熊小锋

摘 要：随着我国铁路建设的不断发展，由于经济需要或地形限制，越来越多的高架车站设计形式应运而生，这就不可避免的出现多组单线箱梁的结构形式，总跨数又并不很多，如按照预制架设单线箱梁施工工艺，须要单线箱梁预制梁场以及与之配套的临时用地、台座、拌合站、大型龙门吊、架桥机等大量的机械设备，投入大，工程量少，造成大量成本及资源浪费;如采用支架现浇施工工艺，在实际施工过程中又因单线梁往往是最后才完成，导致纵向两端箱梁无法张拉而不能原位现浇。为了有效彻底解决这个常见疑难问题，创新型线外支架现浇箱梁墩顶横移架设关键施工技术应运而生。

关键词：线外箱梁;支架现浇;横移架设;千斤顶

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）23-0095-03

1 工程概况

新建成都至蒲江铁路工程邛崃车站属于高架车站，位于邛崃特大桥上，桥梁全长4948m，根据《邛崃特大桥连续梁设计施工图》[1]，邛崃特大桥邛崃车站正线为双线，两侧设计单线，单线为11×32m预应力简支箱梁，箱梁的中心线梁高2.354m，重约396t，总共22片。单线箱梁纵向两侧均为道岔区域，为6×32m道岔连续梁，根据设计要求，需先进行施工道岔连续梁，后施工22孔单线箱梁，因此，道岔连续梁施工完成后，22孔单线箱梁中两侧纵向各有2片共计4片箱梁因梁缝宽度太小，不具备现纵向张拉空间而无法原位支架现浇。

2 施工方案比选

根据目前桥梁施工技术、结构特点及相关施工实践经验，对预制架设施工、预制吊装施工及高位落梁施工等几种施工方案进行了深入研究分析，结合本工程工期现场实际情况，经过方案比选及创新设计，决定采用包含横移轨道、横移底座、钢束及锚固端、横移端等多项关键技术的线外箱梁支架现浇墩顶横移架设创新型施工技术方案，该方案具有操作简单、安全可靠、经济效益较好、加快施工进度等优点。

3 创新型线外支架现浇箱梁墩顶横移架设技术原理

在两桥墩之间平行于原设计箱梁位置以外的空间搭设由Φ630mm钢管桩、现浇支架（现浇支架可采用碗扣支架或贝雷架或六四军用梁，墩身较高或跨河、沟施工时可采用贝雷架或六四军用梁）、箱梁两端横移支座及横移体系组成的现浇梁现浇平台，形成箱梁现浇台座，在箱梁现浇台座上现场预制箱梁，箱梁浇筑、养护、张拉、压浆完成后，利用横移体系和落梁体系实现线外支架现浇箱梁墩顶横移架设。

4 创新型线外箱梁支架现浇横移架设施工

4.1 创新型线外箱梁支架现浇横移架设施工工艺流程

施工工艺流程见图1。

测量放样→地基处理及安装钢管桩→安装横移支架及连接→搭设碗扣支架或拼装贝雷架→堆载预压（测量沉降）→制作箱梁现浇台座及横移台座→箱梁现浇（养护强度满足要求）→梁体预应力张拉压浆→移梁启动→箱梁横移→落梁就位

4.2 创新型线外箱梁支架现浇横移架设关键技术

4.2.1 测量放样

按照完善的设计方案，精确放样，确定Φ630mm钢管桩设计位置，并进行标示。

4.2.2 地基处理及设置钢管桩预埋件

（1）地基处理。根据《铁路工程地质原位测试规程》[2]和现场实际地质情况确定钢管桩及支架基础处理方式，要求钢管桩地基承载力不小于300KPa，碗扣支架地基承载力不小于100KPa。

（2）钢管桩连接预埋件设置。按照确定的地基处理施工方案进行地基处理，地基处理满足承载力要求后按照钢管桩设计位置进行准确测量放样，并根据测量放样结果设置钢管桩连接预埋件，完成后浇筑C30混凝土施工平台（如图2）。

4.2.3 安装钢管桩横移支架及连接加固

（1）安装钢管桩横移支架。采用吊装设备吊起按照设计长度定制的钢管桩，在保证安全的情况下辅以人工让钢管桩与钢管桩连接预埋件准确对位，然后进行焊接固定，再以同样的方式连接第二根钢管桩，如此循环直至钢管桩顶部达到设计位置;再以同样的方式安装第二根钢管桩，直至钢管桩横移支架安装完成，焊接质量按照《焊接质量保证》[3]标准执行。

（2）钢管桩横移支架加固。钢管桩横移支架搭设完成后，须进行稳定性加固，横向、纵向采用Φ40mm钢管拉顶连接加固，钢管桩横向、纵向、竖向每排采用[40槽钢形成的剪刀撑进行连接加固，确保横移支架有足够的强度、刚度和稳定性。

4.2.4 搭设碗扣支架或拼装贝雷架

（1）搭设碗口支架。地基处理完成后进行碗扣支架搭设，根据箱梁的重量通过荷载分析及计算，合理设计碗扣支架的搭设形式并确定箱梁横向不同位置处碗扣支架的搭设步距，按照支架高度搭设至设计标高。

