■ 李愛國(guó)

0 引言

橋梁節(jié)段預(yù)制膠接拼裝技術(shù)在國(guó)外已非常成熟，是節(jié)段拼裝橋梁的主要施工方法。近年來(lái)，我國(guó)公路橋梁工程也在應(yīng)用此技術(shù)，如上海明珠線、蘇通大橋、廈門BRT等，但在鐵路橋梁工程方面應(yīng)用較少，2013年黃韓侯鐵路芝水溝特大橋是首次在鐵路橋梁建設(shè)中采用預(yù)制膠拼法施工，該橋?yàn)?4 m跨簡(jiǎn)支箱梁。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁長(zhǎng)線法節(jié)段預(yù)制（簡(jiǎn)稱長(zhǎng)線法）是橋梁節(jié)段預(yù)制膠接拼裝技術(shù)中的預(yù)制梁的方法[1-4]。

長(zhǎng)線法制梁是在一個(gè)整跨的臺(tái)座上進(jìn)行，臺(tái)座頂面的線型完全按設(shè)計(jì)的梁底預(yù)制線型設(shè)置，每段梁在臺(tái)座上預(yù)制的位置與架設(shè)成橋后的位置完全對(duì)應(yīng)一致。每節(jié)梁段匹配預(yù)制，即前一段已預(yù)制節(jié)段的端面作為后一節(jié)段的端模，前一節(jié)段出現(xiàn)的偏差可以通過后一節(jié)段及時(shí)得到調(diào)整，不至于積累偏差，因而能很好地保證成橋線型。

鄭阜高鐵ZFZQ-4標(biāo)段周淮特大橋跨新運(yùn)河的3×（40+56+40）m連續(xù)梁，是我國(guó)首座采用長(zhǎng)線法施工的鐵路連續(xù)梁橋。基于此工程項(xiàng)目，總結(jié)和分析長(zhǎng)線法在鐵路橋梁施工中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和關(guān)鍵點(diǎn)。

1 梁體構(gòu)造及預(yù)制工藝設(shè)計(jì)

1.1 梁體構(gòu)造

周淮特大橋跨新運(yùn)河的3×（40+56+40）m連續(xù)梁為單箱、單室、變截面結(jié)構(gòu)，梁頂寬12．6 m，梁底寬6．7 m，0#段梁高4．35 m，等高段梁高3．05 m。每聯(lián)連續(xù)梁分為32個(gè)預(yù)制梁段，三聯(lián)共計(jì)96個(gè)預(yù)制節(jié)段，梁體節(jié)段長(zhǎng)度從4．0 m到4．5 m不等，節(jié)段最大質(zhì)量為0#段的190 t，合龍段位于跨中，長(zhǎng)度1 m，現(xiàn)澆法施工。連續(xù)梁的構(gòu)造見圖1，梁體節(jié)段尺寸見表1。

圖1 連續(xù)梁構(gòu)造（半聯(lián)）

表1 梁體節(jié)段尺寸表m

1.2 預(yù)制梁工藝設(shè)計(jì)

1.2.1 長(zhǎng)線法制梁過程和特點(diǎn)

長(zhǎng)線法制梁是設(shè)置與跨長(zhǎng)相當(dāng)?shù)念A(yù)制臺(tái)座，臺(tái)座上的底模安裝完畢后一般不再進(jìn)行調(diào)整（或逐跨進(jìn)行調(diào)整使其與預(yù)制線型一致），其線型即為橋梁節(jié)段的預(yù)制線型，考慮橋梁設(shè)計(jì)線型和出于施工、自質(zhì)量、收縮徐變等因素而設(shè)置預(yù)拱度。側(cè)模隨制作節(jié)段在臺(tái)座兩側(cè)移動(dòng)，依次澆筑端節(jié)塊、中間塊，澆筑后一節(jié)段時(shí)前一節(jié)段的后端面作為后一節(jié)段的前端面，逐塊地在臺(tái)座上匹配預(yù)制橋梁節(jié)段。

長(zhǎng)線法預(yù)制梁體節(jié)段具有如下特點(diǎn)：

（1）幾何形狀及施工質(zhì)量易于控制。

（2）偏差不會(huì)累積，對(duì)于已制梁段形成的偏差可以通過下一個(gè)梁段及時(shí)調(diào)整，而且還可以多點(diǎn)同時(shí)匹配預(yù)制，加快施工進(jìn)度。

（3）一次性投入少，適合工程量較少的節(jié)段預(yù)制施工。

1.2.2 場(chǎng)地設(shè)計(jì)及資源配置

預(yù)制場(chǎng)占地約6 700 m2（10畝），分為鋼筋加工區(qū)、鋼筋綁扎區(qū)、制梁區(qū)、存梁區(qū)、提吊拼裝5個(gè)區(qū)域（見圖2）。鋼筋綁扎區(qū)設(shè)置2個(gè)鋼筋綁扎胎具，1個(gè)用于等截面梁段，1個(gè)用于變截面段，鋼筋骨架在胎具內(nèi)綁扎成型后由20 t龍門吊整體吊入模板內(nèi)（見圖3）。制梁區(qū)布置1條長(zhǎng)線制梁臺(tái)座，長(zhǎng)度滿足一次制梁半聯(lián)（16個(gè)節(jié)段）的需求。配置1臺(tái)20 t龍門吊機(jī)，配合進(jìn)行模板吊裝和混凝土澆筑等，配置1臺(tái)200 t龍門吊，用于梁體節(jié)段的吊運(yùn)。

