馬永連

（山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600）

1 工程概況

舊縣2號(hào)特大橋中心樁號(hào)K100+800.500，橋梁全長(zhǎng)1 109.64 m，與路線前右交角90°。主橋上部采用（73.32+3×135+73.32）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)，箱梁截面形式為單箱單室，頂板寬12.75 m，底板寬7 m，翼緣板懸臂長(zhǎng)為2.875 m，主墩頂0號(hào)塊梁高 8.5 m，高跨比為 1/15.9，跨中合龍段梁高2.8 m，高跨比為1/48.2，主墩根部至跨中合龍段梁高按1.8次拋物線變化。

該橋第 9跨（K100+883—K100+956.32）上跨瓦日鐵路（相交處鐵路中心樁號(hào)K415+822），橋下凈空為53 m。根據(jù)實(shí)測(cè)鐵路與所建高速的相對(duì)平面和立面位置，8號(hào)墩承臺(tái)邊緣距鐵路路肩線最小距離為9.6 m，9號(hào)墩承臺(tái)邊緣距鐵路路肩線最小距離為11.5 m。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)底距接觸網(wǎng)垂直凈距約45 m。因此，如何做好各項(xiàng)安全防護(hù)以消除對(duì)鐵路行車運(yùn)營(yíng)安全的影響和對(duì)施工人員的安全威脅成為本橋施工重點(diǎn)研究對(duì)象。

2 施工工藝管控要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備工作

2.1.1 掛籃結(jié)構(gòu)的選擇

根據(jù)本橋特點(diǎn)及以往施工經(jīng)驗(yàn)，主橋2～17號(hào)梁段采用掛籃對(duì)稱懸臂澆筑，采用菱形掛籃形式，因?yàn)榱庑螔旎@具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確、拆裝錨固方便等優(yōu)點(diǎn)。掛籃總長(zhǎng)8 m，掛籃重量約70 t/套，主要包括主桁架、提吊、行走、模板及張拉平臺(tái)系統(tǒng)組成。菱形桁架中橫聯(lián)用2［14b槽鋼做上下玄桿，2［10槽鋼做豎撐和斜撐及δ=20 mm鋼板節(jié)點(diǎn)連接，桁架前頂橫梁上下玄桿I45b工字鋼。

底籃系統(tǒng)：底籃前后橫梁采用I45b工字鋼，底縱梁I40b工字鋼。

模板系統(tǒng)：側(cè)模和內(nèi)模采用0～1號(hào)塊段模板，內(nèi)外滑梁［］32a槽鋼和δ=10 mm鋼板加筋連接。

錨固系統(tǒng)：主桁架、底橫梁、內(nèi)外滑梁均采用φ32精軋螺鋼筋和配套的］［14槽鋼與δ=10 mm鋼板焊接的錨固枕梁張拉錨固。

懸吊系統(tǒng)：上頂橫梁和前橫之間采用28×150鋼帶懸吊錨固。

行走系統(tǒng)：由桁架立柱底部滑行裝置（δ=16 mm、δ=20 mm鋼板焊接加工），主桁架反扣滾輪，鋼枕、行走軌道（δ=16 mm、δ=12 mm、δ=10 mm 鋼板焊接加工），推移千斤頂組成。

控制系統(tǒng)：千斤頂與主桁之間銷栓、千斤頂與軌道之間銷栓，行走軌道前端限位鋼枕，頂推控制倒鏈組成。

安全系統(tǒng)：前上橫梁工作平臺(tái)、底籃前下橫梁工作平臺(tái)、底籃后橫梁工作臺(tái)、張拉工作平臺(tái)、修飾工作平臺(tái)、上前橫梁和下前橫梁之間輔助倒鏈，桁架平聯(lián)和下后橫梁之間輔助倒鏈。

2.1.2 0號(hào)塊托架結(jié)構(gòu)形式的確定

主橋0號(hào)、1號(hào)塊總重量1 004.2 t，其中雙肢薄壁墩之間托架承擔(dān)重量213.9 t，外側(cè)托架各承擔(dān)重量192.4 t，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙并結(jié)合墩高實(shí)際情況確定5a、6、7、8號(hào)墩采用托架法施工0號(hào)、1號(hào)梁段。墩旁托架承重梁、斜支腿采用加強(qiáng)][36c槽鋼，利用銷結(jié)與墩身預(yù)埋件連接，承重梁、斜支腿、預(yù)埋件全部由廠家定尺加工以保證精度和加工質(zhì)量。單幅橫橋向安裝7片三角桁架片，單肢墩前后兩側(cè)對(duì)稱兩片桁架用兩根φ32的精軋螺紋鋼對(duì)拉錨固。銷結(jié)與墩身預(yù)埋件連接方式，避免了以往焊接質(zhì)量難以控制的質(zhì)量通病。

2.1.3 托架的預(yù)壓荷載試驗(yàn)

