吳 波 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海華東鐵路建設(shè)監(jiān)理有限公司

受皖南地區(qū)多山等地形等條件制約，部分車站設(shè)置在高架橋與挖方路基段，道岔布設(shè)范圍覆蓋橋梁、隧道與路基。為保證高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全與舒適度，無(wú)砟軌道橋面及軌旁設(shè)備安裝預(yù)留等，對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)形式與專業(yè)接口施工精度等提出了更高的要求。

1 工程概況

新建南昌經(jīng)景德鎮(zhèn)至黃山鐵路(安徽段)CHZQ-3 標(biāo)段祁門大橋位于安徽省黃山市祁門縣塔坊鎮(zhèn)境內(nèi)，橋梁起訖里程為DK59+035～DK59+279，全長(zhǎng)244 m，孔跨布置2-32 m 雙線簡(jiǎn)支箱梁+1-4×32m 雙線變四線道岔連續(xù)箱梁+1-40(2 孔)雙線變寬簡(jiǎn)支箱梁，其中第二孔簡(jiǎn)支梁橫跨皖贛鐵路（貫通線、通信光纜），道岔連續(xù)梁橫跨閶江，40 m 現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁橫跨既有S226省道，領(lǐng)近高壓線，線路情況較復(fù)雜。

2 施工重難點(diǎn)

祁門大橋道岔連續(xù)梁具有工期緊、工況復(fù)雜、結(jié)構(gòu)特殊的特點(diǎn)。祁門南站作為架梁基地，祁門大橋道岔連續(xù)梁作為架梁通道的必經(jīng)之地，道岔連續(xù)梁施工完成是架梁通道貫通的保障；道岔連續(xù)梁橫跨閶江，鋼管支架體系高度19 m，位于河道內(nèi)，模板安裝與混凝土澆筑受場(chǎng)地限制較大，工況較為復(fù)雜；截面采用單箱三室～單箱雙室，變截面斜腹板形式，箱梁頂板底板均采用變寬度。模板一次性投入，結(jié)構(gòu)較為特殊；道岔梁段內(nèi)上跨S226省道，臨近皖贛鐵路，做好營(yíng)業(yè)線防護(hù)，確保營(yíng)業(yè)線安全運(yùn)行是道岔梁施工的又一挑戰(zhàn)。

40 m 現(xiàn)澆梁橋址位于山體斜坡上，吊車擺放困難，而40m 現(xiàn)澆梁采用軍用梁橋下拼裝后整體吊裝至橋面，涉及到大噸位吊車跨省道吊裝問(wèn)題。通過(guò)方案比選，選擇在里程橋臺(tái)背后開挖吊裝平臺(tái)，用于吊車擺放，軍用梁吊裝前先試吊，在正式開始吊裝前，向交管部門通知報(bào)備，安全員短時(shí)封閉道路，專人使用對(duì)講機(jī)指揮，并事先在橫梁工字鋼上劃線，保證一次就位準(zhǔn)確，纜風(fēng)繩配合吊裝快速定位。祁門大橋道岔梁區(qū)平面圖見圖1。

圖1 祁門大橋道岔梁區(qū)平面圖

3 圖紙會(huì)審與設(shè)計(jì)優(yōu)化

（1）圖紙會(huì)審中道岔連續(xù)梁大里程斷面與現(xiàn)澆梁小里程對(duì)接時(shí)兩側(cè)出現(xiàn)27 cm 的錯(cuò)臺(tái)，為保證后期遮板平順施工，經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，在道岔連續(xù)梁大里程側(cè)采用切懸臂施工，保證兩側(cè)翼板平順對(duì)接。

（2）確定道岔梁軌道心及轉(zhuǎn)轍機(jī)位置，確保線路兩側(cè)防護(hù)墻位置不影響后期軌道和轉(zhuǎn)轍機(jī)施工，優(yōu)化接觸網(wǎng)線間距，使接觸網(wǎng)不侵入限界，保證行車安全。

（3）原設(shè)計(jì)考慮張拉空間不足的問(wèn)題，要求道岔連續(xù)梁張拉壓漿完成后再施做40 m現(xiàn)澆梁。經(jīng)過(guò)反復(fù)核對(duì)圖紙，道岔連續(xù)梁后澆筑段與40 m現(xiàn)澆梁張拉斷面位置，后澆段寬度能滿足張拉空間要求，優(yōu)化設(shè)計(jì)后，兩側(cè)梁段可平行施工，縮短工期，降低成本。