1.2.3 模板配置

等高度梁段配置模板2套，變高度梁段配置模板1套。外模采用液壓整體可調(diào)式走行模板，內(nèi)模為便于安裝和拆卸，設(shè)計(jì)為液壓可調(diào)式組合模板，脫模后采用卷?yè)P(yáng)機(jī)整體拖出。端模為整體鋼模，通過螺栓與底模和側(cè)模聯(lián)接，端模安裝有可拆卸式的剪力鍵和錨盒的模具。

2 工藝流程

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁長(zhǎng)線法節(jié)段預(yù)制工藝流程見圖4。

實(shí)際作業(yè)中，先在長(zhǎng)線臺(tái)座上預(yù)制9#、0#、6'#節(jié)段，然后匹配預(yù)制剩余節(jié)段（見圖5）。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁長(zhǎng)線法節(jié)段預(yù)制施工的具體步驟如下：

第1步，預(yù)制9#、0#、6'#段；

第2步，用9#作為匹配段預(yù)制8#段，用0#段作為匹配段預(yù)制1'#段，用6'#段作為匹配段預(yù)制5'#段；

第3步，用8#段作為匹配段預(yù)制7#段，用1'#段作為匹配段預(yù)制2'#段，用5'#段作為匹配段預(yù)制4'#段；

第4步，以2'#和4'#段為匹配段預(yù)制3'#段，以7#段為匹配段預(yù)制6#段，以0#段為匹配段預(yù)制1#段，提走9#段和6'#段至存梁區(qū)；

圖2 預(yù)制場(chǎng)布置圖

圖3 鋼筋整體綁扎吊裝

圖4 節(jié)段預(yù)制工藝流程

第5步，同理匹配預(yù)制5#、4#和2#段，提走8#、7#、5'#、4'#段至存梁區(qū)，將主跨側(cè)側(cè)模移到邊跨側(cè)，預(yù)制下一聯(lián)9#段；

第6步，以4#和2#段為匹配段預(yù)制3#段，以下一聯(lián)9#段匹配預(yù)制下一聯(lián)8#段；

第7步，同理預(yù)制下一聯(lián)7#段，提走1#—5#段，進(jìn)行下一聯(lián)0#和6'#段的預(yù)制；

第8步，重復(fù)以上步驟，直至梁段全部預(yù)制完成。

3 質(zhì)量保證措施和施工工藝操作要點(diǎn)

3.1 質(zhì)量保證措施

梁段預(yù)制長(zhǎng)線法施工需嚴(yán)格執(zhí)行Q/CR 9207—2017《鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程》、TB 10752—2010《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、Q/CR 9603—2015《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程》、TB 10424—2010《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》及圖紙要求。并關(guān)注以下質(zhì)量保障措施[5]：

圖5 梁段預(yù)制長(zhǎng)線法施工的主要步驟示意圖

（1）制梁過程中的測(cè)量控制是保證制梁精度的關(guān)鍵，在預(yù)制場(chǎng)設(shè)立獨(dú)立的平面坐標(biāo)系和高程控制網(wǎng)絡(luò)，用于測(cè)設(shè)預(yù)制梁段基線和各控制點(diǎn)的位置及高程。

（2）采用大塊整體鋼模，減少接縫，增強(qiáng)模板平整度，加強(qiáng)模板清理整修，脫模劑涂刷均勻。

（3）嚴(yán)格掌握振搗強(qiáng)度和振搗時(shí)間，插入振搗時(shí)做到“快插慢拔，邊振邊拔”的原則，不漏搗、不重?fù)v、不觸模振搗。

（4）嚴(yán)格控制預(yù)埋件、預(yù)留孔洞的中心位置及高程，并將中心線及高程線標(biāo)注于模板內(nèi)面或鋼筋架上。

（5）在存放和運(yùn)輸過程中，用于支承梁段的橡膠墊應(yīng)保持干凈，以防梁段外表受污染。

3.2 操作要點(diǎn)

（1）端頭段預(yù)制。將9#、0#、6'#梁段作為端頭段，安裝端模，原位綁扎鋼筋后澆筑（見圖6）。端頭段為箱梁的起始節(jié)段，施工前需精確定位。

（2）刷隔離劑。為保證待澆段混凝土與匹配節(jié)段混凝土（新、舊混凝土）能很好的分離，要在匹配面涂刷隔離劑。隔離劑采用石灰粉+精面粉+水拌合而成，均勻涂刷2遍，在節(jié)段分離后，應(yīng)用鋼絲刷和清水清理干凈。

