浅谈超高压线下城市轨道交通现浇梁施工工艺研究

王波+张立军+朱荀

【摘 要】现浇桥梁在城市轨道交通建设工程中的应用已越来越广泛，但桥梁周围时常会遇到超高压线路障碍，且不能按照常规工艺施工，无疑增加了施工难度及安全风险。为了解决上述难题，须对其现浇梁正常施工工艺进行深入研究，研究出一套适合在超高压下现浇梁施工的特殊工藝，并达到工艺的安全性、实用性、可靠性。

【Abstract】Cast-in-place bridge in urban rail transit construction project has become more and more widely， but there are frequent high voltage line barriers around the bridge， and it can not construct according to the conventional process of construction， undoubtedly increased the construction difficulty and safety risk. In order to solve above problem， we must research the normal construction technology in-depth， develop a set of special technology suitable for the construction of cast-in-place girder under super high pressure， and achieve the safety， practicability and reliability of the process.

【关键词】现浇桥梁；超高压线；特殊工艺

【Keywords】cast-in-place bridge； ultra-high voltage line； special process

【中图分类号】U445 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）12-0190-04

1工程概况

1.1 工程基本概况

武汉市轨道交通21号线工程途经武汉市江岸、黄陂和新洲三个区，两端均预留延伸条件，一期工程从江岸区后湖大道至新洲区金台，线路全长33.7km，共设车站16座。本标为三标段，均为高架段，起始于军民村站（不含）—武生站高架，经武生站、武生站—平江路站、平江路站、平江路站—阳逻开发区站、阳逻开发区站、阳逻开发区站—施岗站（不含）、施岗站（不含）—金台站，止于金台站，本标段同时还包括倒水河车辆段出入线区间、倒水河车辆段及施岗主变电站，共4站6区间及车辆段1座，主变电站1座，正线全长11.178km（不含倒水河车辆段的长度）。本标段共有简支箱梁250孔，连续梁26联。

1.2 工程地质

地质主要为人工填土、淤泥质粉质粘土、泥质砂岩及粉细砂岩。

1.3 工程水文

①地表水

长河为常年性地表径流，地表水体水量受季节性降水影响显著，夏季一般水量较丰沛。

②地下水的类型、埋藏情况及其变化特征

地下水的主要类型为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。

由于本标段范围内有17条超高压线路与轨道相交，共影响简支梁23孔，连续梁2联。超高压线的迁改周期普遍都在1年以上，而如此高的影响比例已经无法实现按时履约，因此，开展“如何在超高压线下安全施工” 的研究势在必行。

2 研究思路

在超高压线路下施工的风险高、难度大，表现在两方面：第一，是超高压线下施工的人员及设备安全；第二是对高压线路运行安全的影响。要解决以上问题，主要从以下几方面考虑：隔离、防护、削弱场强以及高效施工。其中隔离和防护可有效防止人员误操作引起线路放电；削弱场强可保证在线路下施工的人员安全、健康；高效施工，就是从设备和工艺入手，尽量缩短在线路下的施工时间，以降低风险[1]。

3 施工方案

本标段受超高压线影响的简支梁23孔，连续梁2联。其中有7孔简支梁和1联连续梁的轨顶标高高于既有超高压线，必须待线路迁改后才能施工；剩余16孔简支梁和1联连续梁，高压线距离轨顶的距离在6.3～11.4m，高压线距离地面的距离在13～23.4m。

高架桥梁施工主要包括桩基、承台、墩柱以及梁体施工4道工序，针对每道工序的特点，制定相应的解决策略。

超高压线下支架现浇梁施工工艺流程图如图2。

3.1 桩基施工

桩基施工主要包括桩基础钻机钻孔，钢筋笼吊装以及混凝土灌注作业。在超高压线路下进行桩基施工，危险性最大的是钻机钻孔和钢筋笼的吊装[2]。

根据超高压线距离地面的实际情况，最小值12.7m，最大值24m，要保证施工期间的安全，钻机的最高点距离超高压线不能少于6m；根据地勘资料，表面为覆盖层，以下分别有粉质黏土、粉质黏土混卵砾石、残积粉质黏土、强风化泥质砂岩及中风化泥质砂岩。综合以上情况，符合条件的施工钻机有汽车回旋钻和冲击钻两种。