考慮消除因托架和架管等自身彈性、非彈性變形引起現(xiàn)澆直線段的下沉變形，在澆筑前要對(duì)托架加載預(yù)壓，以消除非彈性變形，測(cè)出彈性變形值。預(yù)壓采用鋼絞線反拉預(yù)壓法。在主橋承臺(tái)施工過程中預(yù)埋鋼絞線，每個(gè)承臺(tái)遠(yuǎn)端和近端各預(yù)埋20根鋼絞線，鋼絞線在承臺(tái)混凝土錨固長(zhǎng)度不小于1.5 m，每4根一束，鋼束在承臺(tái)頂面鐵絲束箍，在混凝土中呈喇叭型，鋼絞線外露長(zhǎng)度滿足加載長(zhǎng)度或滿足連接器（或兩層錨具）安裝長(zhǎng)度（圖1）。托架預(yù)壓荷載不小于澆筑混凝土、鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋重量+施工人員、施工設(shè)備、施工材料等荷載+振搗混凝土產(chǎn)生的震動(dòng)荷載總和，壓載方式盡量與施工的實(shí)際荷載分布相符，并測(cè)出彈性變形值，對(duì)立模標(biāo)高加以調(diào)整，以滿足箱梁施工后的設(shè)計(jì)標(biāo)高。

圖1 托架預(yù)壓示意圖（單位：cm）

托架壓載按5級(jí)進(jìn)行，每級(jí)為壓載總量的20%，單級(jí)壓載必須保持壓載30～60 min，仔細(xì)檢查托架各部件的情況，并實(shí)測(cè)托架的沉降后方可進(jìn)行下一級(jí)壓載，托架壓載、卸載均應(yīng)考慮其均衡性，在0號(hào)梁段托架搭設(shè)完畢后，利用DS1水準(zhǔn)儀觀測(cè)托架的頂板高程點(diǎn)，待托架加載到預(yù)壓荷載后再對(duì)上次觀測(cè)點(diǎn)的同一位置進(jìn)行觀測(cè)，待卸載后再次測(cè)出同一測(cè)點(diǎn)的回彈值,以此調(diào)整托架高程后再進(jìn)行下步施工。托架的沉降觀測(cè)必須由專人負(fù)責(zé)。

2.1.4 掛籃的探傷檢測(cè)

掛籃桿件焊接質(zhì)量好壞直接影響著構(gòu)件的質(zhì)量，故焊縫質(zhì)量檢測(cè)是確保構(gòu)件質(zhì)量的重要措施。本項(xiàng)目采用超聲波探傷檢測(cè)法，由具有鋼結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)資質(zhì)的單位進(jìn)行，項(xiàng)目質(zhì)檢人員和監(jiān)理見證。

2.2 跨既有線路段掛籃施工工藝流程及管控要點(diǎn)

2.2.1 施工流程

①掛籃拼裝、試壓→②安裝底模、側(cè)模并調(diào)整其高程、軸線→③安裝底板和腹板鋼筋→④安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋（9～17號(hào)梁段安裝底板預(yù)應(yīng)力管道）→⑤安裝內(nèi)?！薨惭b頂板鋼筋及頂板縱向預(yù)應(yīng)力管道→⑦安裝堵頭模板→⑧梁體混凝土澆筑→⑨養(yǎng)生、拆堵頭模板、鑿毛→⑩清孔、穿束→ ?張拉→?壓漿→?落模板→? 移掛籃進(jìn)入下一段施工。

2.2.2 掛籃組拼及加載預(yù)壓方法

2.2.2.1 掛籃組拼

0號(hào)、1號(hào)梁段完成后，依據(jù)掛籃設(shè)計(jì)資料，確定掛籃組拼控制線（主桁架片中心線和整體桁架中線，用GPS或全站儀在0～1塊段梁頂標(biāo)注線型位置進(jìn)行控制），采用塔吊起吊掛籃各構(gòu)件。組拼順序：①將每只掛籃兩片桁架下滑道位置抄平支墊到掛籃安裝高度→②安裝掛籃軌道或下滑道并固定，安裝前滑板、后壓輪或行走輪→③安裝掛籃桁架片、后錨固系統(tǒng)、橫聯(lián)、平聯(lián)→④安裝上橫梁→⑤安裝掛籃底模平臺(tái)→⑥安裝內(nèi)滑梁、內(nèi)?！甙惭b外滑梁和前吊點(diǎn)，并將外模就位。

2.2.2.2 掛籃主桁架加載試驗(yàn)

掛籃進(jìn)場(chǎng)后，在施工使用前進(jìn)行加工試拼及加載試驗(yàn)，兩桁架片對(duì)拉采用直徑32 mm的精軋螺紋鋼筋，施加荷載采用300 t千斤頂。加載為最重塊段時(shí)每片桁架所承擔(dān)的混凝土重量G+內(nèi)、外模板+懸吊系統(tǒng)+底籃系統(tǒng)+工作平臺(tái)+施工荷載+安全系統(tǒng)（總荷載1 423 kN）的1.25倍，分5級(jí)加載，級(jí)差為20%。

觀測(cè)方法：在每幅掛籃上對(duì)稱設(shè)置4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，各級(jí)荷載作用后，測(cè)量各觀測(cè)點(diǎn)高程。同一測(cè)點(diǎn)在同級(jí)荷載作用下的高程與第一級(jí)荷載作用下的高程之差，即為該測(cè)點(diǎn)在該級(jí)荷載作用下的豎向位移。

