韩绍光

摘要：箱梁胶接悬拼施工工艺实施过程是展现节段箱梁胶接悬拼主要工序技术实施步骤及多层技术组合内在关联。通过田桓铁路谢家崴子特大桥箱梁架设拼装全过程施工中每项关键工序进行详细研究，通过分析各道工序的作业流程、技术标准、监测原始数据，得出施工中关键工序施工控制要点及技术参数，与设计技术条件与要求进行对比分析。

Abstract： The implementation process of the box girder splicing construction process is to show the implementation steps of the main process of the box girder and the multi-layer technology combination. Through the detailed research of each key process in the whole process of assembling the box girder of Xiejiaweizi Bridge of Tianhuan Railway， through analyzing the operation process， technical standards and monitoring raw data of each process， the key points of construction control in key construction are obtained. Technical parameters are compared with design technical conditions and requirements.

关键词：造桥机；胶接；悬拼；预应力

Key words： bridge-building machine；glue joint；overhang；prestress

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）29-0130-02

1 工程概况

田桓铁路谢家崴子太子河特大桥27孔64m预应力混凝土简支箱梁采用节段预制胶接拼装法施工。此次节段箱梁胶接拼装施工法不仅在东北地区，在全国也属于首次。

该桥墩身高28.5m-73.5m不等，孔跨布置为1-32m预应力混凝土简支T梁+27-64m预应力混凝土简支箱梁+2-32m预应力混凝土简支T梁，其中27孔64m预应力混凝土简支箱梁采用节段预制胶接拼装法施工。64m预应力混凝土简支箱梁全长66.2m，计算跨度为64m。每跨15个节段，14个胶接缝，预制节段长度分为3.2m和4.6m两种，梁高5.1m，梁顶宽4.96m，梁底宽3.4m，梁顶横向设2%的排水坡。全桥箱梁共有405个节段。

2 施工技术特点

①该工法采用台后组拼、拖拉上桥工艺，解决了架桥机复杂地形下桥上组拼的技术及安全问题。②采用模块化、工厂化、程序化施工，提高了各工序的标准化，大大节省了施工成本、缩短了近一半的施工工期。③混凝土收缩和徐变效应小，线型易于控制，整体外形美观。

3 工艺原理

该桥梁施工采用先“化整为零”后“化零为整”的一种施工原理。首先在桥台背后开挖拼装槽（用于架桥机拼装）、移动支架造桥机分节段组拼、拖拉上桥就位；然后运梁车运输预制节段到造桥机内，以造桥机下托梁为依托，按一定的顺序摆放，通过三维运梁小车调整梁段位置和高程；人工涂胶、临时张拉固结方法形成整体；最后进行永久张拉及注浆，完成墩顶原位成梁施工。

4 施工工艺流程及施工操作要点

4.1 施工工艺流程

施工准备→拼装造桥机→造桥机拖拉就位→安装桥梁支座→梁段装车运输→梁段吊入造桥机→梁段调整就位→抹胶、临时预应力张拉→穿钢绞线、张拉、压浆、封端→移动支架下孔前移→梁体线形观测。

4.2 施工操作要点

①前期准备。移动支架造桥机采用下行式过孔，滚轮箱支撑在桥墩墩顶，因此0#台及1#墩施工至1#墩顶（64m梁侧）标高即可，待造橋机达到架设首孔64m梁状态时，再施工至设计高程。同时，0#台后需要开挖至1#墩顶（64m梁侧）标高，场地硬化后进行造桥机拼装施工，待造桥机达到架设首孔64m梁状态时，再回填至路基高程，以便运梁。