根据现场施工的实际情况，施工一根直径1.25m、桩长30m的灌注桩，汽车回旋钻用时1.5天，冲击钻用时3天，节约工期考虑，最终优选汽车回旋钻进行超高压线下的桩基施工。施工过程中结合地面与超高压线的净空高度，经过技术与质量分析，将钢筋笼分节制作、现场连接，分节长度有4.5m、6m不等，以降低提升高度，保证顺利下笼。截至2016年9月26日，正线的桩基全部顺利完工。

3.2 承台施工

承台施工主要包括基坑开挖、钢筋制安、模板安装及混凝土浇筑。超高压线距离地面的高度在12.7～24m，针对不同的高度情况，各工序采用不同的施工工艺，达到安全、快速施工的目的。endprint

对于高差较大能保证机械安全施工的部位，结合地质情况，基坑开挖采用钢板桩支护或直接放坡开挖；钢筋制安采用机械吊装；模板采用机械吊装；混凝土浇筑采用溜槽或天泵浇筑[3]。

对于高差较小不能满足大型机械安全施工的部位，基坑开挖全部采用放坡开挖；钢筋全部采用人工制安；模板采用木模板，人工制安；混凝土采用溜槽或者地泵澆筑。

3.3 墩身施工

超高压线下墩身施工前，需对现场情况进行分析，针对不同的工况，采取相应的解决策略，以达到安全、快速施工的目的，具体如下：垫石顶高程与超高压线之间的高差在15m以上的，可不进行防护，采用常规方法施工；垫石顶高程与超高压线之间的高差在10～15m的，须在防护棚或防护网保护下进行施工，模板采用定型钢模板拼装，钢筋及其它材料可由机械或人工搬运至仓面安装，混凝土浇筑采用地泵供料，人工振捣；垫石顶高程与超高压线之间的高差在6～10m的，须在防护棚防护下进行施工，模板采用定制的组合木模板，钢筋及其它材料均由人工搬运至仓面安装，混凝土浇筑采用地泵供料，人工振捣；垫石顶高程与超高压线之间的高差小于6m的，视情况可在防护棚下先施工半个墩身，或者完全不施工，待升塔或者迁改后再施工。

3.4 梁体施工

①施工准备。施工前，必须安排测量人员再次复核超高压线的高程，针对超高压线与梁体相对位置的不同，采取相应的防护策略：超高压线在梁体上方6～10m的，采用轨行式防护棚车防护；超高压线在梁体上方10m以外的，采用线下防护网防护；超高压线在梁体侧方10m以外的，采用线侧防护网防护；超高压线在梁体上方6m以内的，必须升塔或迁改后再施工。

②防护棚车制安及防护网的搭设。防护棚车的部件全部采用螺栓连接，工厂加工，在高压线外进行组装，通过轨道及牵引装置进行快速移动，且通过测量提供的高程数据，预先加工不同长度的立杆，以解决棚车高度在不同部位、不同高度工况下的快速调节，顶部铺设的绝缘毯，经过试验检测，可高效削减棚车内部电场强度（4kV/m以上最低削减至0.02kV/m），满足安全施工需求。

防护网由支撑立柱、限高绳及密目网组成。首先，在梁体及高压线外侧将支撑立柱竖立牢固；其次，由专业人员登高挂设红白相间的限高绳；最后，在梁体施工范围内，在限高绳上增设密目网，防止人员、设备误操作。

③支架搭设。采用满堂架支撑，根据简支梁梁体截面，按照不同的承重，将梁体分成三部分处理：即两端翼板部分、腹板及底板部分，梁端翼板下立杆纵向间距90cm、横向间距90cm、横杆步距120cm，腹板部位立杆纵向间距60cm、横向间距90cm、横杆步距120cm，底板部位立杆纵向间距60cm、横间距90cm、横杆步距120cm。顶托上顺运行向采用10×10cm方木作为纵向分配梁，箱梁底模底面横运行向采用

10×10cm方木，方木上采用厚15mm的竹胶合板作为箱梁底板。

④模板安装。梁体施工须在防护棚或防护网保护下进行，模板采用定型木模板拼装，底模采用竹胶合板。特殊部位模板要制作异型模板，模板排列规则有序，线条美观，模板缝隙严密平整，不漏浆，支撑牢靠，满足强度和刚度的要求。模板的全长及跨度要考虑反拱度及预留压缩量。有足够的强度、刚度及稳定性，能够承受施工过程中可能产生的各项荷载及震动作用。同时确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确，且具有能经多次反复使用不致产生影响梁体外形的刚度。