2.2.3 掛籃防護(hù)及管控要點(diǎn)

掛籃設(shè)計(jì)時(shí)采用掛籃上增加吊箱防護(hù)平臺(tái)，對(duì)側(cè)模和橋面進(jìn)行全封閉防護(hù)（圖2），達(dá)到對(duì)既有瓦日線的防護(hù)。

圖2 掛籃斷面示意圖

2.2.3.1 操作平臺(tái)搭設(shè)要點(diǎn)

掛籃下橫梁兩邊均搭設(shè)操作平臺(tái)，方便側(cè)模安裝、拆除及加固，并在桁梁外側(cè)用密目鐵絲網(wǎng)對(duì)側(cè)模進(jìn)行封閉防護(hù)，防止在安裝、拆除及加固模板時(shí)有物體跌落。前頂橫梁處設(shè)施工作業(yè)平臺(tái)，并對(duì)側(cè)面采用密目網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。

2.2.3.2 吊箱防墜物設(shè)置要點(diǎn)

吊箱距底模高度 0.5 m，吊箱長(zhǎng) 7 m、寬14.75 m。施工順序?yàn)椋菏紫仍趻旎@下橫梁距兩端頭50 cm的位置用4根φ25精軋螺紋鋼吊裝雙排20b槽鋼（2根長(zhǎng)14.75 m的20b槽鋼用鋼板進(jìn)行連接，背靠背間距10 cm），槽鋼上鋪間距40 cm的10a工字鋼（吊箱四周縱梁采用∠10×10 cm角鋼，以便焊接防護(hù)鋼管），工字鋼上鋪5 mm鋼板封底，鋼板四周高出底板50 cm，槽鋼與工字鋼焊接，工字鋼與鋼板焊接，形成整體，從吊箱四周向上設(shè)防護(hù)欄桿，欄桿采用φ48鋼管，高1.2 m，間距60 cm，欄桿底部與∠10×10 cm角鋼焊接，欄桿頂部和中間設(shè)水平桿加固，欄桿外側(cè)設(shè)密目鋼絲網(wǎng)。吊箱隨底模一起移動(dòng)，隨著梁高的變化，對(duì)外模和外模背架進(jìn)行切割。吊箱隨掛籃一起移動(dòng)，由于掛籃已經(jīng)全封閉，所以在施工中如果掉東西，最終全部掉入吊籃里，每澆筑完畢之后，如果有東西掉入吊籃內(nèi)，及時(shí)清除（圖3）。

圖3 掛籃防護(hù)設(shè)計(jì)示意圖

2.2.4 掛籃行走管控要點(diǎn)

2號(hào)梁段施工結(jié)束后，完成掛籃體系轉(zhuǎn)換后即可進(jìn)行掛籃的前移。掛籃前移時(shí)，控制好軌道的中線和間距是關(guān)鍵，防止走偏。主桁軌道或滑道必須放水平，軌道或滑道與箱梁必須牢靠固定。在主桁上設(shè)置垂直于主桁縱向軸線的標(biāo)記線，并用儀器時(shí)時(shí)觀測(cè)和控制，以保證掛籃就位時(shí)不扭曲、偏移。如偏差超規(guī)要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。掛籃行走就位后即可安裝后錨桿，并拆除行走小車，完成掛籃的體系轉(zhuǎn)換，具體管控要點(diǎn)如下：

a）掛籃準(zhǔn)備前移時(shí)，必須仔細(xì)檢查主要構(gòu)架聯(lián)結(jié)螺栓的緊密情況、各構(gòu)件的完好情況和連接情況，必要時(shí)采取補(bǔ)救措施；仔細(xì)檢查倒鏈、千斤頂、精軋螺紋鋼和鋼絲繩的完好情況，如有缺陷及時(shí)更換。

b）掛籃行走必須保證平穩(wěn)、緩慢，嚴(yán)禁急走急沖。位于同一橋墩半幅上的一對(duì)掛籃移位必需同步對(duì)稱進(jìn)行，位移差不得大于100 cm。

c）移動(dòng)時(shí)掛籃后部應(yīng)設(shè)置保險(xiǎn)倒鏈，并在水平主梁中支點(diǎn)和后錨點(diǎn)之間設(shè)置精軋螺紋鋼作為保險(xiǎn)裝置，后尾加長(zhǎng)，在原有反扣輪受力的基礎(chǔ)上，增加一道錨固措施，實(shí)現(xiàn)雙保險(xiǎn)，移動(dòng)時(shí)速度不超過10 cm/min。

3 結(jié)語

隨著國(guó)家公路鐵路網(wǎng)迅速發(fā)展，跨線施工將普遍出現(xiàn)在公路建設(shè)過程中。通過對(duì)菱形掛籃進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，免除搭設(shè)棚架的繁瑣，防止高空墜物，保證既有鐵路運(yùn)營(yíng)安全，保障在建項(xiàng)目施工正常，保護(hù)施工人員、機(jī)械的通行安全。為今后上跨既有線路施工提供了一定的借鑒和技術(shù)支持。