先简支后连续箱梁施工技术

为保证高速铁路对轨道线路的高平顺度要求，采用先简支、后连续技术进行连续梁施工已经被国外铁路界认同，采用这种结构同时还增强了桥梁的整体性，提高桥梁的纵、横向刚度，改善了桥梁受力状况。高速铁路桥梁采用连续能够极大的提高梁体的结构整体性、刚度和线路的平整性。京沪高速铁路跨度3×20m、3×24m、2×24m、2×32m、3×32m连续箱梁施工，采用了先简支后连续箱梁施工方法。针对先简支后连续箱梁的特点，结合我局房山桥梁厂在秦沈客运、2×24m1：2模型试验（铁道部科技开发计划）的施工经验，特制定了高速铁路先简支后连续箱梁施工方法。主要包括以下几个方面的内容：

　　1、主要施工工艺；

　　2、预施应力工艺放案；

　　3、移梁及运输；

　　4、先简支后连续工艺；

　　一、先简支后连续工艺

　　桥梁的连续是本工法重点和难点，主要有以下几点注意事项；

　　1、架梁机和运梁车安全通过湿接缝；

　　2、湿接缝的浇筑

　　3、施加预应力；

　　4、体系转换。

　　1、湿接缝的浇筑

　　在梁体吊装前，应将梁体湿接缝侧端头做好凿毛处理。要把原来的混凝土表面全部以见到凿除，以看见石子为止。并且把湿接缝侧端的外露钢筋调直。

　　每联梁体吊装后，就可以安装湿接缝段底模和外侧模板。在桥下地质情况比较好的地段，优先采用支架法。当支架法不能满足要求，或在河流上时，采用移动模架法。

　　先绑扎湿接缝段部位底部和腹板处钢筋，安装内模，再绑扎湿接缝段部位的桥面板钢筋。在绑扎湿接缝段部位钢筋时，一定要保证预应力管道位置准确，且防止接口处漏浆堵孔现象发生。

　　混凝土浇筑一次成型。

　　一模板

　　1、底部模板

　　京沪高速铁路采用先简支后连续梁型，桥墩上安放有4个临时性支座，2个永久性支座。给湿接缝施工带来了不便，底部模板采用竹胶板拼组。

　　由于底模较宽，因此制造时要采取措施，防止翘曲变形。底模安装前安放好2个永久性支座和支座钢板，底模安装时要注意保证顺直，支撑牢固，底模外侧贴橡胶密封条，作为防漏措施，在立模前检查密封条是否完好。

　　2、外侧模板

　　为保证梁体混凝土外侧的平整和光滑，减少漏浆的可能性。外侧模板设计为整体。外侧模板两端与简支梁重叠20cm，设计长度按比湿接缝长40cm.在外侧模板设计时，首先要考虑到模型结构的稳定性。设计时，用工字钢做模型的骨架，用槽钢做模型的加劲肋，用竖向拉杆和水平拉杆保证立模型尺寸的准确和稳定。

　　面板采用8mm厚的钢板，骨架采用型号为Ⅰ10的工字钢，加劲肋采用型号为[10×60×8的槽钢，模板表面进行抛光处理去掉氧化层。模型制好后运至工地进行组拼。

　　采用横移、纵移进行拆装。利用纵横移小车拆、立外模，每台横移小车的四个轮子可以进行90°旋转。外侧模板的重心线和小车的中心必须重合。将外侧模板纵移到湿接缝段，向桥梁中心线方向横移小车到正确位置，利用千斤顶提升到标高，安装拉杆，和底模联结成整体。拆模时两台横移小车同时工作，先横移，再纵移到下一处。此方法后来在工艺简单，成本底，易操作，减少对运梁台车的干扰，特别适用跨度多，架梁时间长的特大桥梁。

　　模板具有足够的强度、刚度、稳定性和精确的结构尺寸。模板表面平整，其局部不平整度不大于1mm/m。接缝密贴，确保模板不漏浆。模板有足够的拉杆和支撑，使灌注的混凝土符合规定的几何尺寸。模板安装完毕后，全部尺寸的施工允许误差必须符合有关要求。