（3）鋼筋綁扎及鋼筋吊裝。為提高工作效率，除端頭段外，長(zhǎng)線臺(tái)座上鋼筋均在綁扎胎具上提前綁扎成型，整體吊裝。為防止起吊點(diǎn)處綁線脫落、鋼筋變形，對(duì)吊點(diǎn)附近的鋼筋進(jìn)行點(diǎn)焊聯(lián)結(jié)。無(wú)論是端頭段原位綁扎鋼筋，還是胎具上鋼筋整體吊裝，均應(yīng)嚴(yán)格檢查鋼筋綁扎質(zhì)量。

（4）波紋管連接。待澆梁段預(yù)應(yīng)力孔道一端用單錐形橡膠塞與端模連接，一端用雙錐形橡膠塞與匹配節(jié)段孔道連接。

圖6 端模安裝與梁段澆筑

（5）混凝土澆筑?；炷镣ㄟ^混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送到梁段位置，由泵車分段分層連續(xù)進(jìn)行澆筑，先澆筑底板，再澆筑腹板及頂板。澆筑底板時(shí)利用串桶下料，澆筑腹板和頂板時(shí)混凝土從頂部下料口入模，控制振搗時(shí)間和振搗強(qiáng)度確?；炷亮簝?nèi)實(shí)外美。

（6）吊離節(jié)段。當(dāng)梁段預(yù)制一定數(shù)量后，可將已制完的梁體吊離臺(tái)座，但要保證吊離節(jié)段與待生產(chǎn)節(jié)段有2個(gè)節(jié)段的間隔。

（7）梁段修整。節(jié)段吊離后需要對(duì)涂刷的隔離劑進(jìn)行打磨和清洗，對(duì)接縫處混凝土表面的污跡、雜物清理干凈，對(duì)剪力鍵混凝土進(jìn)行嚴(yán)格清洗。

（8）箱梁養(yǎng)護(hù)。待混凝土終凝后，使用土工布對(duì)箱梁底板、頂板進(jìn)行覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，內(nèi)外箱采用全自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)，根據(jù)氣溫狀況，調(diào)整自動(dòng)噴淋時(shí)間，使梁段始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于14 d。

4 箱梁預(yù)制關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1 制梁臺(tái)座布置

（1）梁底線形。根據(jù)壓縮量和反拱度設(shè)置底模線形，每孔梁施工完畢進(jìn)行復(fù)核。底模設(shè)置4個(gè)高程點(diǎn)和2個(gè)軸線點(diǎn)，反拱數(shù)值按拋物線y=ax2+b設(shè)置。

（2）變截面匹配預(yù)制。采用型鋼桁架與混凝土臺(tái)座相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)變高截面的預(yù)制（見圖7）。

（3）曲線預(yù)制。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，將長(zhǎng)線制梁臺(tái)座底模按折線布置。根據(jù)曲線上的控制點(diǎn)安裝底模，使箱梁預(yù)制時(shí)趨向于曲線（對(duì)整孔而言，每個(gè)梁段仍為直線），觀測(cè)塔仍按直線布置，便于線形控制。理論上預(yù)制出的箱梁本身就與架梁線形一致。

圖7 匹配預(yù)制與梁段吊裝

4.2 模板精度控制

端模頂?shù)撞扛髟O(shè)置1個(gè)中線控制點(diǎn)，頂部設(shè)置2個(gè)高程控制點(diǎn)，端模調(diào)整時(shí)必須保證2個(gè)中線點(diǎn)位于基線上，頂部的2個(gè)高程點(diǎn)與設(shè)計(jì)高程相同，端模的垂直度采用垂球來(lái)調(diào)整。內(nèi)外模以端模和底模為基準(zhǔn)進(jìn)行安裝，內(nèi)外模安裝完成后，用尺量邊長(zhǎng)和對(duì)角線來(lái)復(fù)核模板安裝精度。

4.3 線形控制

（1）平面控制網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，在梁場(chǎng)范圍內(nèi)布設(shè)4個(gè)控制點(diǎn)，其中2個(gè)在測(cè)量塔中心，另外2個(gè)點(diǎn)在梁場(chǎng)兩側(cè)不受施工干擾處選點(diǎn)，保證視線不受阻擋。

（2）高程控制網(wǎng)。建立二等閉合線路高程控制網(wǎng)，梁頂設(shè)置4個(gè)高程控制點(diǎn)，制梁施工中對(duì)控制網(wǎng)定期復(fù)核。

（3）測(cè)量控制點(diǎn)布置。每一節(jié)段設(shè)6個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，其中4個(gè)用作高程控制，分別標(biāo)識(shí)為A、B、C、D；2個(gè)用作軸線控制，標(biāo)識(shí)為E、F。

5 結(jié)束語(yǔ)

周淮特大橋跨新運(yùn)河3×（40+56+40）m連續(xù)梁于2017年4月開始施工，2017年12月施工完成，因?yàn)殚L(zhǎng)線法節(jié)段預(yù)制施工工藝的成功運(yùn)用，改善了混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)環(huán)境，降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，減少了對(duì)環(huán)境的不利影響，大大提高了梁體施工精度，具有很高推廣價(jià)值，可為后續(xù)類似工程提供借鑒。