（4）排水優(yōu)化。原道岔連續(xù)梁施工圖，岔心位置泄水管數(shù)量不足，最近的泄水管距岔心9 m，梁面結(jié)構(gòu)坡度不滿足排水要求，為使道岔梁排水暢通，同時(shí)保證順利完成竣工交驗(yàn)，以及工務(wù)段介入提出要求，優(yōu)化排水設(shè)計(jì)在道岔連續(xù)軌道板間增加泄水孔，避開頂板鋸齒塊位置，在岔心增加泄水管，保證運(yùn)營(yíng)期間岔心不積水。40 m 現(xiàn)澆梁因跨越公路，位保證行車安全，優(yōu)化取消翼緣板兩側(cè)泄水孔，在橋墩兩側(cè)采用集中排水。

（5）優(yōu)化支架設(shè)計(jì)

①河道內(nèi)為500 kPa 地基承載力板巖，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工，優(yōu)于原設(shè)計(jì)樁基施工，降低成本，加快進(jìn)度。

②原設(shè)計(jì)采用螺旋鋼管為立柱，優(yōu)化設(shè)計(jì)采用強(qiáng)度更高的鋼支撐為立柱，鋼支撐采用高強(qiáng)螺栓連接，優(yōu)化后大大減少了焊接工作量，保證安全的同時(shí)，提高了施工進(jìn)度。

③40 m 現(xiàn)澆梁因跨越S226 省道，跨度較大，為滿足支架彎曲變形要求，原設(shè)計(jì)為雙層貝雷梁施工，考慮施工成本及吊裝難度，優(yōu)化設(shè)計(jì)采用單層321型軍用梁整體吊裝施工，降低吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)，提高進(jìn)度。

④支架優(yōu)化，減少外排立柱根數(shù)，在翼緣板受力較小位置，增加斜撐滿足受力要求，同時(shí)減少立柱數(shù)量，提高了功效，降低成本。為保證斜撐受力安全，我方進(jìn)行簡(jiǎn)算，跨中橫向工字鋼為2I56b，計(jì)算選擇橫向工字鋼受力最大的情況進(jìn)行檢算。橫梁計(jì)算模型圖見圖2，變形圖見圖3，梁?jiǎn)卧畲髲澢鷳?yīng)力圖見圖4，剪應(yīng)力圖見圖5，反力圖見圖6。

圖2 橫梁計(jì)算模型圖

圖3 變形圖

圖4 梁?jiǎn)卧畲髲澢鷳?yīng)力圖（kPa)

圖5 剪應(yīng)力圖（kPa)

圖6 反力圖（kN）

跨中橫向工字鋼的強(qiáng)度及剛度均滿足要求。

4 施工工藝

4.1 支架預(yù)壓

祁門大橋道岔梁采用水袋預(yù)壓方式，相對(duì)以往砂袋預(yù)壓和預(yù)制塊預(yù)壓有著以下優(yōu)點(diǎn)：

①安裝簡(jiǎn)潔，保護(hù)便利，安裝時(shí)用塔吊將水袋吊裝到位，利用3～5人半天時(shí)間便可安裝完成。

②取水方便，無(wú)壞境污染的風(fēng)險(xiǎn)，道岔梁跨越閶江，預(yù)壓時(shí)因地制宜在閶江抽水，卸載時(shí)直接排入閶江內(nèi)。

③計(jì)量準(zhǔn)確，水袋預(yù)壓采用標(biāo)定的流量計(jì)抽水量，數(shù)量準(zhǔn)確，確保支架不超壓不欠壓。

④施工效率高，經(jīng)濟(jì)。水袋預(yù)壓預(yù)預(yù)壓一跨的時(shí)間為7天，只需兩位工人安裝閥門水泵即可。對(duì)比砂袋預(yù)壓和混凝土預(yù)制塊預(yù)壓節(jié)約5～7人，同時(shí)節(jié)約吊車等設(shè)備。

⑤安全系數(shù)高，卸載快。水袋預(yù)壓在支架失穩(wěn)的情況下卸載快，只需將水袋割開就能達(dá)到卸載條件，對(duì)比砂袋預(yù)壓和混凝土預(yù)制塊預(yù)壓降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 模板安裝

采用定型鋼模板，橋下拼裝完成后，整體吊裝，相較于橋上拼裝更安全高效。測(cè)量放樣在分配梁工字鋼上定位側(cè)模立模邊線，側(cè)模整體吊裝就位后，下底邊嚴(yán)格安裝測(cè)量點(diǎn)定位，下口定位完成后，再通過(guò)條件翼緣板螺旋支持桿件，調(diào)整翼緣板標(biāo)高，最后復(fù)核梁面寬度，定位完成后，側(cè)模上下口采用25精軋螺紋鋼對(duì)拉，保證側(cè)模整體穩(wěn)定。

