此要求继续向上搭设，剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件应随搭升的架子一起上升，及时设置。

B、支架纵距均采用60cm。横桥向在桥墩两侧实心段及腹板位置，支架间距30cm，空箱段间距60cm，翼缘板下间距采用90cm。脚手架下端设枕木或方木作为地粱，上端设二层方木龙骨，上层为次龙骨，横桥向布置，龙骨间距15cm，矩形截面，宽10cm，高5cm。下层为主龙骨，纵桥向布置，横向间距与钢管相同，矩形截面，宽度10cm，高度15cm。

C、支架上下设可调顶托和底托，用来调整立模标高，支架搭设后，对支架进行预压，消除非弹性变形，测出弹性变形，作为调整底模标高的依据。

D、支架测量放样①立杆点位放样，用全站仪把桥梁中心线定出，然后根据支架设计布置，隔排放出立杆点位置，用红油漆或墨线标出记号，作为立杆支点定位点。②立杆点标高测量，对放出的点位一般要全部进行标高测量，如果地面平整，则可在一定范围内测代表性的特征点，标高测量结果作为配置碗扣式脚手架的依据。

②支架拆除

底模支架在全桥合龙后方可拆除；翼缘板下支架可在本梁段浇注完成并压浆结束后拆除倒用；底模支架的拆除应从跨中和边支点向主墩依次拆除。

(4)钢束管道、波纹管安装

①波纹管安装

波纹管严格按设计位置随箱梁施工逐节安装，安装时将波纹管穿入定位网片网眼内，并与定位网片绑扎，安装过程尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂和穿束困难，波纹管应露出梁端7～10cm。波纹管的联接采用大一号的波纹管套接，套接重叠长度20cm，并在接缝左、右各5cm长度范围内外缠胶带纸，并用20号铁丝绑扎5～6道，管道接头处要做到无折角、无毛刺、不渗漏，以防堵管或穿束困难。

②防堵管措施

在灌梁段的纵向波纹管内穿入相应规格的PVC管作内撑管以提高波纹管的刚度，并保证管道曲线圆顺，混凝土灌注完成后立即拨出内撑管，并用通孔器检查管道是否通畅，发现漏浆时及时用高压水冲洗管道。

(5)支座施工包括以下两个步骤：

①临时支座施工：如图3所示，临时支座1布置在中墩顶永久支座两侧的箱梁纵肋处，每侧对称设置两个，其结构尺寸为1.5m×1.2m，采用C40砼浇筑，箱梁合拢后拆除；临时支座中间设置一层硫磺砂浆间隔层2并埋置电阻丝，临时支座拆除时在临时与永久支座之间设置隔热层；如图4所示，临时支座顺桥向靠外侧分别预埋Φ32mm螺纹钢3，螺纹钢下端锚固于桥墩4内7.8m，上端锚固于梁顶1.2m，连续箱梁体5与临时支座相接部位布设两层钢筋网；临时锚固措施应能承受中支点处最大竖向力为34356KN、相应不平衡弯矩为7485KN，

②永久支座施工：永久支座分为固定、多向、纵向、横向四种支座，安装时精确找平垫石顶面，准确定出下支座地脚螺栓位置，并检查其孔径大小与深度，用CM-E-10自流平砂浆把地脚螺栓锚固，支座下座板与地脚螺栓上紧，上座板与梁体联接，支座上下应对准设计位置；

(6)混凝土浇注：

①混凝土分段浇筑，各段之间留1.5m的施工缝箱梁混凝土采用耐久性高性能混凝土，采用在墩两端对称浇筑一次成型的施工方法。混凝土采用泵送混凝土。每段混凝土浇筑时首先由前端开始在根部与已完工梁段连接，对称浇筑两面腹板混凝土至倒角顶面，然后再由前往后浇筑底板；已完工梁段接茬混凝土应充分润湿。由于箱梁较高，混凝土需经串筒入模，防止混凝土发生离析，底板浇筑完成后继续对称分层浇筑腹板混凝土，分层厚度为30cm；顶板浇筑遵循由两侧向中央浇筑的顺序，连续梁两端平衡重应控制在设计允许的范围之内。

②混凝土振捣

混凝土采用插入式振捣器振捣。腹板开天窗人进入腹板内振捣，插入振捣厚度为30cm，插入下一层混凝土5～10cm，插入间距控制在振捣棒作用半径之内，为避免砼内有气泡，振动棒要快插慢拔，振捣到混凝土不再显著下沉，表面泛浆有光泽并不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出。

(7)预应力施工包括以下步骤：

①张拉：梁体预应力束张拉按照纵向→横向→竖向的顺序进行，纵向预应力束采用两端同时张拉法，横向预应力束采用一端固定单端张拉法，如图5所示，竖向预应力束采用下端固定上端向上张拉法，纵向张拉端工作长度采用750-850mm，横向张拉端工作长度不小于500mm，竖向张拉端工作长度采用200-300mm；钢束张拉时，混凝土强度及弹性模量不应小于设计值85％，龄期不小于6天，张拉按钢索顺序对称张拉，以油压表读数为主，伸长量作为校核。纵向及横向预应力钢束采用抗拉强度标准值为fpk＝1860Mpa，弹性模量为Ep＝195Gpa，公称直径为15.20mm高强度钢胶线；竖向预应力采用抗拉强度标准值为fpk＝830Mpa，弹性模量为Ep＝200Gpa预应力混凝土用精轧螺纹钢筋6。预应力钢胶线采用金属波纹管成孔，精轧螺纹钢外套φ5cm钢管。

