武汉二七长江大桥跨铁路连续梁施工关键技术

郑湘芝蒋本俊

摘要：武汉二七长江大桥武昌岸引桥连续梁上跨武九铁路，施工工时从支架及挂篮结构设计、安装、荷载试验、拆除和悬臂施工、安全风险控制等全过程采取有针对性的措施，顺利实现了该工程安全、优质、迅速地完成。

关键词：跨铁路连续梁；施工技术

Abstract: wuhan Yangtze river bridge. WuChangAn approach on continuous beam across wu nine railway, working construction from bracket and hanging basket structure design, installation, load test, dismantling and cantilever construction, safety risk control, process take the pointed measures implemented, the project safety, high quality and quickly completed.

Keywords: cross railway continuous beam; Construction technology

中图分类号:U448.13文献标识码：A文章编号：

1、工程概况

1.1、工程范围及既有线情况

武汉市二七长江大桥上跨铁路工程位于武昌区余家头村，里程范围及对应墩号为K12+708.323～K12＋858.323（S1#墩～S3#墩），标段全长150m。该工程在K12+798.169上跨单线武九铁路，非电气化牵引区段，平面位于直线上。

1.2、桥梁孔跨布置及结构介绍

上跨铁路工程为45m+60m+45m变高预应力混凝土连续梁桥。分两幅桥布置，平面位于直线和半径R=2300m的圆曲线上。采用挂篮法施工，其单幅桥共分31个梁段，中支点0号梁段长度10m，一般梁段长度分成4.0m，中跨合拢段长2.0m，边跨直线段长度14.0m，边跨合拢段长2.0m，最大悬臂浇筑块重1245.5kN。梁体采用C50混凝土，三向预应力布置。

2、主要施工难点和施工技术要点：

2.1、主要施工难点：

2.1.1、整体工期紧，施工任务量较重

连续梁工程由于拆迁影响，2011年2月具备开工条件，2011年底必须通车，在武汉二七长江大桥全线工程中工期要求最为紧张。

2.1.2、既有线施工安全风险高、管理要求严格

因S2#墩中心距离既有线中心仅10米左右，固S2#墩基础和墩台施工属于临近既有线施工，而主跨挂篮悬浇施工则属于跨越既有线施工。既有线范围内重大作业（支架挂篮安装拆除、混凝土浇筑等）必须申请临时封锁线路施工，日常作业又要确保安全工作万无一失。

2.2、施工关键技术要点：

2.2.1、0#块支架设计、施工；

2.2.2、挂篮设计、施工；

2.2.3、既有线施工防护和维护。

3、0#块支架设计、施工：

3.1、0#块支架设计：

⑴、确定产生不平衡弯矩的荷载

①、梁体重量的施工误差，按照一侧为理论值，另一侧为理论值的105%；②、挂篮底模等坠落时考虑坠落重量作用于6#块（最后一个悬臂节段）外边缘处；③、风荷载作用。

⑵、确定产生支点反力的荷载

①、梁体混凝土自重；②、施工荷载：施工人员荷载、模板荷载、倾倒混凝土时产生的冲击荷载、振捣混凝土时产生的荷载；③、风荷载作用；④、不平衡弯矩产生的荷载。

由于0#块临近既有线，其支架结构在确保安全的前提下，应尽量简洁，方便安装、拆除。连续梁悬臂施工时考虑梁段扭转及不平衡弯矩的影响，在0#块与墩顶设置6根冷拉四级φ32精轧螺纹钢筋，待0#块施工完毕后进行张拉。

3.2、0#块支架安装：

采用50t汽车吊和墩旁145t*m塔吊配合安装。其中钢立柱各节段采取精制螺栓连接，上部三角托架与相应钢立柱组焊为一体后吊装、然后进行墩顶托架纵向连接预应力粗钢筋穿设和张拉，支架顶排架和分配梁按次序组装。

支架立柱为钢管混凝土结构，即钢管柱安装连接完成后，利用汽车混凝土泵往钢管内灌注C40微膨胀混凝土。

3.3、0#块支架荷载试验:

荷载试验采用成捆钢筋作为压载物，按照50%、100%、120%进行加载，压载24h后即可卸去荷载。完成试验后对整体支架进行检查，满足要求后可投入使用。

3.4、0#块支架拆除：

0#块支架兼有2种功能，0#块施工阶段作为钢筋混凝土承重支架，挂篮悬臂施工阶段则由钢管立柱作为临时“T”构的临时约束，以承受连续梁悬臂施工过程中的不平衡弯矩及支点反力。因此该支架拆除分为3步：

第一步0#块施工完成后：保留钢管混凝土立柱对拉结构以及墩梁固结结构，拆除模板、排架等其余构件。第二步中跨合龙前后：边跨中跨合拢并张拉后，解除固定支座设置处即S1#墩临时约束，转换为正式支座受力。第三步连续梁主体结构体系转换完成后：进行0#块支架剩余部分拆除。对于临近既有线的立柱采取定向牵引倒塌的拆除方法。牵引倒塌时必须提前向铁路部门申请要点，对既有线进行封锁。

4、挂篮设计、施工：

4.1、挂篮设计：

⑴、挂篮主要技术参数

①、悬臂浇注箱梁梁段最大重量：124.55t；②、悬臂浇注箱梁梁段最大分段长度：4m；③、悬臂浇注梁段高度：3m。

⑵、挂篮设计基本参数

①、梁段混凝土重量：2.65t/m3；②、人群及机具荷载取2.5 kPa；③、超载系数取1.05；④、新浇混凝土动力系数取1.2；⑤、挂篮行走时的冲击系数取1.3；⑥、抗倾覆稳定系数2.0。

⑶、荷载组合：

①、混凝土重+挂篮自重+施工、人群机具+动力附加系数 (强度计算)；②、混凝土重+挂篮自重 (刚度计算)；③、挂篮自重+冲击附加系数(行走稳定性)。

4.2、挂篮安装：

菱形挂篮安装时首先根据结构尺寸测量定位，安装滑道、挂篮支座、后锚固系统；然后将构件组装成菱形结构、底平台、外侧模、平联、横梁等结构按照先后顺序吊装连接；最后完善安全通道及栏杆、操作平台。

4.3、挂篮荷载试验：

⑴、预压荷载

预压重量按最大悬臂浇筑块重（1#块）进行模拟加载，预压加载力为：

混凝土自重：混凝土：47.0m3，重1245.5kN；

施工荷载：按3.5kN/m2计算，重205.8kN。

以上重量合计1451.3kN，挂篮加载采用1.2倍荷载值进行加载，单片桁架加载荷载即为1451.3×1.2/2=870.8kN。

⑵、预压方法：

预压采用重力式地锚作为配载物进行荷载试验。

挂篮在主墩0#块顶部拼装完成并锚固牢固后，将吊杆接长至挂篮主桁前端正下方的混凝土地锚，并与混凝土地笼拉结。通过张拉吊杆实现对挂篮主桁架的预压。

加载由放置在前上横梁上的4台60t千斤顶完成，每台千斤顶对应1根吊杆，分为50%、100%、120%加载，全过程需进行高程观测，观测点设置每片主桁架的上弦杆2节点顶面及挂篮前支点位置，共布置6个观测点，分析整理数据得出挂篮主桁架的弹性变形及非弹性变形，用于指导施工。