1、客運專線變截面道岔連續箱梁施工技術0.前言 上拱徐變觀測及變形評估、徐變控制是鐵路客運專線橋梁連續箱梁線形控制技術的重要組成部分，特別是道岔連續箱梁的上拱徐變直接影響無砟軌道及高速道岔的鋪設精度，在箱梁整個施工過程、施工完成、無砟軌道鋪設前后，通過對連續梁線形監測控制、觀測橋梁的上拱徐變，并對徐變趨勢進行分析評估，獲得鋪設無砟軌道道岔的條件，保證了無砟軌道及道岔的鋪設精度。1. 工程概況武廣客運專線是我國第一條一次性建設長達1000km時速為350km的高速鐵路，是我國鐵路建設新技術的標志性工程。由我集團公司承建的XXTJV標的昌山特大橋，全長863.79m，位于樂昌東站咽喉區，其中第610跨

2、為532m四線變雙線現澆變截面連續箱梁，1217跨為632m雙線現澆連續箱梁，車站的大里程道岔區設置在該橋連續箱梁上，其中在532m的四線變二線連續箱梁上設置2組站線道岔，在632m雙線連續梁上設置渡線，見圖1-1、圖1-2。客運專線在橋梁上設置高速道岔，由于結構較為復雜，設計難度大，技術含量高，因此該橋成為了武廣客專的重點控制工程之一。 圖1-1 532m變截面道岔連續箱梁實圖 圖1-2 632m等截面道岔連續箱梁實圖昌山特大橋532m變截面連續梁，結構為等高、變寬異型連續梁，截面形式由單箱三室漸變為單箱單室。橋跨布置：（31.85+332.7+31.85）m預應力混凝土連續梁，全長163.

3、3m（含兩側梁端至邊支座中心各0.75m），梁高3.05m。橋面寬度：防撞墻內側凈寬9.420.35m，橋上人行道欄桿內側凈寬13.224.15m，梁頂面寬13.424.35m。道岔箱梁結構采用預應力混凝土現澆變截面連續箱梁。由于等寬的632m連續箱梁施工與變截面的連續箱梁基本相同，在這里不再贅述，本文僅對變截面的連續道岔箱梁進行介紹。2. 總體施工規劃根據施工工期及梁部類型的特點，全橋采用滿樘支架現澆法施工梁部，滿樘支架現澆法施工靈活，可以有效加快施工進度，線形容易控制。該532m變截面連續箱梁混凝土數量達2500立方米，根據設計將全梁共分為五個施工節段（見圖2-1），跨中46.7m為第一施

4、工段（A段），依次向兩端施工（B段、B/段、C段、C/段），施工縫設置在距支座中心7m處，上半部為6m。第一階段施工長度為46.7m，第二階段施工長度為232.7m，第三階段施工長度為225.6m。圖2-1 施工段劃分示意圖3. 現澆變截面連續箱梁施工工藝該箱梁第一施工段長度最大，混凝土方量約700m3，為標準簡支梁（327m3）的2倍多，兩端分別伸出7#和8#墩頂支座中心7m，也是從單箱三室漸變為單箱單室的過渡段，預應力筋布置復雜，結構尺寸變化多，施工難度最大，技術新穎。以后各施工段施工方法與此基本相同，但長度較短。現澆變截面連續箱梁施工工藝較為復雜，技術要求高，關鍵工序多，具體施工工藝流程

5、圖如圖3-1所示。3.1. 支架的地基處理 根據對橋位處地質情況及靜力觸探數據綜合分析，決定支架的地基處理采用先回填30cm厚級配碎石再澆筑10cm厚C20混凝土墊層處理，級配碎石碾壓后實測地基承載力達560kpa以上，滿足要求，澆筑10cm厚砼墊層進行找平。安裝底模板穿鋼絞線安裝波紋管綁扎定位鋼筋鋼絞線下料編束綁扎頂板鋼筋制作砼試塊安裝頂板波紋管穿鋼絞線砼備料接頭檢查砼制備砼尺寸位置標高檢查拼裝支架施工準備地基處理模板加工綁扎底腹板鋼筋安裝外側模板安裝內模灌注砼標高檢查預張測量定位預設拱度檢查養護終張拉拆內模、側模拆支架封錨壓漿預壓，調整模板支架圖3-1 施工工藝流程圖3.2. 支架搭設及支

