浅析高铁900吨级箱梁施工安装技术

摘 要：随着国家经济社会发展水平的不断提高，国内高铁建设速度、发展规模越来越大，国内高铁建设的水平也逐步接近国际水平。在我国900吨级箱梁运架装备作为建设铁路客运专线的专用设备之一，重达900吨的“巨无霸”箱梁，施工难度大，设备复杂，梁片对位精度高，对装备的整体设计、控制技术及可靠性、安全性提出了挑战。本文结合工程实际谈谈900吨级箱梁施工安装的相关问题。

关键词：箱梁；桥涵工

根据《中长期铁路网规划》，到2020年我国将建设1.2万公里高速客运专线铁路，新建的以京沪、武广、京福为代表的多条高速客运专线，设计时速将达到300至350公里。为提高线路平稳性及尽量减少沿线土地占用，维护生态环境，线路设计多采用高架桥，梁片主要以大型整孔预制箱梁为主。

高速铁路箱梁的预制和架设是铁路施工工程中最具施工难度的技术之一，900吨预应力混凝土简支箱梁，因其体积大、质量大，使得提、运、架梁施工难度较大、风险较高。下面就900吨级箱梁施工控制，结合某段高铁桥涵工程实际谈谈工程实施的经验和做法。

1 工程概况

该段桥涵工程的钻孔桩基最大深度为35m，且地质情况复杂，施工中易出现坍孔，桩基砼灌注整体质量不容易保证。32m双线箱梁重量较大，运、架均需专用设备；由于运输行走路线、速度受限，梁体架设受到的制约因素较多，难以快速施工，梁体架设的运输、架设是本项目的难点之一。跨线预应力连续梁采用挂篮施工，在施工中需要对施工工艺进一步的总结、完善，挂篮施工也是是难点之一。

2 桥梁施工方案

基坑采用挖掘机放坡开挖，人工修整，施工时根据边坡稳定情况采取方木及钢轨桩进行支撑支护。模板采用组合钢模板，钢筋在加工场预制成型，现场绑扎，砼由拌合站集中拌制，砼搅拌运输车运输，输送泵泵送入模，分层浇筑。墩台身施工采用大块拼装式钢模板，由工厂分节、分块精加工制作，每节高3m。圆端形实体墩墩身较低，采取吊车一次支立模板、15m以下墩柱砼一次浇筑。

空心高墩钢筋采用塔吊垂直运输，现场绑扎焊接；实体墩采用用汽车吊运输。砼由拌合站集中拌制、砼搅拌运输车运输，吊车、混凝土输送泵或砼泵车灌注。

本桥采取的喂梁方式是提梁机将箱梁吊装到轮胎式运梁车上，运梁车直接将箱梁送到架桥机尾部进行架设。

3 箱梁预制和平面布置

梁体钢筋采用集中加工，底腹板钢筋骨架和顶板钢筋骨架分别在各自的预绑扎台座上绑扎后，用两台龙门吊吊装到台座上；整体钢底模，固定整体式钢侧模，液压与机械相结合的全自动钢内模；预应力管道采用橡胶抽拔棒成孔；强制式混凝土拌合站拌合高性能混凝土；梁体混凝土采用输送泵配合布料机浇筑，插入式振捣棒配合附着式高频振动器振捣，采用竖向分层、斜向分段，先浇筑底板，再浇筑腹板和顶板，一次浇筑成型；抹面机抹面；棚罩法低温蒸汽养护，混凝土芯部温度控制在60℃以内；预应力分三次张拉（预张拉、初张拉、终张拉），人工与机械配合穿钢绞线束，穿心式自锁千斤顶两端同步张拉；梁体混凝土达到60%以上设计强度后，脱端模、收缩内模后进行预张拉；当梁体混凝土达到80%设计强度后在制梁台座上进行初张拉；经初张拉后的箱梁，在脱出内模后，吊装至存梁区存放；当梁体混凝土达到100%设计强度、弹性模量及龄期达到设计要求后，在存梁台座上进行第三次张拉（终张拉）；孔道采用真空一次压浆工艺，微膨胀混凝土封锚；桥面防水层、保护层及防撞墙等桥面系工程，在架梁完毕后，现场进行施工。箱梁预制车间主要布置有：钢筋绑扎工位，内模拼装工位，预制台座及混凝土灌注工位。箱梁预应力终张拉、管道压浆、封锚、封端在箱梁存放台座上进行，采用移动台架和叉车配合吊装施工机具。

