跨甬臺(tái)溫鐵路大橋(54+85+54)m連續(xù)梁施工
2017-10-30
1 工程概況
溫州市甌海大道（站西路西-金麗溫高速）跨甬臺(tái)溫鐵路大橋位于溫州市甌海區(qū)潘橋鎮(zhèn)溫州南站北側(cè)，于DK269+482.8處跨越甬臺(tái)溫鐵路5、3、Ⅰ、Ⅱ、4、6、Ⅶ線共7股道。由雙幅主線橋和1、2號(hào)匝道橋組成，全長(zhǎng)193m。上部結(jié)構(gòu)為變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，單箱單室，跨徑布置為（54+85+54）m，主線橋箱梁高度由424.8cm漸變至220cm，頂板寬度1235cm、厚度28cm，底板寬度735cm、厚度由61.1cm漸變至28cm，腹板厚度由70cm漸變至60cm。下面將以主線橋（Pm17#-Pm20#墩）為例介紹連續(xù)梁施工方法。
2 施工安全防護(hù)方案
跨甬臺(tái)溫鐵路大橋于DK269+482.8處跨甬臺(tái)溫鐵路5、3、Ⅰ、Ⅱ、4、6、Ⅶ線共7股道，甬臺(tái)溫鐵路已投入運(yùn)營(yíng)，為保證甬臺(tái)溫鐵路的運(yùn)營(yíng)安全，在DK269+482.8處設(shè)置施工防護(hù)支架，防護(hù)支架垂直鐵路線路方向分兩段，防護(hù)支架一跨5、3、Ⅰ、Ⅱ、4、6線，防護(hù)支架二跨Ⅶ線。防護(hù)支架超出跨甬臺(tái)溫鐵路大橋南北側(cè)匝道橋外側(cè)邊線各2m，順鐵路線路方向防護(hù)范圍長(zhǎng)47m（橋面總寬43m）。防護(hù)支架一凈空8.5m，防護(hù)支架二凈空8.3m，均滿足《新建時(shí)速200～250公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》建筑接近限界7.25m的要求。
防護(hù)支架立柱采用φ609×11鋼管柱，順鐵路線路方向間距5.0m布置，支架一立柱頂縱梁采用HW400×300型鋼，其上按1.25m間距鋪設(shè)HW400×300型鋼作為橫梁；支架二立柱頂縱梁采用HW200×200型鋼，其上按1.25m鋪設(shè)HW200×150型鋼作為橫梁。橫梁頂面平鋪18mm厚竹膠板，上設(shè)墊板用螺栓將竹膠板與橫梁固定。
防護(hù)支架布置見圖1。
3 箱梁0#塊施工
Pm18、Pm19#墩0#塊采用墩旁托架施工。
3.1 托架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
Pm18、Pm19#墩0#塊托架由鋼管混凝土立柱作為主要受力結(jié)構(gòu)，其上布置縱橫向分配梁組成托架結(jié)構(gòu)體系。立柱采用φ1200×14鋼管，鋼管內(nèi)灌注C30混凝土。托架作用分為兩個(gè)階段：第一階段作為澆筑0#塊時(shí)的模板荷載、混凝土荷載、施工荷載等全部荷載的受力結(jié)構(gòu)；第二階段為進(jìn)行掛籃懸臂澆筑1#～8#塊時(shí)，由鋼管混凝土立柱承受懸臂澆筑時(shí)兩側(cè)產(chǎn)生的不平衡力矩。
Pm18、Pm19#墩0#塊托架結(jié)構(gòu)立面圖見圖2。
3.2 0#塊施工
托架安裝完成后，堆載預(yù)壓，以消除彈性和非彈性變形，然后進(jìn)行模板、鋼筋、混凝土、預(yù)應(yīng)力作業(yè)，0#塊施工完畢。
4 掛籃懸臂澆筑施工
4.1 掛籃設(shè)計(jì)參數(shù)
連續(xù)梁各梁段參數(shù)（如表1）：
掛籃自重：65t
設(shè)計(jì)載重：134t
走行及懸臂澆筑時(shí)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：k=2.0