6、座安裝支架采用滿堂式鋼管腳手架，在搭設支架前，對支架進行設計，特別是要進行受力驗算，以計算支架結構的強度和穩定性。支架搭設完成后，在橋墩的支座墊石上用全站儀準確測放出支座中心點位置及輪廓線，嚴格按照設計要求安裝支座，固定支座設置在7#墩。支座安裝時，必須認真核對圖紙，選定支座型號，確定支座方向，務必安裝正確。3.3. 預拱度設置預拱度計算公式：f=f1+f2其中f1：支架彈性變形；f2：梁體撓度預拱度，根據設計該連續梁f20。最大值設在梁的跨中位置，并按拋物線形式進行分配，算得各點的預拱度值后，通過支架上的可調頂托對底模進行調整。3.4. 模板的制作、安裝及支架的預壓支座安裝合格后，安裝箱梁底

7、模板，模板表面要求光潔、平整、線條平順，剛度強度能滿足荷載要求。支架底模高程計入落地支架彈性、非彈性變形值，按拋物線設置預拱度，以確保箱梁的標高符合設計要求。支架預壓：在支架搭設完成以后，為消除模板支架的塑性變形，對支架進行預壓，預壓荷載按照梁體鋼筋混凝土重量的1.1倍設置，預壓采用砼預制塊，其荷載分布與現澆箱梁荷載分布一致，預壓期間在每跨設置五個斷面共15個觀測點，預壓前先測量復核支點標高，預壓分三次平均加載，第一次加荷載至40%，第二次加荷載至80%，第三次全部加完，然后觀測57天，卸載按三次進行，第一次按荷載的20%，第二次為40%，第三次全部卸完，每個觀測點在每一次加載（卸載）完成及全

8、部加載（卸載）完成均要觀測，全部加載完成后每天至少觀測一次，若連續3d觀測結果在2mm以內，則可以認為支架變形基本穩定。預壓完成后，卸去砼預制塊荷載，將模板清洗干凈，并涂刷脫模劑。根據預壓結果，調整預拱度，重新測量標高調整底模板，安裝腹板模板。3.5. 混凝土澆注及預應力施工3.5.1. 混凝土澆注梁體混凝土澆筑，采用斜向分段、水平分層的方法，一次澆筑成型。每孔箱梁的澆筑時間不超過6h或不超過混凝土的初凝時間。根據混凝土數量確定混凝土運輸車和混凝土泵車，配合足夠人員，確保梁體混凝土施工質量。在混凝土振搗過程中，加強檢查模板的穩定性和接縫的密合情況，防止混凝土在振搗過程中漏漿。澆注砼前，對支架、

9、模板、鋼筋和預埋件再次進行檢查確認，對模板內特別是支座位置處的雜物、積水和鋼筋砼的污垢應清理干凈。澆筑混凝土時為了避免踏扁波紋管，防止變形，有專人負責看護，指揮及檢查，注意錨下鋼筋密集區的混凝土振搗質量，嚴格按規范分層(30cm)澆筑，嚴格控制混凝土坍落度，消除由于混凝土大體積收縮產生的裂紋，嚴格控制澆注時間。3.5.2. 預應力筋施工3.5.2.1. 波紋管的定位及長鋼束的安裝嚴格按施工圖紙提供的坐標安放波紋管，防止波紋管偏移或上浮，直線段每隔1m、曲線段每隔0.5m將1組直徑12定位筋（馬凳支托）焊接在附近的鋼筋上，將波紋管用直徑12倒U型筋點焊在定位筋上，各節段之間波紋管采用大直徑套管連