②拼装造桥机。拼装导梁：采用“搭积木”式的方法，先拼下弦杆及下平联，然后依次拼装腹杆、上弦杆和上平联。

拼装主梁：按下弦杆→腹杆→上弦杆→上平联→下弦大节点外侧“牛腿”顺序拼装。

拼装尾梁及桁吊：下弦杆→下层腹杆→中弦杆→上层腹杆→上弦杆→轨道梁及钢轨→走行桁吊→上平联

安装下托梁。下托梁两端分别与支架主梁下弦节点外侧的“牛腿”用钢销相连。铺设纵梁及联接系，纵梁是造桥机腹内输送梁段的通道，也是直接承受混凝土梁段重量的杆件。见架桥机桁架示意图1。

③造桥机拖拉。造桥机及其附属设备总重约600t，拖拉所用滑道为两组滚轮箱和后支点小车。根据造桥机的结构特点和滑行方式，采用两台8t卷扬机提供拖拉动力，钢丝绳直径22mm，每台使用6道钢丝绳拖拉造桥机前移。其最大拖拉力为600kN。

造桥机拖拉就位后，需进行预压及分析，计算出造桥机在不同工况下的挠度变化并存档，同时消除销孔变形，满足架梁精度要求。

④支座安装。造桥机拖拉到位后，立刻对垫石高程进行测量复核；对垫石锚栓孔位置、深度进行检查；在垫石上用墨线弹出纵、横向支承中心线，支承垫石表面凿毛，清除地脚螺栓孔中的杂物。检查无误后再吊装支座。

⑤梁段装车运输。梁段的移出主要利用1台200吨龙门吊，采用梁场龙门吊吊取梁段到运梁车上，运梁车采用轮式自牵引设备。

⑥梁段吊入造桥机。运梁至造桥机天车下方，通过天车把梁段从运梁车上吊至腹内运梁小车内，利用小车将梁段运到该梁段的相应位置，用螺旋支撑把梁段撑起，托空运梁小车，进而进行下一梁段的运输。

⑦梁段调整就位。梁段组拼顺序是根据支架本身的构造情况而制定的，組拼顺序：1#至2#梁段间留出30～40cm涂胶间隙，将1#段调整到设计位置后进行固定支座灌浆，调整2#段位置并涂胶，与1#段进行胶接，施加临时预应力，依次类推直至15#段胶接完成。

在施工中，按纵向调整→横向调整→竖向调整→纵向调整→横向调整→竖向调整的次序反复循环调整，直至达到设计要求。

⑧抹胶、临时预应力张拉。根据工程的施工特点和要求，预制节段之间的粘结材料选用无溶剂型环氧树脂胶结剂，即采用“胶结”的方法将相邻的两块预制节段粘结成一个整体。

1）准备工作。涂胶前保证接缝两侧端面清洁、干燥，孔道无杂物；对修补过的地方进行打磨；检查张拉、涂胶机具设备的性能是否完好；准备安全牢固的涂胶脚手架；准备防雨、防晒措施，以防止雨水和日光直接照晒影响施工质量。在预应力孔道周围贴单面胶制的环型海绵垫（10mm厚），保证预应力孔道的密封，防止环氧树脂胶挤进孔道内。运梁小车顶起梁段向组拼好梁体靠拢至10cm缝时，粗调梁段标高和中线基本符合。顶板和腹板安装临时张拉用的钢锚块、？准32精轧螺纹钢和张拉穿心顶。

2）涂胶。当一跨内节段全部摆放完毕后，从1#段起进行涂胶张拉作业。涂胶不能过厚，单面涂胶3mm，即能覆盖混凝土表面为宜。当1#或2#段涂完胶后，腹内运梁小车将2#段向1#段靠拢，调整节段位置，使中线、标高、接缝完全吻合后，进行挤胶张拉工作。然后按同样的方法胶拼其他节段。

3）挤胶临时预应力张拉。挤胶张拉利用顶板和腹板上的4个钢锚块，采用8根？准32精轧螺纹钢，JLM型锚具和YC100A型张拉千斤顶进行张拉。同时张拉完成4根后再张拉另外4根。临时张拉作业以四组人员及设备同时作业，螺纹钢施加预应力作业时确保以箱梁断面对称同时进行。