（2）安装贝雷架或六四军用梁。如地形条件不允许可采用拼装贝雷架或六四军用梁进行搭设，具体根据箱梁重量通过荷载分析及计算确定贝雷梁或六四軍用梁的支架施工参数，施工方法为地面拼装完成后，再由吊装设备吊至设计位置安装就位。

（3）支架顶面标高控制。现浇梁支架底模标高一般高于设计标高10～20cm，但须保证梁体下落高度控制在落梁千斤顶一个行程范围之内，以减小安全风险，故该相对高度应越小越好，但须考虑能满足支座安装所需的空间。

4.2.5 支架堆载预压

（1）堆载预压施工方法。编制支架堆载预压专项施工方案，根据编制的专项施工方案确定的堆载预压测量断面设置，测量支架空载时各测量断面点位的标高数值，然后按照堆载预压施工方案进行分级预压，每加一级均按照设计测量点位读取各点位的标高数值，直至最后一级堆载预压完成，为保证支架承载力安全，最大堆载预压重量应为梁体重量的1.2倍;堆载预压满足相关要求后即进行卸载，卸载时须保持与加载级同样的级数分级进行，同样每卸载一级后按照设计测量点位读取各点位的标高数值。

（2）變形量计算。根据上述施工工序过程中测得的测量数据，计算出支架平台的弹性变形量及塑性变形量，为支架预拱度设置提供数据支持。

4.2.6 箱梁现浇台座及横移轨道

（1）箱梁现浇台座。在横移支架及碗扣支架顶部采用横向和纵向I20工字钢形成现浇梁施工平台，按照设计标高和位置在平台上安装由方木、竹胶板组成的箱梁底模，侧模采用定型钢模板，梁体以外施工区域采用方木和竹夹板绑扎牢固后设置临边防护，共同形成墩顶箱梁现浇平台。

（2）梁体横移轨道。采用厚度10mm的不锈钢板，以满铺的形式将3根并排放置焊接好的I40工字钢满焊连接成一个整体，并安装至箱梁现浇台座横移轨道的设计位置，同时在箱梁横移轨道两端和两侧适当位置设置横向、纵向限位装置，限位装置不得影响箱梁横移（如图3）。

4.2.7 梁体横移支座

梁体横移支座由两个半“U”形套靴、滑板以及套靴连接钢板组成，套靴采用厚度10mm的普通钢板按照设计结构尺寸焊接成半“U”形的封闭盒状，套靴顶面半“U”形应按照梁体底部相应位置曲线参数设计，并设置注浆孔和排气孔，高侧到低侧方向中轴线位置设置预埋穿束孔，穿束孔孔径按照箱梁横移计算所需拉力大小确定的钢绞线根数所需的孔径确定，完成后从注浆孔灌注并注满C50支座灌浆料，最后将注浆孔和排气孔封闭形成套靴，两个半“U”形套靴采用连接钢板连接，连接时应注意两个套靴穿束孔须严格保证在同一直线上，施工完成后割除连接钢板方便拆除。滑板采用厚度10mm的不锈钢板，按照设计尺寸制作，横向两端5cm向上弯曲30°，便于滑动。最后将套靴和滑板焊接成一个整体，共同形成梁体横移支座，将横移支座安装于梁体横移的设计位置，横移支座底面标高较梁体支座标高高出10cm，横移支座顶面直接与现浇梁接触，箱梁浇筑完成后，使横移支座与箱梁形成一个整体。横移支座的高度控制在5～10cm以内，原则上越低越好，但不得低于5cm，横移支座须包裹梁体底面及两侧高度50～100cm，以确保梁体横移时有相当的接触面提供足够摩擦力，确保梁体横移稳定性（如图4）。

4.2.8 梁体横移体系

梁体横移体系至此已基本形成，具体由横移轨道、横移支座、横移轨道与横移支座间涂抹黄油、千斤顶、钢束及锚固端、横移端形成。

4.2.9 梁体现浇

根据《铁路桥涵施工规范》[4]，支架搭设、模板安装、钢筋安装、预应力体系安装完成达到现浇条件后即可进行梁体现浇施工，现浇时应分部位、分层浇筑，振捣密实，现浇完成后须进行覆盖洒水养生。

4.2.10 预应力张拉、压浆

梁体现浇完成达到养护、龄期及强度条件后即可进行梁体张拉施工，根据设计张拉控制应力及千斤顶校顶方程计算张拉力及油表读数，实施预应力张拉，张拉完成后在48h内完成压浆及封端施工。

4.2.11 移梁启动

（1）移梁启动准备。梁体张拉、压浆完成后，经过养护达到移梁条件后进行移梁启动，将事先准备好的钢绞线穿过底座预埋孔（根据张拉力大小，确定钢绞线根数），安装锚固端、张拉端锚具及千斤顶，待梁体两端钢绞线、锚具及千斤顶安装完成及轨道清理干净后移梁准备工作即告完成。