⑤钢筋及波纹管制安。梁体钢筋制作均在指定钢筋加工场地预先加工成型，验收合格后，采用载重汽车运至需要地点，利用人工和小型吊装机械卸至作业面，然后人工进行绑扎作业。钢筋绑扎顺序：先绑扎底腹板钢筋，然后安装内模，绑扎腹板钢筋，绑扎顶板钢筋，安装端模，预应力管道跟随钢筋之后及时安装固定。在顶板处钢筋绑扎时要每隔5m预留一个浇筑孔，浇筑孔处钢筋绑扎时不切断，先不绑扎牢靠，留出串管的位置，待灌注完下部混凝土后再人工调整到位，绑扎牢靠。

⑥预应力管道安装。预应力管道采用预埋金属波纹管成孔，内径为90mm，波纹管接长采用大一号的波纹管套接，套接长度20～30cm，梁段内按50cm或不小于设计要求的间隔距离设置定位钢筋网片，用以固定管道位置，管道定位误差小于5mm。为避免混凝土浇筑时水泥浆进入锚垫板而发生堵塞预应力管道的现象，将波纹管延伸至锚垫板口外10cm左右，并用海绵条堵塞严密锚垫板压浆孔。定位钢筋网片用定位网胎具集中加工。在混凝土浇筑前，应检查预应力波纹管道是否有破孔，若有损坏的预应力波纹管道应在混凝土浇筑前更换。

⑦混凝土浇筑。混凝土采用商品混凝土，浇筑方法是分层浇筑，控制第一层混凝土浇筑厚度及第二层混凝土浇筑时间。混凝土浇筑时，按“变形小处先灌，变形大处后浇筑”的原则，从梁两端向中间逐段浇筑，均匀连续浇筑，施工时首先浇筑底板两侧混凝土，再浇筑底板中部混凝土，然后浇筑腹板混凝土，最后浇筑顶板混凝土。施工时两侧均匀对称下料。浇筑底板时利用预留浇筑孔，下套串筒。浇筑腹板时利用内模通风孔位置预留浇筑孔，用串筒与顶板预留孔连接，从而浇筑腹板混凝土，若预留孔与预应力筋相碰，适当移动其距离，浇筑顺序见下图。

⑧混凝土养生。混凝土浇筑完后，表面应立即覆盖清洁的塑料膜，初凝后撤去塑料膜，用浸湿的粗麻布带模包裹覆盖，并在其上覆盖塑料薄膜，经常喷淋洒水或采用在混凝土表面喷雾降温、湿润空气等养护措施，保证模板接缝处不至失水干燥。混凝土养护时间不应少于14d。

⑨预应力张拉及注浆。当混凝土强度和弹性模量均达到设计要求且龄期不少于7天时，进行张拉，张拉到设计值。张拉过程由张拉力和钢绞线伸长值双重控制，以油表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。预应力应采用两端同步张拉。并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序严格按照图纸要求进行。

管道真空压浆必须在张拉完毕后两天内进行，按设计要求采用M50水泥浆，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。钢绞线切除前必须检查有无滑丝、断丝、失锚及其它异常情况，确认合格后才允许进行。采用无齿锯切割，钢绞线端部距锚具不少于2cm。

⑩支架拆除。预应力张拉、注浆完成后，方可进行支架拆除。脚手架的拆除顺序应当由上而下进行，按层按步拆除。原则上先拆后搭设的脚手架，但剪刀撑、有效拉杆不准一次性拆除到底，要求拆除到那一层，剪刀撑和拉杆拆除到那一层。拆除支架的同时底模也可同步拆除。

4 结语

随着城市基础建设的快速发展，高架现浇桥梁比例逐步扩大，施工场地条件受限，经常会遇到受周边建筑物、管线、高压线等影响，无法采用普通施工手段施工的现象。采用超高压线下现浇梁施工技术，及时的解决了现场生产中遇到的棘手问题，有效的保证了实施进度，确保了施工人员及设备的安全，避免了因超高压线路的迁改周期长而造成工期延误，同时极大地降低了施工成本，通过现场的成功运用，证明了其工艺的安全性、实用性以及可靠性。

【参考文献】

【1】上海铁路局.铁路客运专线桥涵工程质量检查与控制[M]（第2版）.成都：西南交大出版社， 2015.

【2】谢鹏.特大桥连续梁现浇施工控制技术[J].山西建筑，2015， 35（14）：295-297.

【3】段锋.市政工程现浇箱梁支架验算及施工技术[J].人民交通出版社，2015，38（14） ： 183-184.endprint