4.3 混凝土

（1）截面采用單箱三室～單箱雙室，變截面斜腹板形式，箱梁頂板底板均采用變寬度。其中，箱梁頂寬21.599 m～12.6 m，底寬14.499 m～5.5 m。頂板厚度除梁端支點(diǎn)處厚度均為0.4m，腹板厚度為0.45 m～0.75 m～1.05m，按折線變化。底板厚度除梁端支點(diǎn)處厚度均為0.35 m。梁體支點(diǎn)處共設(shè)5道橫隔板，端橫隔板厚度為1.5 m，3、5 號(hào)墩中橫隔板厚度為2 m，4、6 號(hào)墩厚度為3 m。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幫鈧?cè)均采用圓弧倒角過(guò)度。頂板翼緣在安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)處局部加寬1.3 m。

（2）在復(fù)雜工況條件下，道岔連續(xù)梁A 節(jié)段單次混凝土澆筑方量位1413.49 m3，A 段道岔連續(xù)梁采用3 臺(tái)泵車泵送，每臺(tái)泵車先從3#墩、4#墩、5#墩橫隔板處下料澆筑，然后從兩端頭向橫隔板合攏，再?gòu)膬蓚€(gè)橫隔板向中間合攏，分段澆筑。豎直方向澆筑順序：箱梁混凝土分三步及先底板、后腹板再頂板，第一步：澆筑將地板下倒角覆蓋，待底板混凝土穩(wěn)定后，開始澆筑腹板混凝土，等待時(shí)間根據(jù)混凝土坍落度情況確定，但不得大于混凝土初凝時(shí)間，防止形成冷縫；第二步：由于腹板較高，嚴(yán)格控制每30 cm 澆筑一層，澆筑腹板時(shí)，內(nèi)箱照明保證良好，在內(nèi)箱觀察腹板底倒角是否出現(xiàn)冒頂、爆模等情況，出現(xiàn)異常立即通知天泵操作手，停止腹板混凝土泵送；第三步：頂板、翼緣板混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土高程和平整度，在架立筋上做好標(biāo)記?；炷翝仓熬幹苹炷翝仓桨?，并對(duì)施工作業(yè)及管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，優(yōu)化澆筑順序，分工明確，保證道岔連續(xù)梁A 節(jié)段1413.49 m3混凝土在18 h內(nèi)順利澆筑完成。泵車擺放位置見圖7。

圖7 泵車擺放位置圖

4.4 預(yù)應(yīng)力

（1）頂板鋸齒塊采用提前預(yù)制胎具綁扎的方法，整體吊裝至橋面安裝，對(duì)比原位綁扎方法，既能保證預(yù)應(yīng)力孔道位置準(zhǔn)確，又能提高鋼筋綁扎效率和綁扎質(zhì)量。

（2）A 節(jié)段與B，C 節(jié)段邊腹板預(yù)應(yīng)力束采用分離式連接器，在A 節(jié)段張拉時(shí)進(jìn)行安裝，連接器和鋼絞線采用擠壓頭連接，鋼絞線入槽居中，與連接器連接牢固，并安裝防護(hù)罩，待混凝土澆筑完成后，再?gòu)埨簼{。

4.5 冬季施工

祁門大橋道岔梁已進(jìn)入冬季施工，混凝土保溫采用在外側(cè)模貼保溫泡沫板，接縫位置打泡沫劑進(jìn)行保溫，梁面采用防水篷布加蒸汽發(fā)生器加熱加濕養(yǎng)護(hù)，內(nèi)箱采用蜂窩煤燒水進(jìn)行加熱加濕養(yǎng)護(hù)?；炷列牟?、表層、環(huán)境埋設(shè)測(cè)溫元件，養(yǎng)護(hù)期間對(duì)混凝土溫度和濕度進(jìn)行量測(cè)，養(yǎng)護(hù)溫、濕度能滿足混凝土養(yǎng)護(hù)要求，三天強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。

蒸汽養(yǎng)護(hù)分為靜停、升溫、恒溫、降溫4個(gè)階段，當(dāng)混凝土澆筑完成后，及時(shí)覆蓋保溫篷布通入少量的蒸汽，保證棚罩內(nèi)的溫度不低于5 ℃，靜停時(shí)間不少于4 h。恒溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)梁體拆模強(qiáng)度要求、混凝土配合比及環(huán)境等通過(guò)試驗(yàn)確定，拆模強(qiáng)度不小于預(yù)張拉強(qiáng)度30 MPa。升溫速度不得大于10 ℃/h，恒溫期間梁體芯部混凝土溫度不宜超過(guò)60 ℃，個(gè)別最大不得超過(guò)65 ℃，降溫速度不得大于10 ℃/h，直到混凝土芯部與表層、表層與環(huán)境溫差小于15 ℃后才能拆模。測(cè)量出梁體各部位的溫度，具體為：連續(xù)梁棚內(nèi)、混凝土芯部、混凝土表層各布置兩個(gè)點(diǎn)，安排專人連續(xù)觀測(cè)記錄，升溫階段每1小時(shí)觀測(cè)一次、恒溫階段每1小時(shí)觀測(cè)一次并填寫記錄表，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土澆筑溫度、內(nèi)外溫差或升降溫速度出現(xiàn)異常時(shí)，立即分析原因，采取相應(yīng)措施。同時(shí)記錄養(yǎng)護(hù)環(huán)境的濕度。

