江懷瑞

（中鐵十八局集團(tuán)國際工程分公司，天津 300350）

隨著我國復(fù)興號的投入運行，我國鐵路運行速度再上一臺階?；疖囘\行速度不僅與列車制造工藝有關(guān)，同樣與鐵路工程建設(shè)水平有關(guān)。在我國某些偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于鐵路建設(shè)時間較長，一些鐵路已無法滿足目前高鐵、動車的運行要求，特別是一些鐵路橋梁，作為鐵路連接的重要節(jié)點，是火車能否提速的一個關(guān)鍵因素。為此，需要對原有部分鐵路橋梁進(jìn)行拆除，架設(shè)新橋梁[1]。移梁法作為目前橋梁建設(shè)的一種新型技術(shù)，逐漸在我國一些地區(qū)應(yīng)用[2，3]。針對鐵路橋梁工程，研究移梁法施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，極大推動了我國鐵路橋梁的建設(shè)水平。

1 工程概況

某橋梁為2個二級火車站連接的關(guān)鍵線路節(jié)點，原有橋梁由于施工年限過久，無法滿足目前高速鐵路的正常運行要求，因而需要設(shè)計新的鋼板鐵路橋梁。橋梁設(shè)計采用后張法預(yù)應(yīng)力施工，原有樁基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，共有10根樁基，樁深25～35m，部分摩擦樁嵌入土層深度達(dá)20m。橋梁設(shè)計全長62.3m，樁基標(biāo)號為CK649+123.52－CK649+185.82。該橋梁選址區(qū)下部為天然河流，有明顯干涸與蓄水期，河流寬度約為20m，水深約3.1m。蓄水期與地區(qū)雨水季節(jié)有關(guān)，常年為3～4個月。橋梁所處基巖層主要為全風(fēng)化砂巖，區(qū)域地震烈度為Ⅵ度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗[4]得知地基承載力約為200kPa。

由于施工期緊鄰當(dāng)?shù)赜晁竟?jié)，河流蓄水顯著，導(dǎo)致橋梁搭設(shè)出現(xiàn)一定的困難。該橋梁設(shè)計需要完成預(yù)制梁的施工及整體移梁安裝，而預(yù)制梁的安裝涉及到樁基礎(chǔ)支架的搭設(shè)，對架橋機(jī)安裝以及起重機(jī)進(jìn)場造成一定影響，蓄水期來臨，對樁基礎(chǔ)施工亦造成一定的影響，因此，項目組考慮采用人工控制移梁法完成預(yù)制橋梁的搭設(shè)。

2 移梁法施工關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 預(yù)制梁施工關(guān)鍵技術(shù)

新設(shè)計橋梁每個樁基鉆孔相比老橋梁承載更重，因而新預(yù)制橋梁的重量控制是一個極為關(guān)鍵的技術(shù)節(jié)點，對后期移梁安裝具有較大影響。鑒于此，項目組首先編制出預(yù)制梁的總體施工方案，為預(yù)制梁施工工序提供指導(dǎo)。

2.1.1 總體施工方案

結(jié)合工程現(xiàn)場具體現(xiàn)狀與設(shè)計圖紙要求，預(yù)制梁總體施工方案參照以下流程進(jìn)行：

（1）完成臨時道橋搭建，方便運輸材料車進(jìn)場以及人員檢查新橋梁預(yù)制效果，同時給現(xiàn)場施工人流量帶來一定疏散作用，降低河流蓄水期對橋梁施工的影響程度。

（2）樁機(jī)進(jìn)場，放置臨時道橋，完成鋼管樁灌注施工，鋪設(shè)底板及橫梁，搭建縱梁與底板模具成型。

（3）混凝土澆筑質(zhì)量檢測，預(yù)壓頂板模具，完成預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土張拉，卸除底板模具，完成預(yù)制梁澆筑施工作業(yè)。

2.1.2 預(yù)制梁施工技術(shù)節(jié)點

（1）施工準(zhǔn)備。

完成前期材料及機(jī)械設(shè)備進(jìn)場加工、混凝土攪拌試驗，獲得最佳參數(shù)，達(dá)到設(shè)計要求，安裝好工程監(jiān)測設(shè)備，提供工程施工參考。