　　3、内模

　　箱梁内模构造有竹胶板木内模和钢内模之分。根据梁型的实际情况，有竹胶板木内模在梁体外拼装无法吊装到位置，在梁体内拼装无法操作。因湿接缝长度不会太长，采用拼装式内模，精度较高。内模板采用δ=8mm的钢板，纵向加劲肋采用角钢，在拐角处或段开处采用角钢，横向按一定间距布置，内模横向大框架是由2根槽钢形成的构件组成。内模采用不封底的形式，模板的安装均采用企口结构，以控制漏浆，顶模与上侧模的拼接缝采用斜坡导向。

　　4、钢模型安装前的注意事项

　　模型安装前必须检查模板是否光滑平整，有无凹凸变形，残存灰渣，特别是模板间接口处及模型孔眼内应清除干净。模板应仔细均匀地涂刷隔离剂，不得漏刷。模板的接缝应平顺，其错台不大于1mm，要严密不漏浆。

　　模板连接端面底部有无碰撞而造成不符合使用要求的缺陷变形。振动器支架及模板焊缝是否有裂开、破损。如有上述现象均应及时修整合格；

　　检查预埋件，如通风孔、底部泄水管及其配件等是否装配齐全，是否符合图纸要求。

　　外模检测结果

序号　 检查项目　 制造允许误差（mm）　 检查结果（mm）　 1　 全长　 ±5　 +5 ， +2　 2　 全高　 ±2　 0 ， +2　 3　 局部不平　 ＜2/m　 2， 1， 2.5　 4　 模型方正　 ≤2　 1　

　　二钢筋绑扎

　　钢筋在使用前，分批进行机械性能试验。钢筋的加工在钢筋加工厂内进行，下料前要除锈和调直。

　　钢筋采用先绑扎预制，后安装就位的方法。钢筋绑扎前，要仔细放样，确定好安装位置，并将预埋件按设计位置放好。

　　在底板、腹板以及顶板钢筋布设好后，在箱梁内部隔板位置采用预埋波纹预留孔道。波纹管加工质量应符合工艺要求。波纹管位置一定要精确，与简支梁联结点做防止漏浆处理。在波纹管最高点要预留带螺丝扣的排气孔，确保水泥浆压满压实。

　　三混凝土浇筑

　　混凝土原材料、配合比设计和施工必须符合《铁路混凝土与砌体工程施工标准》。

　　预应力混凝土简支梁梁端与接缝混凝土连接面应按设计要求凿毛，冲洗干净，保证新旧混凝土粘接牢固。模板和钢筋安装经验收合格后，即可进行混凝土浇筑。混凝土在搅拌站拌制，配备了混凝土运输车，以满足接缝混凝土灌注速度的需要。其材料和配合比需满足设计要求。

　　浇筑采用水平分层、连续浇筑的方法。先浇筑底板，再浇筑腹板，最后浇筑顶板。浇筑时，为控制混凝土拌合物的倾落高度，采用串筒伸入钢筋骨架下部下料，分层浇筑和振捣。

　　混凝土浇筑采用以插入式振捣为主，附着式振捣为辅的振动方式。附着式振捣尽量少开、短开以免出现跑模错台和破坏简支梁体。在浇筑和振捣时，不能移动模板或钢筋，防止发生变形和错位。

　　四施加预应力

　　主筋采用7φ5钢绞线束，钢绞线强度级别为1860MPa低松驰钢绞线，千斤顶必须经过校正，校正系数不得大于1.05，才允许使用。千斤顶校正后的有效使用期限，不应超过一个月且不超过200次张拉作业。在特殊情况下，如千斤顶常压漏油或串缸，应及时检修。每次检修后，都必须经过校正后才允许使用。

　　油表应为防震型，精度不得低于1.0级。高压油表必须经过校正后才允许使用。在一般情况下，油表校正有效期为一周。在特殊情况下，如张拉过程中预应力筋突然断裂或发现油表指针松动、无油压下和无自重影响下的指针不回零或其它异常现象时，均应拆换重校。常用油压应在表盘最大读数的三分之一至三分之二之间为宜。