4.6 接口技術(shù)管理

施工前與設(shè)計(jì)院接口專業(yè)重點(diǎn)核對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、防護(hù)墻位置，反復(fù)利用道岔布置反算梁面防護(hù)墻等限界尺寸，確保施工萬(wàn)無(wú)一失。施工過(guò)程中，測(cè)量放樣定位，采用紅油漆標(biāo)注，現(xiàn)場(chǎng)交底，層層復(fù)核，控制其位置準(zhǔn)確。

5 鄰近營(yíng)業(yè)線安全管理

5.1 線路監(jiān)測(cè)與列車報(bào)警系統(tǒng)

鄰近營(yíng)業(yè)線施工，為保證施工及行車安全，采用涉鐵施工DKW-3 型無(wú)線列車接近報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)作業(yè)時(shí)，在列車接近施工工點(diǎn)時(shí)開始報(bào)警。線路監(jiān)測(cè)選用徠卡TS60 全自動(dòng)測(cè)量機(jī)器人全站儀，全天候?qū)扔芯€路沉降變形監(jiān)測(cè)，當(dāng)變形量達(dá)到設(shè)計(jì)要求或鄰近營(yíng)業(yè)線施工確保工務(wù)設(shè)備安全規(guī)定的預(yù)警值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即通知施工單位停止作業(yè)并匯報(bào)設(shè)備管理單位調(diào)度，設(shè)備管理單位調(diào)度立即封鎖線路，并通知車間、工區(qū)進(jìn)行臨時(shí)上道檢查；監(jiān)理立即報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)單位，立即停止施工，原因查明前，未采取有效措施前，變形未穩(wěn)定前和未經(jīng)設(shè)備管理單位許可前不得繼續(xù)施工。利用線路監(jiān)測(cè)與列車報(bào)警系統(tǒng)確保線路穩(wěn)定、列車運(yùn)營(yíng)安全。

5.2 優(yōu)化施工組織，確保春運(yùn)安全

道岔連續(xù)梁C節(jié)段臨近皖贛線，進(jìn)入春運(yùn)期，天窗點(diǎn)將關(guān)閉，通過(guò)優(yōu)化C 節(jié)段施組，面對(duì)困難，為了確保工程順利推進(jìn)，項(xiàng)目部改變了傳統(tǒng)工作方式，晝夜不停的方式組織施工，流水作業(yè)，在天窗點(diǎn)關(guān)閉前，澆筑完成C節(jié)段混凝土，并終張拉及壓漿完成。

6 優(yōu)化施工組織，保證架梁關(guān)鍵線路

40 m 現(xiàn)澆梁分幅施工，右幅施工完成后即作為運(yùn)架通道，兩幅現(xiàn)澆梁翼板間距只有10 cm，右幅運(yùn)梁車運(yùn)梁通過(guò)時(shí)對(duì)左幅施工產(chǎn)生很大影響，也為模板拆除及安裝帶來(lái)很大困難。為方便模板拆除施工，優(yōu)化翼板擋板模，采用竹膠板作為擋板模，方便現(xiàn)場(chǎng)拆卸施工。現(xiàn)澆梁跨越S226 省道，同時(shí)臨近12 kV 高壓線，為保證施工及行車安全，現(xiàn)澆梁下設(shè)置防護(hù)棚架，并在起重吊裝時(shí)設(shè)專職安全員指揮防護(hù)。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)支架體系設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)運(yùn)營(yíng)皖贛鐵路的有效監(jiān)控，對(duì)梁面細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，結(jié)合冬期施工特點(diǎn)，制定并實(shí)施了細(xì)致的大體積混凝土澆筑措施，優(yōu)化了運(yùn)架通道施工組織，確保了工程質(zhì)量與細(xì)部功能，滿足了運(yùn)架通道需求，施工過(guò)程安全可控，未發(fā)生安全質(zhì)量事故。施工過(guò)程安全可控，為復(fù)雜工況下道岔現(xiàn)澆梁施工提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。