10、接，澆注混凝土之前在管道中預留直徑比管道直徑小20mm的塑料內襯管，混凝土澆注完畢初凝后，將塑料內襯管拉出，確保管道暢通。穿束：管道長度50m的鋼束采用人工穿束，管道長度50m的鋼束須提前在管道中預留一根鋼絲繩，采用卷揚機牽引。為了幫助鋼束順利通過管道，鋼束端頭設置導向裝置。3.5.2.2. 處理預應力損失的方法造成預應力損失的因素共有孔道摩阻、錨具回縮、混凝土壓縮、預應力筋松弛、混凝土干縮、徐變等六種，其中混凝土干縮損失、徐變損失兩種不易控制，其損失值影響相比其它幾種也較小，可忽略不計。對其它四種處理的方法為：（1）孔道摩阻損失在張拉錨固前先不上夾片，反復單張拉數次可有效的降低孔道摩阻系數。

11、（2）錨具回縮損失減小錨具回縮損失，是選用機械頂錨的錨具及張拉機具，二是當采用自錨體系時，適當減小錨環與限位板之間的間距（用與鋼絞線直徑的配套限位板），但調整時不能調整過大，否則錨具回縮損失雖然減小，但錨口損失增加，得不償失。（3）混凝土壓縮損失在不影響結構受力狀態的前提下，通過調整張拉順序減小，原則是先長后短、對稱施壓，次完成。（4）松弛損失及時飽滿的壓漿并使水泥漿迅速達到設計強度。3.5.2.3. 預應力孔道壓漿為最大程度減少預應力損失，預應力張拉完成后，需要及時對孔道進行壓漿填充，本橋采用真空輔助壓漿工藝進行壓漿。真空壓漿即采用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內的真空度達到80%以上

12、，其優點在于：可以消除普通壓漿法引起的氣泡，孔道中殘留的水珠在接近真空的情況下被汽化，隨同空氣一起被抽出，增強了漿體的密實度；消除混在漿體中的氣泡，避免了有害水積聚在預應力筋附近的可能性，防止預應力筋的腐蝕；漿體中的微末漿及稀漿在真空負壓下率先流入負壓容器，待稠漿流出后，孔道中漿體的稠度即能保持一致，使漿體密實度和強度得到保證；孔道在真空狀態下，減小了由于孔道高低彎曲而使漿體形成的壓頭差，便于漿體充盈整個孔道；真空輔助壓漿的過程是一個連續且迅速的過程，縮短了壓漿時間。4. 連續道岔箱梁線形控制及梁體徐變觀測4.1. 箱梁的線形控制本橋的道岔連續箱梁線形變形量由支架的彈性變形、節段張拉起拱及新澆

13、段混凝土荷載引起的撓度確定，為達到施工控制的最終目標，在施工組織上建立了箱梁線形控制監測小組，負責全橋的線形控制。經過對施工中支架、模板及梁體表面的變形測量，并對測量數據進行分析處理，對施工過程中的施工誤差進行分析評價，并根據計算結果，確定下一節段的模板標高，以達到控制連續箱梁線形的目的。4.2. 橋梁梁體徐變觀測為了確保無砟軌道的幾何尺寸，保證線路的高平順性，在橋梁工程施工中，橋梁的徐變觀測，顯得尤為重要，在本橋中通過對連續道岔箱梁的徐變觀測，評估后期徐變趨勢，確定無砟軌道施工時間，以確保客運專線無砟軌道結構鋪設質量。為滿足客運專線沉降變形觀測系統的技術要求，保證沉降變形觀測系統的質量，依相

14、關設計要求，針對昌山特大橋工程特點，制定了詳細觀測實施方案，在施工中嚴格執行。觀測儀器采用天寶DiNi12電子水準儀一臺，配備3m銦條碼鋼尺進行觀測。根據規定要求，在現澆梁施工完成后分別在支座及跨中設置橋梁徐變觀測點，設置位置如圖4-1所示，觀測點采用不銹鋼材料。在施工橋面鋪裝前將觀測點移至橋面保護層頂面，做為永久性觀測點繼續觀測，觀測頻率如表4-1所示。圖4-1 變截面連續箱梁徐變觀測布點示意圖在對梁體的上拱徐變觀測中，標高采用相對標高進行觀測，武漢端左1為0.00000m，觀測其他點位高差。測量過程中實行“人員、儀器、測量方式”三固定。認真建立“零”觀測理念。保證數據整理的規范性和數據識別