张拉力控制为每根螺纹钢不超过设计规定（不小于0.3MPa、最大不超过0.6MPa，临时预应力在箱梁第一批纵向预应力张拉完成后方可拆除），具体为：1#段与2#段间胶接缝每根精扎螺纹钢张拉力为550kN，其余胶接缝每根精扎螺纹钢张拉力为420kN，张拉时专人指挥，分0.1、0.4、0.7、1.0四级张拉。使混凝土表面产生一定的压应力，并保证在大气温度下节段任何截面不产生拉应力为宜。

⑨穿钢绞线、张拉、压浆、封端。所有预应力束采用两端对称张拉，张拉时应严格按照设计图纸规定的张拉顺序进行张拉。钢束张拉顺序为：第一批：N1-N10（从N1开始对称张拉，依次至N10）；第二批：N11-N12（从N11开始对称张拉，依次至N12）。

张拉过程中，箱梁施加在移动支架的力逐步减小，移动支架弹性变形随之变小。张拉前后，移动支架挠度之差为10cm。张拉过程中共对螺旋支撑进行三次调整，直至托空。按照设计图纸给出的张拉顺序张拉11束后，进行第一次调整，由跨中向两端对称进行调整，通过腹内小车对箱梁施加轻微的支撑力，将螺旋支撑下降3cm；张拉19束后，进行第二次调整，下降3cm；张拉27束后，进行第三次调整，将螺旋支撑托空。此时，箱梁的重力由自身承受，移动支架与箱梁脱离约束，准备过孔工作。

⑩移动支架下孔前移。在15#段预制时，在梁顶距离纵向中心1.5米位置预埋两根36#工字钢，待过孔时锚固拖拉定滑轮组。

在前方桥墩施工时，墩顶相应位置预埋钢板，过孔前凿掉表层混凝土使钢板外露，焊接6根抗拔螺栓，待滚轮箱过孔后，进行锚固。

在架设完成箱梁的固定端桥墩上置顶，通过顶升后支点位置的牛腿，托空滚轮箱，通过外挂牛腿将托空的滚轮箱运至前方桥墩，利用抗拔螺栓进行锚固。

安装后支点小车及拖拉横梁，后支点位置的千斤顶卸压，使移动支架落于后支点小车上，在后支点小车前端安装拖拉动滑轮组，通过拖拉卷扬机钢丝绳与定滑轮组进行缠绕，在梁顶铺设轨道。

在架设完成箱梁的活动端桥墩上置顶，通过顶升中支点位置的牛腿，托空滚轮箱，拆除大垫块，千斤顶卸压，使移动支架落于滚轮箱上。

在已成梁上铺设钢轨，安装拖拉滑轮组，将动滑轮安装在后尾梁拖拉横梁上，定滑轮锚固在PC梁15#段梁顶，缠绕卷扬机钢丝绳，由两台8吨卷扬机提供牵引力进行拖拉。

4.3 梁体线形观测

调整梁段结束后，需实测梁段顶面的4个观测点，并检查活动支座段预留压缩量，最后填写梁体线形跟踪观测记录表，胶接后再观测第2次，张拉结束后观测第3次，1个月、3个月、6个月、12个月后分别观测第4-7次，依次记入梁体线形跟踪观测记录表。

5 结束语

节段箱梁预制拼装施工具有“专业化施工、工厂化预制、机械化架设、信息化管理”的标准化施工优势，同时还具有“技术含量高、工程造价低、施工速度快、安全隐患少、质量易控制、环水保有保障”等特点，尤其是跨江、跨河和V字形地形的高墩条件下更具施工优势。

由中铁九局七公司施工的田桓铁路64m胶接悬拼箱梁施工技术很具有代表性。为此，项目以此工程为背景进行施工技术总结，形成了施工工法及作业指导书，以便为类似的桥梁施工起到一定的借鉴作用。

参考文献：

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[4]王艳.大跨度连续箱梁悬臂拼装施工线形控制[D].郑州：郑州大学，2005.