（2）模具安裝。

模具包括底模、側(cè)模以及頂模。利用拋光后的水泥砂漿塊作為模具的固定內(nèi)撐支座，輔助模具貼合，部分拐彎死角可采用方木作為外支撐。底模與端模之間設(shè)置一定長度的Φ40鋼管連接。

模具安裝平臺鋪設(shè)在擴(kuò)大基礎(chǔ)與Φ650鋼管基礎(chǔ)之上，橋墩由4根灌注樁作為支撐載體。其中輔助有3根Φ650鋼管嵌入1m土層，安裝3根Ⅰ40a工字梁作為鋼管與梁模具的連接載體。在預(yù)制梁頂部安裝8榀貝雷架，以截面積為36cm2的正方形方木作為縱梁，間距12cm。

在平臺支架兩側(cè)預(yù)留出1.6m寬的作業(yè)平臺，在中間寬約7.5m的區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)貝雷連接支架。貝雷架鋪設(shè)完成之后，安裝3根Ⅰ56b工字梁橫梁連接件。工字梁間距控制在35cm內(nèi)，采用電焊連接方式，焊接材料選擇Φ25鋼筋。工字梁長度應(yīng)控制在8m內(nèi)，不可超過平臺中間作業(yè)區(qū)域的長度。完成模具平臺搭建后，控制支架標(biāo)高與新建橋梁在同一高度。本工程新建橋梁標(biāo)高為77.132m。

（3）預(yù)壓支架。

預(yù)壓支架可測試支架承載力，且可降低支架沉降對預(yù)制梁施工的影響。預(yù)壓一般在模具鋪設(shè)完成之后進(jìn)行，預(yù)壓荷載控制在100t，按每級荷載增加20%（5t），且荷載應(yīng)均勻布置在支架平臺上。

加載過程中，采用水壓控制荷載加載。第一、二級荷載加載時間控制在10h內(nèi)，第三、四級加載時間控制在24h內(nèi)。根據(jù)水壓的變化，適當(dāng)調(diào)節(jié)加載時間與加載順序。

預(yù)壓過程中，采集沉降數(shù)據(jù)觀測點位移數(shù)據(jù)，每隔7h對所有觀測點重新測試1遍位移數(shù)據(jù)。另外，布置6組系列沉降觀測組，每組包括4個觀測點。每組觀測點互相獨立，每組測點間隔3m。只有當(dāng)連續(xù)觀測6組沉降觀測點的位移不發(fā)生變化，才可進(jìn)行卸載。對獲得的沉降觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，劃分出可恢復(fù)的彈性變形與不可恢復(fù)的塑性變形段，并計算出底板模具的標(biāo)高調(diào)整值。

（4）澆筑混凝土。

本工程預(yù)制梁采用的是C45混凝土，設(shè)計需求量為240.5m3。由于施工時間恰逢雨季，混凝土攪拌站至工程現(xiàn)場道路崎嶇，導(dǎo)致混凝土泵車運輸較為困難。而預(yù)制梁澆筑有一定的時間限制，為此需要合理設(shè)計混凝土配合比，保證混凝土進(jìn)場質(zhì)量較高。

混凝土配合原材料選擇砂土與碎石土，兩者之比為1.57∶2.1。再配合水與水泥添加劑，水與水泥添加劑之比控制在0.25∶0.015。另外，為了保證混凝土塌落度不易過低，選擇在混凝土中添加膠凝材料，膠凝材料與砂土配合比為1∶1.57?；炷翜p水劑摻量控制在1.1%，配合部分Ⅰ級粉煤灰材料，砂土粒徑控制在10～15mm。

（5）預(yù)應(yīng)力鋼筋施工。

預(yù)應(yīng)力鋼筋施工是后張法橋梁施工的關(guān)鍵問題。由于橋梁鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)絡(luò)較密，部分區(qū)段鋼筋無法選擇出箍筋與槽鋼綁扎，因此需要采用橡皮膠管抽拔的方式，并且在某些預(yù)應(yīng)力孔道處設(shè)置0.5mm薄鋼板，釋放初始應(yīng)力，保證鋼筋應(yīng)力均勻，不致某些區(qū)域出現(xiàn)應(yīng)力集中效應(yīng)。