15、的統一性，確保觀測數據的可靠性。梁體徐變上拱，向上為“正”，向下為“負”。有沉降變形觀測過程中注意記錄荷載的變化，以便幫助分析結構變形變化和數據異常點情況。在沉降變形觀測過程中，及時繪制沉降曲線，及時分析驗證，并作記錄，及時報送監理核對簽字。表4-2為昌山特大橋連續道岔箱梁徐變上拱量分析結果匯總表。表4-1 橋梁徐變觀測頻率表觀測階段觀測頻次備 注觀測期限觀測周期梁體施工完成/設置觀測點預應力張拉期間全程張拉前后各一次測試梁體彈性變形橋梁附屬設施安裝全程安裝前后各一次測試梁體彈性變形預應力張拉完成無砟軌道鋪設前60天1次/1、3、5天后期1次/周無砟軌道鋪設期間全程1次/天無砟軌道鋪設完成后2

16、4個月03個月1次/月殘余徐變變形長期觀測412個月1次/3個月1324個月1次/6個月表4-2 昌山特大橋連續道岔箱梁徐變上拱量分析結果匯總表斷面樁號觀測梁編號終張拉日期當前觀測日期有效觀測期（月）荷載狀況觀測徐變上拱量（mm）后期徐變是否趨于穩定五孔變截面連續梁徐變觀測統計表DK1944+429.7062008/11/242009/10/51011.943是DK1944+462.3072008/11/12009/10/51111.653是DK1944+495.0082008/10/82009/10/51214.318是DK1944+527.7092008/11/112009/10/5111

17、1.400是DK1944+560.40102008/11/242009/10/51011.700是六孔連續梁徐變觀測統計表DK1944+625.90122008/8/42009/10/61413.690是DK1944+658.50132008/9/12009/10/61313.002是DK1944+691.20142008/9/302009/10/61314.640是DK1944+723.90152008/10/172009/10/61214.093是DK1944+756.60162008/11/22009/10/61111.198是DK1944+789.30172008/11/252009/

18、10/61112.415是昌山特大橋532米變截面現澆連續梁，終張拉后徐變觀測期為1014個月，滿足評估技術指南的要求。梁體跨中實測徐變上拱量為14.31316.545 mm，后期徐變變形趨于穩定。下面各圖分別為每跨梁部徐變情況。（1）第6跨徐變情況圖4-2 五孔變截面連續梁第6跨DK1944+429.70梁部徐變情況由圖中可以看出第6跨連續梁在終張后徐變上升8.110mm，終張后1、3、5、7天進行觀測，累計上拱量分別是9.113mm、10.173mm、10.818mm、11.243mm，終張后一個月上拱量趨于穩定。在該連續梁施工完成后進行通長索和鋸齒塊張拉前后，累計上拱量分別為11.890

19、mm、11.955mm。整個梁體穩定。（2）第7跨徐變情況圖4-3 五孔變截面連續梁第7跨DK1944+462.30梁部徐變情況由圖中可以看出第7跨連續梁在終張后徐變上升8.098mm，終張后1、3、5、7天進行觀測，累計上拱量分別是9.163mm、9.638mm、10.283mm、11.063mm，終張后一個月上拱量趨于穩定。在該連續梁施工完成后進行通長索和鋸齒塊張拉前后，累計上拱量分別為11.748mm、11.698mm。整個梁體穩定。（3）第8跨徐變情況圖4-4 五孔變截面連續梁第8跨DK1944+495.00梁部徐變情況由圖中可以看出第8跨連續梁在終張后徐變上升8.103mm，終張后1

20、、3、5、7天進行觀測，累計上拱量分別是9.155mm、9.648mm、10.310mm、11.110mm，終張后一個月上拱量趨于穩定。在該連續梁施工完成后進行通長索和鋸齒塊張拉前后，累計上拱量分別為14.393mm、14.345mm。整個梁體穩定。（4）第9跨徐變情況圖4-5 五孔變截面連續梁第9跨DK1944+527.70梁部徐變情況由圖中可以看出第9跨連續梁在終張后徐變上升8.113mm，終張后1、3、5、7天進行觀測，累計上拱量分別是9.178mm、9.638mm、10.293mm、11.088mm，終張后一個月上拱量趨于穩定。在該連續梁施工完成后進行通長索和鋸齒塊張拉前后，累計上拱量

