王玨

(中鐵二院工程集團有限責任公司，四川成都610031)

新建成昆鐵路貨車外繞線橋梁，主跨施工時是確保工期的重點。為確?？傮w工期要求，全線跨越高速公路、城市立交均采用系桿拱梁，系桿拱梁采用線外異位先梁后拱現(xiàn)澆后頂、落、橫移就位施工。制梁同時線路采用臨時軍用便梁橋通過架橋機進行架梁，待主梁施工完畢，架梁完成后，將主梁系桿拱頂、落、橫向移至正線。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

上部結(jié)構(gòu)為Lp=64 m預應(yīng)力混凝土系桿拱，全長70m，矢高13.6 m，矢跨比為1/5，拱軸線為二次拋物線(y=x2/85)。梁橫向為單箱三室，跨中梁高3.0 m，梁底寬11 m，梁頂寬14.1 m。拱肋為鋼筋混凝土構(gòu)件，工字形截面，高2.0米，拱趾處加高至3.0 m;拱肋寬1.0 m。

吊桿采用柔性吊桿，圓形截面，外徑12.2 cm，其構(gòu)成為GJ15－27新型環(huán)氧噴涂整體擠壓成束鋼絞線，由27根φ15.2環(huán)氧噴涂鋼絞線組成，fpk=1 860 MPa。

梁部縱向預應(yīng)力束采用9－7φ5鋼絞線，金屬波紋管成孔。梁部橫向預應(yīng)力束采用3－7φ5和4－7φ5鋼絞線。

圖1 異位制作完畢的系桿拱

2 系桿拱頂、落、橫移設(shè)計

本線由于施工工期緊張，系桿拱若在原位現(xiàn)澆，不能滿足架普通T梁的工期要求。故系桿拱采用異位制梁頂推就位的施工方法。

如圖1所示，系桿拱異位制作完畢，將向左頂推到位。

左側(cè)橋梁是臨時橋，為2跨32 m T梁，利用了系桿拱兩側(cè)橋墩，中間在公路中央分隔帶增設(shè)了一個臨時橋墩，臨時橋鋪軌為架橋機通過，頂推前拆除。設(shè)計施工工序如下。

施工墩臺時在線位旁施工系桿拱梁，同時正線架設(shè)2跨普通32 m T梁滿足架橋通過。為了減少由于施工支撐高度對線路的影響，異位施工梁時采用高位施工，成梁以后采用多次落梁的方法落梁到設(shè)計高程再進行頂推。平移系桿拱梁就位，拆除支撐防護及臨時墩。恢復正常交通。異位制梁及頂推設(shè)計構(gòu)造見圖2和圖3。

圖2 異位預制梁立面

圖3 永久基礎(chǔ)、臨時基礎(chǔ)及頂推軌道平面

3 施工組織及實施

3.1 施工難點

(1)單孔特重橋梁(4 800 t)頂落平移，利用原橋墩做支撐體系，作業(yè)空間受限。

(2)系桿拱梁在頂落、平移過程中必須保持四個支點姿態(tài)誤差不超過±3 mm，對監(jiān)控要求較高。

(3)頂移過程中，過渡結(jié)構(gòu)和橋梁墩臺的受力與運營模式有很多不同，需要進行受力驗算。

3.2 梁體的橫向移梁、就位

3.2.1 平移

在移梁方向上一定寬度范圍內(nèi)安裝具有足夠強度、拆卸方便的臨時墊塊，使其頂面形成一個具有一定平整度(高差≤3 mm)的平面，其上安裝滑道鋼板(2 cm厚)，滑動鋼板鋪設(shè)1 cm厚的聚四氟乙烯板。所有千斤頂均采用膨脹螺絲吊裝在梁底，千斤頂下安裝滑撬，滑撬底面粘貼不銹鋼板，不銹鋼板與滑道鋼板上的聚四氟乙烯形成滑動面。利用提前在臨時墩上梁端預制好的鋼筋混凝土后背作為平移的反力基座，通過千斤頂?shù)臋M向頂推，實現(xiàn)梁體的平移。

3.2.2 落梁

移梁到位后，在永久墊石及頂升千斤頂對應(yīng)的位置安裝分層臨時墊塊，通過千斤頂伸缸、縮缸實現(xiàn)上部荷載在千斤頂與支座墊石間的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)落梁。

落梁至設(shè)計標高后，安裝支座，并與永久支座墊石連接。

3.3 平移控制系統(tǒng)

采用PLC液壓同步頂升控制系統(tǒng)。由液壓千斤頂，精確地按照橋梁的實際荷重，平穩(wěn)地頂舉、平移橋梁，使落梁、平移過程中梁體內(nèi)產(chǎn)生的附加應(yīng)力下降至最低，同時液壓千斤頂根據(jù)分布位置分成組，與相應(yīng)的位移傳感器(光柵尺)組成位置閉環(huán)，以控制橋梁落梁的位移和姿態(tài)，同步精度為±2.0 mm。

3.4 正式平移

試平移后，觀察若無問題，進行正式平移。

(1)加壓:按計算推力及試平移情況進行加壓。

(2)平移控制速度:50 mm/min。

(3)觀察下滑道有無變形，有無障礙物。

(4)測量:行走方向和橋梁姿態(tài)。

(5)校核:數(shù)據(jù)匯總交現(xiàn)場領(lǐng)導小組，比較實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的差異。

(6)分析:若有數(shù)據(jù)偏差，有關(guān)各方應(yīng)認真分析并及時進行調(diào)整。

(7)決策:認可當前工作狀態(tài)，并決策下一步操作。

如位置誤差大于2 mm或任何一缸的壓力誤差大于5%，控制系統(tǒng)立即關(guān)閉液控單向閥，以確保梁體安全。

3.5 梁體就位

移梁到位后，拆除蓋梁頂兩組千斤頂之間范圍內(nèi)的臨時可拆卸鋪裝，在永久墊石及頂升千斤頂對應(yīng)的位置安裝分層臨時墊塊，通過千斤頂伸缸、縮缸實現(xiàn)上部荷載在千斤頂與支座墊石間的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)落梁。

4 結(jié)束語

系桿拱梁的四個拱腳的高差設(shè)計要求不得大于3 mm，加之系桿拱梁體自重太大，頂推施工對設(shè)計及施工都是一個新的課題。設(shè)計中我們把不利的因素都考慮到最大限度的周全，對可能會出現(xiàn)的問題進行了多次驗算和反復核實，確保設(shè)計的合理性。目前外繞線上的5孔系桿拱梁已全部安全頂推就位，通過對此工程的總結(jié)，對目前鐵路快速建成提供了較好的設(shè)計及施工經(jīng)驗。如此大跨的系桿拱梁采用頂推在鐵路梁平移史上還是第一次。

［1］陳紹蕃．鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計指南(第三版)［M］．北京:科學出版社，2005

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