4.2掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)跨甬臺(tái)溫鐵路大橋懸臂梁段施工要求及對(duì)掛籃的技術(shù)要求，綜合施工特點(diǎn)及操作工藝等研究比選后，選擇三角形斜拉式掛籃。三角形斜拉式掛籃降低了前上橫梁高度，掛籃重心大大降低，從而提高了掛籃走行時(shí)的穩(wěn)定性；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，設(shè)掛籃主桁架和主要結(jié)構(gòu)體系采用鋼板和型鋼焊制的結(jié)構(gòu)，單件重量較輕。掛籃走行采用液壓走行系統(tǒng)，由導(dǎo)梁、走行輪、反扣輪、走行油缸組成，利用液壓千斤頂代替倒鏈作為掛籃走行的牽引系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)的掛籃走行方式操作人員多，難以指揮，兩端掛籃難以同步等不足，避免了因人工配合不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致的掛籃走行跳步問題，增加了掛籃走行的安全穩(wěn)定性。
掛籃由主桁架、懸掛系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等組成。掛籃結(jié)構(gòu)見圖3、圖4。
掛籃拼裝完成后，利用砂袋進(jìn)行加載試驗(yàn)，以簡(jiǎn)算其承載能力和消除非彈性變形，并實(shí)測(cè)掛籃變形值和安全可靠性，為箱梁懸臂澆筑施工控制提供可靠的依據(jù)。
4.3 節(jié)段梁施工
掛籃走行就位并檢查簽證后，即可進(jìn)行模板、鋼筋、混凝土、預(yù)應(yīng)力等作業(yè)，重復(fù)上述過程，澆筑2#～8#塊，對(duì)稱循環(huán)懸澆至最大懸臂。
5 邊跨直線段支架現(xiàn)澆施工
清除直線段支架范圍內(nèi)地面表層土，小型壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)，進(jìn)行地面硬化處理，澆筑C25混凝土，厚15cm，搭設(shè)碗扣式滿堂支架，縱橋向間距60cm，橫橋向底板下間距60cm，翼緣板下間距90cm，腹板下間距30cm。堆載預(yù)壓，消除彈性及非彈性變形，即可進(jìn)行直線段箱梁施工。
6 合龍及體系轉(zhuǎn)換
跨甬臺(tái)溫鐵路大橋按平衡懸臂法對(duì)稱施工，經(jīng)過臨時(shí)支座及0#塊墩旁托架立柱進(jìn)行墩梁固結(jié)，先形成靜定狀態(tài)的T型鋼構(gòu)，通過T構(gòu)合龍，張拉鋼束，將單個(gè)T構(gòu)轉(zhuǎn)換為超靜定體系?？琊_(tái)溫鐵路大橋合龍采用先邊跨后中跨的合龍順序，以利橋面標(biāo)高的調(diào)整。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力及梁溫的變化情況，選擇型鋼組成的體外勁性骨架及臨時(shí)預(yù)應(yīng)力體系組合方式在日氣溫較低，溫度變化幅度較小時(shí)鎖定合龍口并澆筑合龍段混凝土。
利用單只掛籃改制的吊架進(jìn)行邊跨合龍段混凝土澆筑，混凝土齡期滿足設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行邊跨合龍鋼束張拉施工，解除作為臨時(shí)約束的Pm18、Pm19#墩托架的鋼管混凝土立柱及墩頂臨時(shí)支座及錨筋，利用鋼吊架進(jìn)行中跨合龍，張拉合龍鋼束，完成體系轉(zhuǎn)換。
7 結(jié)語
跨越既有線的連續(xù)梁施工難度大，安全隱患多，在跨甬臺(tái)溫鐵路大橋施工過程中，采用墩旁托架施工0#塊、掛籃懸臂對(duì)稱澆筑、支架現(xiàn)澆直線段的施工連續(xù)梁的方法，具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）不影響?zhàn)_(tái)溫鐵路的正常運(yùn)營(yíng)；（2）每個(gè)墩有兩個(gè)工作面，幾個(gè)主墩同時(shí)施工，保證了工期要求；（3）梁段施工都在掛籃上施工，保證了施工的連續(xù)性和施工質(zhì)量；（4）節(jié)段施工不需要大型起吊設(shè)備，且都為重復(fù)作業(yè)，作業(yè)人員能夠快速熟練的掌握施工技術(shù)，提高功效。該施工方法節(jié)省了成本，提高了效率，保證了質(zhì)量，使得跨甬臺(tái)溫鐵路大橋順利建成通車。
參考文獻(xiàn)：
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