②封锚：桥梁张拉完成后，切除多余的钢绞线，冲洗风干后，采用无收缩水泥砂浆进行封锚(必须将锚垫板、夹片、外露钢绞线等全部包裹)，覆盖厚度不小于15mm；无收缩水泥砂浆是由50％的P0.42.5低碱普通硅酸盐水泥与50％的CG-W-20无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂混合而成，水胶比为0.15-0.3，流动度为30-50s，抗压强度不低于40Mpa，使浆液有优异的流动性，浆体稳定，充盈，凝结时间可调，无收缩或微膨胀，强度高，并且有渗透迁移复合阻锈。压入管道的浆液应饱满密实，体积收缩率应小于2％，初凝时间应大于3h，终凝时间小于24h，压浆时浆体温度应不超过35℃。

③启动真空泵将预应力管道抽成真空，真空度达到-0.06～-0.1MPa左右。压浆应力一般为0.5-0.6Mpa，当浆液浓度达标后，通过引出管进行灌浆。整个灌浆过程中，真空泵连续工作。

④待真空端透明管道内有浆液经过时，关闭空气滤清器前的阀门，稍后再打开排气阀，直到排气阀中的浆液与灌浆泵中的一样为止；关闭真空端全部阀门，继续保持压力灌浆1-2分钟后，关闭灌浆泵，完成灌浆；压浆应连续进行，不得停顿，在40分钟内把一孔压注完。如果压浆过程中出现异常，管道堵塞、机械故障等造成不能继续压浆，要立即用压力水将管道内的水泥浆冲干净，并用空压机吹干积水。

按照上述施工方法，本发明曾成功用于石(家庄)至太(原)铁路客运专线的施工，石太铁路客运专线是我国中长期铁路规划“八纵八横”铁路快速客运通道以及三个城际快速客运系统最先开工的九条客运专线之一，线路全长190.2km，设计时速250km/h。西小坪特大桥位于山西省盂县境内，全桥长1393.41m，孔跨为37孔32m预制双线简支箱梁，48m+80m+48m预应力混凝土双线现浇连续箱梁，现浇连续箱梁为跨越西气东输天然气管道而设。

(1)铁路双线连续箱梁全长177.3m，中支点处梁高6.4m(目前国内铁路客运专线最高梁)，经计算桥梁重量达6937T，跨中2m直线段及边跨9.65m直线段梁高3.8m，梁底按圆曲线变化，半径R＝264.569m，边支座中心线至梁端0.65m，边支座横桥向中心距5.3m，中支座横桥向中心距4.3m，桥面板宽13.0m，底宽6.4m，桥梁建筑总宽13.4m。

(2)梁体为单箱室，变高度变截面结构，顶板厚度34～69cm，底板厚度50～100cm，腹板厚度50～70～100cm，在端支点、中跨及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞，供竣工后检查维修人员通行。

Claims (1)

1.一种铁路客运专线满布支架现浇连续梁施工方法，其特征是：包括地基处理，支架搭设，模板制作，预压支架，钢筋预制，钢束管道、波纹管安装，支座施工，混凝土浇注，预应力施工，

其中支座施工包括以下两个步骤：

(1)临时支座施工：临时支座(1)布置在中墩顶永久支座两侧的箱梁纵肋处，每侧对称设置，箱梁合拢后拆除；临时支座中间设置一层硫磺砂浆间隔层(2)并埋置电阻丝，临时支座拆除时在临时与永久支座之间设置隔热层；临时支座顺桥向靠外侧分别预埋螺纹钢(3)，螺纹钢下端锚固于桥墩(4)内，上端锚固于梁顶，连续箱梁体(5)与临时支座相接部位布设两层钢筋网；

(2)永久支座施工：永久支座分为固定、多向、纵向、横向四种支座，安装时精确找平垫石顶面，准确定出下支座地脚螺栓位置，并检查其孔径大小与深度，用自流平砂浆把地脚螺栓锚固，支座下座板与地脚螺栓上紧，上座板与梁体联接，支座上下应对准设计位置；

预应力施工包括以下步骤：

(1)张拉：梁体预应力束张拉按照纵向→横向→竖向的顺序进行，纵向预应力束采用两端同时张拉法，横向预应力束采用一端固定单端张拉法，竖向预应力束采用下端固定上端向上张拉法，纵向张拉端工作长度采用750-850mm，横向张拉端工作长度不小于500mm，竖向张拉端工作长度采用200-300mm；

(2)封锚：桥梁张拉完成后，切除多余的钢绞线，冲洗风干后，采用无收缩水泥砂浆进行封锚，覆盖厚度不小于15mm；无收缩水泥砂浆是由50％的P0.42.5低碱普通硅酸盐水泥与50％的CG-W-20无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂混合而成，水胶比为0.15-0.3，流动度为30-50s，抗压强度不低于40Mpa。

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