21、分別為11.595mm、11.460mm。整個梁體穩定。（5）第10跨徐變情況圖4-6 五孔變截面連續梁第10跨DK1944+560.40梁部徐變情況由圖中可以看出第10跨連續梁在終張后徐變上升7.943mm，終張后1、3、5、7天進行觀測，累計上拱量分別是9.260mm、10.230mm、10. 930mm、11.380mm，終張后一個月上拱量趨于穩定。在該連續梁施工完成后進行通長索和鋸齒塊張拉前后，累計上拱量分別為11.945mm、11.583mm。整個梁體穩定。綜上所述，昌山特大橋532m變截面連續梁于2008年9月30日完成灌注，10月20日完成終張拉，通過鋪設無砟軌道前的徐變觀測，在

22、施工完成3個月后，徐變趨于穩定，通過沉降和徐變評估，于2009年3月開始施工無砟軌道，在施做完成無砟軌道后，繼續對梁體徐變進行觀測，截止2009年10月6日的觀測分析，梁體整體徐變已經穩定。各跨累計徐變量第8跨最終徐變上拱量為14.393mm，而其它跨都在12mm以內，對于產生上拱量不同的原因分析可能是由施工節段長度不同而產生。632m連續箱梁為標準斷面梁，徐變上拱量在11.198mm14.640mm以內，截止2009年10月徐變值穩定。確保了軌道的幾何尺寸和道岔的精度，保證了線路的平順。在昌山特大橋上鋪軌后繼續按要求進行了徐變觀測，通過觀測數據來看梁體后期已經穩定。在無砟軌道聯調聯試階段的軌

23、道精調中，從精調數據上得到了驗證。在整個梁體徐變觀測過程中能夠反映出梁體上拱徐變的發展規律。5. 施工注意事項（1）變截面連續箱梁支座型號多，有承載力不同的，同一承載力支座還分固定、橫向活動、縱向活動和多向活動四種型號，部分型號不同的支座尺寸可能相同，出廠時標記的順橋向或橫橋向標識也可能有誤，因此，連續梁支座很容易安裝錯誤，有選錯型號的，有方向安裝錯誤的等情況，故在支座進場時，應認真按照圖紙進行檢查，安裝支座時，一定要按照圖紙，正確選擇型號，并確定好安裝方向和位置，活動支座還要設置好預偏量。（2）鋼絞線布置應嚴格按照圖紙，準確定位，并合理安排波紋管和鋼筋的綁扎順序，避免返工，遇有預應力筋和其他

24、筋發生抵觸時，一般應遵循普通鋼筋讓預應力筋，橫向預應力筋讓縱向預應力筋的原則。（3）連續梁預應力筋布置較多，錨下局部壓應力非常大，張拉時，梁端錨墊板下混凝土易開裂，因此，施工前，應認真核對錨下最小截面尺寸是否滿足錨具廠提供的資料中要求的最小尺寸，如果不滿足，可以采取局部加厚措施處理，綁扎鋼筋時，應嚴格按設計布置錨下加強鋼筋網片，避免張拉時開裂。（4）該連續梁分5個施工段施工，大量縱向預應力筋穿過施工縫，前一施工段澆筑混凝土時，一定要采取可靠措施保護預留的波紋管不被擠壓變形或漏漿堵塞，避免后期無法穿入鋼絞線，一般可采取穿入硬塑料管等措施。（5）箱梁上接觸網立柱基礎、綜合接地端子、排水孔等預埋件種類繁多，澆筑混凝土前，要逐一核對，確保型號正確，定位準確，加固牢固。6. 結束語通過對現澆箱梁整個施工過程中的標高等各項線形監測及徐變等內容的監測和科學合理的施工控制，使本橋連續道岔箱梁的徐變變形完全達到了設計和規范的要求，確保了整個橋梁線型的美觀，保證了施工質量，取得了較好效果。由于目前連續道岔箱梁在客運專線鐵路使用較少，但隨著客運專線的快速發展，由于受地形限制，將會有更多相似的客運專線橋梁，因此通過對本管段昌山特大橋連續道岔箱梁的施工技術總結，也為同類道岔連續箱梁的施工提供一些借鑒。