架桥机架设900t箱梁高位落梁技术

魏文柱

摘要：连续梁边跨施工往往受邻跨及高低盖梁等的影响，造成预应力束张拉施工困难。本文结合郑徐客专开兰特大桥跨G220国道连续梁边跨施工实例，介绍了为解决受邻跨已架设简支箱梁影响，边跨合拢后无法进行预应力束张拉作业的施工问题，连续梁邻跨箱梁采用架桥机低位架设、高位落梁技术有效解决了边跨连续梁预应力施工难题，为类似连续梁桥施工提供了借鉴。

Abstract： The construction of continuous beam side spans is often affected by adjacent spans and high and low cover beams， which makes the construction of prestressed bundles difficult. This paper introduces the construction problem that prestressed beam tensioning cannot be performed after the side span is closed in order to solve the influence of the erected simple supported box girder. When continuous beam adjacent to box girder， the low-rise erection of the bridge machine and the technology of lowering beam from high place effectively solve the problem of prestressed construction of the side-span continuous beam， which provides a reference for the construction of similar continuous girder bridges.

关键词：箱梁架设;高位落梁;连续梁

Key words： box girder erection;lowering beam from high place;continuous beam

中图分类号：U445.4                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）13-0115-03

1  依托工程概况

开兰特大桥跨G220国道连续梁820#墩为大里程的边墩，819#墩为普通墩，该跨桥梁为32m简支箱梁，桥墩设计为高低墩，简支梁一侧墩帽比连续梁一侧高100cm，如图1所示。

820#墩的高墩帽（简支梁一侧）需要在连续梁合拢并且纵向预应力束张拉完成后浇筑，否则会影响预应力束张拉。819#～820#简支箱梁，梁长32.6m，跨度31.5m，同端两支座中心距4.5m，混凝土总计321.7m3，箱梁总重约845t。本跨箱梁位于5‰的上坡道上。

按照现场无砟轨道施工整体计划，该跨简支箱梁必须在连续梁合拢之前架设到位。

2  方案分析

连续梁邻跨简支梁架设后，预应力束张拉时作业空间不够，如预应力束单端张拉无法保证连续梁跨中预应力度，且现场架桥机为先导梁式，综合多种情况进行分析后，确定采用先低位架设该跨简支箱梁后顶升至高位，进行连续梁纵向预应力束张拉，然后，高位落梁、就位，最后进行支座砂浆灌注。此种方案避免了直接将箱梁架设至高位，落梁就位后架桥机无法后退的情况。

在作业过程中，顶升及落梁作业采用8台架梁千斤顶（4台作业，4台备用），顶升及落梁最大高度42cm。箱梁高位存放、顶升及落梁过程中，采取临时加固措施，防止箱梁纵横向滑移。

3  适用范围

高位落梁方法适用于连续梁滚凝土强度达到架梁条件，但没有张拉完成的情况下。通过高位落梁，架桥机不在返回架设该孔箱梁，只采用500吨千斤顶进行梁体起升、下降辅助连续梁压浆，连续梁压浆完成后通过千斤顶进行落梁压浆，如该孔为单方向最后一孔箱梁时，无砟轨道施工可以全面开展。

4  施工步骤及关键技术

4.1 施工步骤

①820#墩高墩帽第一次浇筑（含支承垫石部分），浇筑部分高墩帽混凝土，满足箱梁存放及顶升、落梁过程千斤顶作业条件。

②架设箱梁至设计位置，不灌注支座砂浆。

③先不拆卸架桥机桁车吊具，采用4台500T千斤顶并通过架桥机辅助进行模拟箱体顶升、落梁演练。

④箱梁顶升42cm。

⑤施工连续梁纵向预应力束。

⑥高位落梁至设计位置，灌注支座砂浆。

⑦820#墩高墩帽第二次混凝土浇筑。

4.2 820#桥墩高墩帽第一次浇筑

4.2.1 浇筑范圍

每个支承垫石下方浇筑宽度为220cm。

4.2.2 墩帽钢筋处理方案

为方便连续梁预应力张拉，高墩帽钢筋做如下处理：

竖向主筋按设计要求预留，需要时，可适当弯曲钢筋，以便于千斤顶安装。

横向水平钢筋及环向水平筋，可截断处理，截断位置满足露出第一次浇筑混凝土面不小于10cm，而且截断位置左右交错布置，确保同一截面内焊接接头数量不大于50%，连续梁张拉完成后，采用双面帮条焊的方式焊接，帮条的长度满足验标及施工技术指南的有关要条。

第二次浇筑混凝土位置的纵向水平钢筋，暂不安装，待连续梁预应力束张拉结束后，再补安装。

4.2.3 注意事项

要保证混凝土的浇筑质量，尤其是与第二次浇筑混凝土的分界处，为箱梁顶升及下落千斤顶的放置位置，千斤顶距离混凝土边缘仅10cm，必须保证该处混凝土捣固密实，防止箱梁顶升及下落过程中混凝土开裂，确保作业安全。

高墩帽混凝土顶面严格按设计高程控制，不得高于设计高程。为保证梁体高位存放时左右水平，819#、820#桥墩左右支承垫石顶面高程必须一致且平整。

4.3 箱梁架设

箱梁按设计位置、标高架设到位，暂不灌注支座砂浆。在支座与支承垫石间放置临时支垫，支垫材料采用Q235钢板，规格为60cm×60cm×2cm。然后，安装防落梁型钢。