　　当混凝土强度达到设计要求后，进行预应力筋张拉。张拉前测量管道摩阻，并及时调整张拉力。

　　预应力筋张拉分3个阶段进行。待梁体受力稳定后，2台千斤顶分三次张拉到бk，每次达到该阶段规定值后，2台千斤顶全部锁定，待梁体受力稳定后才可进行下一次张拉，直至张拉到бk，然后静停5min，测量出各千斤顶活塞伸出长度l2并测量工具锚夹片回缩量后2台千斤顶同时回油，通过计算得出伸长值。工作锚夹片回缩量可以直接量测。

　　预应力筋张拉顺序左右对称张拉。一束钢束的一端回缩量不得大于6mm，否则应重新张拉。预加应力时，每片后张梁出现断丝的总根数不得多于钢丝总根数的0.5%，不在同一束，且不在同一侧，否则必须进行处理。

　　管道压浆必须在主筋正式张拉全部完毕24小时以后，且宜在5天内完成。压浆前需经检查无滑丝、断丝、失锚及其它异常情况，确认合格者才允许进行。

　　管道压浆采用高性能管道灌浆材料，并采用真空压浆技术。

　　拆卸压浆短管的时间宁晚勿早。按不同季节，酌情掌握。以水泥浆不流出即可拆管。压入管道的水泥浆应饱满密实，对管道内的水泥浆的密实程度应定期进行抽查，对管道压浆有怀疑时，应及时检查，检查方法可在梁体侧面的两端和中部打眼观察。

　　压浆作业必须在环境温度高于+5℃的条件下进行。否则应采取保温措施或采用冬季施工方法，入冬以前应用高压风将全部存梁的管道内的水吹干净，以免冻裂梁体。

　　京沪高速铁路桥梁设计寿命为100年，为提高结构耐久性，梁体封端采用锚穴方式，减少封锚混凝土体积，对锚局进行防水处理后放置锚穴内钢筋网，封锚混凝土强度不低于C40的微膨胀混凝土。

　　五体系转换

　　湿接缝混凝土达到规定强度后，即可进行预应力张拉。穿束前全面检查锚垫板和孔道，钢丝束按长度和孔位编号，穿束时对号穿入。穿束利用人工和卷扬机配合进行。张拉前对张拉千斤顶、锚具、预应力束进行检查，按设计规定顺序分批、分段对称张拉并严格执行张拉工艺。张拉完成后，为防止锚头和预应力钢束锈蚀，用混凝土将锚具封在结构混凝土内。

　　当每一联的2片或3片预应力施加完工，且管道水泥浆达到设计强度时，就可以进行体系转换。体系转换是剪支变连续施工法的重点，体系转换的成功与否直接关系到连续梁的承载能力，所以在此特别需要注意以下几点：

　　1、临时支座垫石采用硫磺砂浆，体系转换拆除临时支座比较容易。硫磺砂浆配合比在临时支座垫石埋有电热丝；

　　2、安放临时支座垫石的高程误差小于1mm，防止出现“三条腿”受力，使箱梁扭曲而影响使用寿命。箱梁的架设如采用传统的架梁方法，即在支承垫石上直接落梁，然后锚固支座螺栓。由于支座间距大，易造成梁体三条腿受力现象，对梁体结构受力不利。因此，在高速铁路架设简支箱梁时应摒弃这种架梁方式，应采用将支座先安放在墩台支承垫石上，将梁落放在墩台经严格按架梁标高调平后的千斤顶上，然后，在梁底与支座上板的缝隙间填充不收缩灌浆料，这样能避免桥梁三条腿受力，或采用调高支座进行调整，切实避免桥梁三条腿受力现象的产生。

　　3、支座经过自检和监理检查合格方可使用。支座上下座板必须水平安装，固定支座上下座板应相互对正，活动支座上下座板横向应对正，纵向预留错动量应根据支座安装施工温度与设计温度之差和桥梁混凝土未完成收缩、徐变量计算确定，并在施工阶段进行调整，当体系转换全部完成时桥梁支座中心应符合设计要求。