4 箱梁模板方案

箱梁模板由侧模、端模、内模及底模共四大部分组成。底模由钢制纵肋、联接角钢、12mm钢面板、横梁和预埋螺栓组成，分支座段和普通段两类，底模板上预留有泄水孔，内模固定螺杆通过预留的泄水孔位置与底模基础连接。箱梁内模采用液压伸缩式钢结构，由顶板、纵梁、侧板、纵向移动辊道及液压系统组成，分端截面、变截面及普通截面三大类，纵梁为箱形截面，顶板与纵梁用螺栓固定连接，侧板与顶板在转动处铰结，两边的侧板用液压缸分两次转动折叠实现伸缩。

侧模采用分节制作，现场拼装为一整体并且固定牢固；底模按设计设置反拱。

模板间接缝的处理，为防止灌筑时接缝处漏浆影响梁体光洁度，侧模与端模，端模与底模之间除用螺栓连接外，还加设有槽型橡胶止浆条；在侧模与底模之间则采用弧形橡胶条止浆。端模用12mm钢板和型钢制作，为了减小变形和安装方便，端模整体拼装，制造时保证钢绞线锚具的定位尺寸准确，模板平整，端模用龙门吊吊装就位，与侧模、内模之间采用螺栓联接。

5 箱梁运输和架设

梁场箱梁的装运：在预制场内用轮胎式提梁机起吊箱梁，放至运梁车通过运梁便道上路基进行箱梁运输，由运梁车运至架设桥位，由架桥机架设安装。

JQDS900型箱梁架桥机主要用于350km/h、250km/h客运专线900吨级箱梁的架设，整机为轮轨行走式、导梁辅助过孔及喂梁、起重小车定点取梁，跨一孔简支架梁。可以架设32m、24m双线整孔箱梁，适应架设的最小曲线半径R1500m，适应架设的最大纵坡20‰，最大起重量900t。该机最大的特点是在YLS900过隧道运梁车配合下，通过部件的转换和折叠，不进行大的拆解通过隧道，并能满足隧道口零距离及负距离架梁；运梁车选用中铁科工集团公司生产的YLS900吨轮胎式运梁台车。

JQDS900型架桥机采用定点取梁作业方式架梁，导梁辅助过孔方式纵移，运梁车驮运架桥机方式转场。主要组成为：架梁支撑的前支腿（4）、后支腿（8）；满足隧道口架梁支撑转换的中辅助支腿（7）；支撑轮组（11）；非隧道口架梁提高施工效率的C型支腿（9）；转场驮运支撑的后辅助支腿（10）；架桥机纵移的前辅助支腿（2）；除了支腿部分，还包括两跨式导梁（1）、主梁（3）、起重小车（5）、辅助小车（15）、液压系统（14）、电气控制系统（12）等。

JQDS900型架桥机和导梁采用两跨简支式结构，架梁作业为跨一孔简支式架梁。由运梁车运梁至架桥机尾部，翻起架桥机后支腿，运梁车与架桥机导梁对接，通过两台驮梁台车将箱梁运至导梁上，翻下架桥机后支腿，架桥机两台起重小车通过定点起吊吊起箱梁，辅助支腿通过链条拖拉驱动导梁过孔到位，两台起重小车同步落梁到位。

架梁作业：包括架桥机取梁、运梁车运梁、运梁车喂梁、架桥机定点取梁、运梁车退回取梁、架桥机落梁、导梁过孔、灌浆作业等。

参考文献

[1]陈灵.高速铁路箱梁架运设备的一些新发展[J].建筑机械化，2010（04）.

[2]罗莉婷，付永乐.万家湖大桥SDLB系列双导轨梁架桥机架梁施工技术[J].交通科技，2010（B07）.

[3]李正文.浅析铁路客运专线箱梁架设施工技术[J].中国高新技术企业，2009（24）.

[4]杜海瑛.大纵坡架设40m T梁施工工艺研究[D].吉林大学，2012.