4.4 连续梁边跨部分纵向预应力束张拉

张拉连续梁纵向预应力束。

4.5 箱梁顶升

4.5.1 顶升方案及步骤

为减少箱梁高位存放时间，连续梁边跨直线段混凝土施工结束后，预应用力束张拉前将箱梁顶升到位。

首先将防落梁措施拆除，顶升箱梁，每顶升一次加高临时支垫（2cm厚钢板），每顶升两次倒顶一次，在千斤顶下方加支垫，总计顶升40cm（不包括架梁时已支垫的2cm钢板），计划分20次顶升到位。另外，备用4台千斤顶。具体步骤如下：

①同端顶升千斤顶，同端单次顶升行程为20mm。在一端顶升完毕后再顶升另一端，不可梁体两端同时顶升。

②在同端顶升20mm完毕后，于支座底部加垫20mm厚钢板。顶升60mm，并支垫完毕后，同端千斤顶卸荷，再于千斤顶顶部托盘上加垫50mm橡胶垫块。

③依照上两步，循序顶升至设计位置，即循序顶升20次，顶升40cm。

④顶升过程中梁底四角支座位置，派人员使用铅锤对支座十字线与垫石支座十字线进行实时测量，发现偏差>2mm时，立即停止顶升。

⑤在顶升至设计位置后，拆除千斤顶。

4.5.2 顶升过程中的防护措施

①箱梁防横移措施。在819#、820#墩顶预埋I22a工字钢，设在箱梁两侧，在顶升过程中保护箱梁横向移动，因箱梁横向力较小，顶升过程中采用钢板尺测量两侧工字钢是否有变形现象，如发现变形，则变形侧顶1次（20mm），另一侧顶升2次（40mm），测量纵向中线是否正确，正确后调平箱梁。

②支垫钢板防滑移措施。在钢板两侧设2cm厚钢板（钢板通过预埋螺栓固定），并与最下层支垫钢板焊接。顶升完成后，支垫钢板间采用角钢焊接连接。

以上防护措施预埋件需要在819#及820#墩墩顶预埋。

③箱梁顶升及下落演练。箱梁顶升及下落作业前，安排在箱梁预制场进行演练，主要目的是对升落梁过程中的状态进行观察，验证平面位置变化情况，完善防护措施和纠偏措施。

4.5.3 箱梁顶升过程中，保证箱梁位置正确的措施

①先顶升下坡端，后顶升上坡端。

②如果顶升时，发现箱梁向上坡端有位移，则下坡端顶1次（20mm），上坡端顶升2次（40mm），交替上升。

4.6 连续梁第二次预应力束张拉

施工连续梁中跨16#、17#梁段，张拉T16、T17、BB2纵向预应力束。

4.7 落梁就位

千斤顶就位，先单端稍向上顶升，然后拆除一块支承钢板，千斤顶下行20mm，另一端千斤顶稍向上顶升，拆除一块支承钢板，千斤顶下行20mm。重复以上过程，直至箱梁就位。

施工中应在一端落梁完毕后再进行另一端，不可梁体两端同时下落。落梁采取先上坡端落梁，后下坡端落梁。

4.8 820#桥墩高墩帽第二次浇筑

最后浇筑剩余高墩帽混凝土。施工中应注意：新旧混凝土交接处，第一次浇筑混凝土表面需要凿毛处理，横向及环向水平钢筋要保证搭接焊质量。

5  实施效果

本工程方案经过缜密分析比选及专家评审后，现场进行了充分准备并就作业内容、程序作了演练，2014年10月1～10月6日，对开兰特大桥820#箱梁进行升降及落梁灌浆作业，方案实施非常顺利，现场测量结果，实施效果良好，见表1。

6  机具设备

7  效益分析

高位落梁方法的成功應用，取代以往等待连续梁合拢、张拉后架梁或调头架设另一方向后返回架梁等方法，直接节约施工成本约60万元，而因此方法致使架桥机不在放置桥端或再次返回桥端，促使该架梁方向无砟轨道能够提前施工，经济、社会效益显著。

在高速铁路的施工中，因工期紧，而连续梁施工工艺复杂，时常会遇到架桥机架设至连续梁而连续梁没有达到张拉条件的情况，高位落梁既可以保证后期连续梁的张拉，又不影响无砟轨道的施工，对900吨箱梁高位落梁具有直接指导意义，应用前景广泛，值得推广。

8  结语

高位落梁是简支梁桥位预制施工通常采用的方法，本工程创造性将此法应用于铁路客专连续梁边跨施工中，有效解决了连续梁边跨预应力束张拉施工作业难题，取得较好的应用效果，希望能为其他类似桥梁施工能够提供一些参考借鉴作用。

参考文献：

[1]中华人民共和国铁道部.TB10110-2011，铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程 [S].北京：中国铁道出版社，2011-11-09.

[2]中华人民共和国铁道部.铁路工程施工技术手册[M].北京：中国铁道出版社，1994.

[3]熊凯斌.36m现浇箱梁整跨顶升施工技术[J].山西建筑，2014，34.