　　4、支座与梁底及垫石之间必须密贴无间隙，垫层材料质量及强度应符合设计要求。桥墩上的永久支座垫石、支座、支座钢板联结成整体后，利用桥墩上的预埋杆件进行预压，消除三者之间的空隙和一部分非弹性变形。尽量减少体系转换时的下沉量；

　　4、每联3跨时，两个中桥墩最好同时进行体系转换；

　　5、在体系转换时测量观察，当下沉量过大时分析原因并及时调整。

　　六防水层及附属结构

　　挡碴墙制作，为减轻梁体吊装重量，设计挡碴墙在吊装到桥位上后进行现场灌注，进行梁体预制时在挡碴墙相应部位预埋挡碴墙钢筋，以确保挡碴墙与梁体连接的整体性。按设计要求进行制作。处理挡碴墙的预埋筋，将挡碴墙钢筋绑扎完毕后，立模，浇灌混凝土。挡碴墙每2m设断缝一条，以油毛毡填塞，在该处挡碴墙下立设排水孔，并进行防水处理。

　　防水层基层（即梁体桥面部分）必须平整，无凸凹不平现象、表面顺直、平整、无露筋、蜂窝麻面、浮渣、浮土、油污及混凝土被碰损现象。桥面应符合设计尺寸要求。挡碴墙、内边墙及端边墙顶面应符合设计尺寸要求，

　　防水层采用TQF-1型防水层，即先刷一层防水涂料，涂层厚薄一致，再铺设防水卷材。防水卷材粘接牢固，必须有一定的搭接量。不得有滑动、翘边、起泡、损伤等现象。梁体的其它部位不得有涂料痕迹，保证梁体外观整洁。

　　桥面自桥梁中心线向挡碴墙方向有3.74%的坡度。泄水管要求完整，安装牢固，符合设计安装尺寸、排水畅通。清除桥面一切灰碴杂物，如有混凝土块应加以铲除。如果桥面尺寸未达到设计要求，要认真进行整修，然后用1：3水泥砂浆修补找平，并进行养护。桥面防水层严禁在雨、雪天和五级风及以上时施工。施工环境气温条件还要符合材料本身的要求。如在雨后进行施工，需清除桥面积水，桥面必须干燥。

　　防水层应具有良好的防水作用，保护层表面要平整且排水畅通，厚度要达到设计要求，且无空豉现象。保护层不得出现设计不允许的裂纹。保护层纤维土强度不得低C40要求。保护层的表面须有呈内高外低的3.74%的泄水坡。

　　防水层施工环境气温条件

序号　 防水层材料　 施工环境气温　 1　 高聚物改性沥青防水卷材　 冷粘法不低于5℃，热熔法不低于－10 ℃。　 2　 合成高分子防水卷材　 冷粘法不低于5℃，热熔法不低于－10 ℃。　 3　 有机防水涂料　 溶剂型－5～35 ℃，水剂性5～35℃　

沥青麻丝是选有上等的麻丝，浸泡在有本公司的技术人员研发的一款具有防腐性沥青为主要材料的添加剂里面的一款产品。麻丝具有质地轻、强力大、防虫防霉、静电少、织物不易污染等特点。沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。本产品主要用在伸缩缝、沉降缝等填缝材料。本产品施工非常方便，替代了原有的麻烦施工方法。我们一般是桶装的，只需要采购后，取出来就可以使用。

4　 沥青　 不低于5℃　 5　 防水混凝土、水泥砂浆　 不低于5℃　

　　七架梁机和运梁车安全通过湿接缝

　　高速铁路运用胶轮式桥梁运梁车。湿接缝长度0.5～1m，架梁机和运梁车如何安全通过湿接缝就成为了一个新课题？

　　假如采用搭板，难以保证800吨以上运梁车和自重1000吨以上架梁机的行走线路平整和承重要求。采用钢支墩是最好的方法。钢支墩高度为盖梁与桥面高程之差，宽度比运梁车轮排每侧宽0.5m。将钢支墩安放在桥墩上并固定牢固，防止倾覆。

　　临时支墩有足够的强度，足够的刚度和稳定性。