預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉應(yīng)在混凝土施工后的3～4天進(jìn)行，模具預(yù)應(yīng)力過大會導(dǎo)致底板拆除異常困難，因而需要增加模具中側(cè)邊鋼板自重，減弱橋梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力過大對混凝土變形的影響。張拉順序應(yīng)首先選擇橫梁，施加45%預(yù)應(yīng)力；橫梁預(yù)應(yīng)力張拉完成之后，拆去橫向束縛力，進(jìn)行縱向張拉；縱向張拉時應(yīng)依次去掉支架上部方木楔；當(dāng)縱梁張拉完成之后，支架方木楔亦完成拆除。

（6）鋪設(shè)防水保護(hù)墊層。

防水層施工之前應(yīng)保證橋面平整度在1.5，清除橋面渣土與灰塵，烘干橋面水分，且橋面不能有裂隙。部分裂隙直徑控制在3mm，否則需要進(jìn)行混凝土填補(bǔ)處理。每平方公里防水材料使用重量不可超過預(yù)估值的5%，每次涂刷不能超過20min，分2次進(jìn)行。涂刷厚度應(yīng)低于1mm，在橋面鋼板接口處封邊防水層厚度不可超過1.5mm。由于施工恰逢雨季，室外溫度在18℃，正宜防水層施工。當(dāng)溫度過低時，應(yīng)控制防水層施工面積。

混凝土保護(hù)層施工應(yīng)在防水層施工后的24h內(nèi)進(jìn)行，保護(hù)層材料采用C35聚乙烯安纖維網(wǎng)，摻量部分聚丙烯。當(dāng)保護(hù)層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值的50%時，橋面鋪設(shè)的斷縫應(yīng)立即填滿，以保護(hù)橋梁內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)不受損傷。

2.2 移梁安裝施工關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 平移通道施工

初步估算預(yù)制梁需要移動約8.7m，而設(shè)置的平移通道約10.5m。平移通道采用的是箱型基礎(chǔ)，鋪設(shè)C35鋼筋混凝土，基礎(chǔ)間距控制在80cm。鋼板鋪設(shè)在鋼筋混凝土上部，且調(diào)整鋼板標(biāo)高在74.345m。

2.2.2 預(yù)制梁移梁安裝

預(yù)制梁的平移安裝參照如下工序進(jìn)行：

（1）起降：在起降之前，需在樁基礎(chǔ)上預(yù)留橋梁楔口。楔口直徑約為70cm。千斤頂自生高度為35cm，可提升30cm高度，采用5臺250t千斤頂將橋梁整體抬升至指定高度。

（2）就位：橋梁整體在指定高度回轉(zhuǎn)一定角度達(dá)到新建橋臺上，在新建橋臺上均勻搭建墊石。每個墊石附近30cm范圍內(nèi)設(shè)置砂土箱，砂土箱寬度契合墊石。橋梁就位后，橋梁上部搭建的方木以及槽型梁隨之就位。方木應(yīng)鋪設(shè)7cm厚，并且預(yù)留1～2cm，契合方木的彈性變形沉降量。方木結(jié)合鋼板作為千斤頂容納空間。

（3）平移：橋梁就位后，在千斤頂與橋梁平移滑道之間涂抹潤滑油，平移橋梁至預(yù)定位置。預(yù)制梁混凝土約重580t，在5臺千斤頂?shù)暮狭ν苿幼饔孟?，結(jié)合鋼軌摩擦的作用，完成橋梁平移至指定目標(biāo)。

3 結(jié)束語

針對某鐵路橋梁工程引入移梁法工藝，研究了移梁法在鐵路橋梁工程中的施工技術(shù)要點與施工工藝，獲得了預(yù)制橋梁施工準(zhǔn)備、模具安裝、支架預(yù)壓、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉及鋪設(shè)防水墊層6個工序節(jié)點關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，研究了平移通道與橋梁就位、移梁安裝各工序之間的聯(lián)系，獲得了各工序施工節(jié)點參數(shù)，為橋梁順利移梁安裝提供了重要的技術(shù)保障。