（2）移梁启动。从梁体横移轨道、横移支座安装完成至移梁启动准备工作结束，经历的段时间较长，由于横移支座与横移轨道之间黄油的吸附力、梁体混凝土浇筑时漏浆包裹横移轨道和横移支座、钢板局部生锈、梁体本身的重力产生的摩擦力等各方面因素，导致移梁启动时较为困难，需较大的横移拉力方能启动，设计的横移拉力和钢绞线不一定能启动箱梁横移，因此，可以在横移轨道两端适当设置反力座，采用液压千斤顶从梁体纵向两端、横向两侧同时施加顶、拉横移力，以提供足够的梁体横移启动所需的拉应力，确保移梁启动顺利进行。

4.2.12 箱梁横移

移梁启动后，箱梁横移所需的作用力远比移梁启动时小，此时可拆除该侧千斤顶，拉梁一侧提供箱梁横移作用力即可。移梁启动后箱梁横移即可开始，梁体纵向两端的拉梁千斤顶同时启动，并保持步调和移梁位移量严格一致，考虑到千斤顶的差异性，移梁位移测量以梁体实际位移控制为准，由于箱梁横移距离对比千斤顶伸长量，长度较长，箱梁横移到位需进行反复倒顶，因此每次横移位移严格控制在拉梁千斤顶一个顶进行程以内，千斤顶一个顶进行程完结后，回油退顶，重新夹紧张拉锚具如此反复倒顶横移即可实现箱梁横移。

4.2.13 落梁就位

（1）落梁准备。将4台落梁千斤顶在箱梁横移就位前，提前安装于设计位置，根据梁体重量计算确定落梁千斤顶的规格型号，落梁千斤顶与梁体接触的顶部和与墩身接触的底部须设置橡胶垫板，提高梁体、千斤顶及墩身的可靠性接触，增大摩擦力，提高整体稳定性。同时将梁体永久支座的下锚杆提前放入墩身支座垫石的预埋孔内，并将梁体的防移落梁预埋件提前置于墩身顶面相应设计位置。

（2）落梁就位。落梁准备工作及箱梁横移至设计平面位置完成后即可进行落梁就位，同时同步启动4台落梁千斤顶，4台千斤顶保持步调和顶梁高度严格一致，考虑到千斤顶的差异性，测量高度以梁体实际位移高度控制为准，确保不因高度不一而导致梁体失稳，此时安全风险最大，须严格控制各个环节。直至将梁体整体水平顶起1～2cm即可锁住千斤顶油泵并保持稳定，此时梁体横移支座与横移轨道分离，割断横移支座的连接钢板后从梁体两侧抽出，即可拆除横移支座，再拆除横移轨道，清理干净后再次启动落梁千斤顶，务必保证4台落梁千斤顶步调、行程统一，各台千斤顶高差须严格控制在1cm以内，缓慢进行，直至实现落梁就位。

4.2.14 施工注意事项

（1）地基处理前须对横移支架基础进行承载力试验，在确定基础承载力后，按梁体的重量通过荷载分析及计算确定支架地基的处理方式。

（2）横移支架及碗扣支架或贝雷架、六四军用梁支架须提前进行简算，保证支架满足承载力及稳定性要求。

（3）横移轨道与箱梁横移支座的接触面须采用不锈钢板或不易腐蚀生锈的高强度高分子材料制作，接触面最好提前涂抹滑动剂，便于横移滑动，各钢构件制作完成后须进行打磨处理接口、接缝处的飞边、毛刺，以最大限度的减小接触面的摩擦阻力，提高移梁工作性能。

（4）穿束孔孔径按照箱梁横移计算所需拉力大小确定的钢绞线根数所需的孔径确定，切不可随意安装，如孔径过小导致穿束后移梁作用力不够，将使移梁功亏一篑。

（5）重视箱梁浇筑过程中的混凝土振捣工作，确保箱梁浇筑完成后内实外美。

（6）重视箱梁浇筑和预应力管道注浆完成后的养护工作，确保养护龄期和养护质量，保证移梁完成后的施工质量。

（7）移梁和落梁工序务必保证位移、高差同步进行，匀速进行，严格控制，确保成品安全质量。

5 结语

根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》及《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》，新建成都至蒲江铁路邛崃特大桥邛崃车站单线箱梁经过墩顶现浇横移完成后经过工程检测，各项指标均符合设计及规范要求，施工过程及结果理想，达到了预期目的。创新型线外支架现浇箱梁墩顶横移架设关键施工技术成功的解决了无预制场地或箱梁运输无法实现或因某些特殊原因不能原位现浇的难题，既节约了大量成本投入，又能解决现场施工遇到的困难，为以后类似工程施工积累了宝贵的施工经验，提供了创新型的解决方案，拓展了桥梁施工技术。

参考文献

[1] 邛崃特大桥连续梁设计施工图[G].2013.

[2] TB 10018-2003，铁路工程地质原位测试规程[S].

[3] GB/T 12469，焊接质量保证[S].

[4] TB 10203-2002，铁路桥涵施工规范[S].