高速铁路桥梁连续梁工程施工技术研究

靳自强、张丽娜

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410000）

1 高速铁路桥梁特点

为了满足我国经济的发展需要，在山区、河流地区都修建了高速铁路桥梁，节约了土地资源，提升路线的平顺性，并缩短了高速铁路的距离[1]。高速铁路的桥梁总长度占据高速铁路总长度的48.9%，新建设的高速铁路桥梁有超过90%以上的桥梁使用小跨径结构，只有在穿越峡谷、大江大河时，会使用梁结构。由于当前我国还存在用地紧张问题，以及需要解决山区对外交通和跨区域交通的需要，所以目前高速铁路的施工会越来越多。铁路建设初期，火车的行驶速度很慢因此桥梁的设计主要目标在于满足承载要求，高铁由于安全、舒适、快捷的要求，因此传统桥梁单纯具备承重能力已经并不能满足高铁建设的全新要求，为此高速铁路桥梁具有如下要求：结构动力效应较高；桥梁必须无缝，保证桥梁上部和下部能共同产生作用；桥梁具有较高的横向、竖向抗扭矩刚度，有效限制桥梁的变形和振幅，满足高速铁路的行车要求。桥梁的墩台必须具备足够的纵向和横向刚度，而且要对墩台的基础沉降情况进行有效限制；桥梁结构需要标准化，并且和周围环境协调，具有足够长的使用寿命，减少维修时间[2]。

2 工程概况

2.1 项目概况

某工程使用无砟钢轨预应力双线连续梁，桥面宽度12.6m，不设置检查车通道和人行道，结构采用60+100+60m悬臂现浇混凝土双线连续梁，适用于桥面铺设CRTSⅠ型板式、Ⅰ型双块式、Ⅲ型板式无砟轨道，其他无砟轨道结构构型可以根据规定执行。

2.2 设计结构形式

桥梁的梁体使用单箱单室的机构，使用变高度、变截面箱梁形式，桥梁的底板、腹板、顶板局部向内侧进行加厚，并都按照直线线性变化。桥面的防护墙内侧净宽度为9m，桥梁总宽度为12.6m，桥梁建筑的总宽度为12.9m。桥梁的全长为221.5m，经过计算，跨度形式为60m+100m+60m，中支点截面中心线位置的梁高为7.835m，梁底按照二次抛物线变化，边支座中心线到梁端的距离为0.75m，粱缝分界线到梁端的位置为0.1m，边支座横桥向中心的距离为5.1m。

曲线上梁按照曲梁进行布置，梁体沿着线路左侧中心线布置，相应的梁体轮廓尺寸都按照沿线的左线中心线展开。位于曲线段时，梁体轮廓、普通钢筋和应力钢束等都要沿着左线中心线为基准沿着径向根据曲率进行调整。

2.3 工程设计荷载分析

工程结构材料容重按照计算，其他附属设施重量包括钢轨、扣件、砂浆垫层、混凝土基座线路配重，还包括桥梁的防水层、人行道、栏杆、遮板、防护墙、电缆等配套设施的重量。对声屏障载荷计算中，插板式金属声屏障重量按照7.9kN/m/侧计算，整体式预制混凝土屏障重量需要根据工程需求做好调整。

3 工程施工重点

3.1 材料

3.1.1 混凝土

梁体混凝土强度为C50，封锚使用强度为C50的干硬性收缩混凝土施工，防护墙、电缆槽的混凝土强度为C40，混凝土的各项指标需要符合规范要求。C50混凝土的弹性模量为3.55×104MPa，C40混凝土的弹性模量为3.40×104MPa。电缆槽的盖板使用RPC混凝土，也可以使用C40混凝土。工程中的活性粉末混凝土使用R130，弹性模量为4.6×104MPa。

3.1.2 预应力体系

横向纵向预应力的抗拉强度标准为fpk=1860MPa，弹性模量为195GPa，纵向预应力筋管道采用圆形镀锌金属波纹管成孔，锚固体系使用自锚式拉丝体系以及使用配套设备进行张拉。隔板横向预应力筋管道使用内径70×19mm的扁镀锌金属波纹管成孔。合龙段位置的预应力筋镀锌金属使用增强型波纹管，其他位置直接使用标准型进行施工。竖向预应力筋为Φ25mm的高强度精轧螺纹管钢筋，锚固体系使用JLM25锚具，管道使用Φ40mm铁皮管成孔。

3.1.3 钢筋

使用HPB300和HRB400钢筋。

几乎所有俄语专业学生都认为考级非常重要，需要参加俄语等级考试。且如今互联网迅猛发展，移动设备普遍流行。这样，学生就极其需要一个价格低廉甚至完全免费的平台，即结合互联网与俄语等级考试的平台进行高效备考。俄语等级测试APP不仅能为学生提供方便快捷的备考平台，更能提高学生备考学习的效率与积极性，因此该APP的改善和发展将对俄语学习具有重大意义。这就需要APP研发人员与俄语人廖力同心，为打造更多更好的俄语等级测试APP而奋斗。

3.1.4 支座

支座需要符合现有标准规定，对客运专线使用铁路梁盆式橡胶支座以及铁路常用的跨度连续梁支座，根据桥梁所在地区地震峰值以及二期施工确定支座的吨位，选用配套的预埋钢板。该项目使用球形钢支座设计，该支座还具有竖向、水平向承载力等型号[3]。

3.1.5 防水层和泄水管

泄水管使用PVC管材，满足设计和标准要求。

3.2 工程施工注意事项

施工中应该控制墩台支垫的标高、位置、垫石，保证表面的平整度，根据设计或者支座生产厂家的要求安装螺栓。在设计中需要预留2～3cm厚的调平层，向调平层中压注M50干性无收缩砂浆，计算支承垫石标高时，不包括调平层的高度，连续梁梁底和支座上的垫板之间需要预留1cm的调平高度。梁部、墩台、基础施工的过程中，必须做好核对工作，根据综合接地要求埋设接地系统。注意接触网基础、声屏障、接地系统、电缆爬架等设施的预埋工作，确保预埋位置精确，严格根据设计进行核对[4]。桩基施工必须严格根据规范执行。钻孔工作中，施工前需要核对地质层状况，如果和设计不符，需要和设计单位联系，分析改进方法；桩基础施工中，应对每个钻孔进入岩层的标高、钻孔进度、尺度都要严格控制和详细记录，保证桩底能充分嵌入岩层，满足设计要求。完成钻施工后，应该清孔并及时灌注混凝土，保证成桩质量。灌注混凝土时，应在顶面固定钢筋骨架，避免钢架上浮，确保成桩的质量。

4 工程施工技术

4.1 合龙段施工

合龙段施工是该项目的关键技术环节，施工之前必须做好施工组织设计工作。在边跨、中跨合龙段，应该设置可靠的钢连接装置作为临时刚接措施，保证浇筑工作的顺利进行以及确保合龙段混凝土强度、刚性模量都达到100%的设计值，在混凝土龄期内，不少于五天的时间内进行预应力张拉，避免混凝土出现开裂的情况，对临时刚接采用外刚性支撑。中跨和边跨合龙的吊架平台需要保证轻便、可靠、安全，符合合龙段施工的技术要求和工艺要求。合龙施工前需要连续观测合龙段的高程、测量环境温度48小时以上。

完成合龙段的混凝土浇筑后，还要开展严格的养护工作，包括覆盖防晒、保持混凝土潮湿，在合龙段两悬臂的端部1m范围内必须做好覆盖，适当降低合龙段以外的箱梁顶部，避免由于日照导致温度差过大[5]。一般养护时间在14天以上，所以浇筑之前需要和气象部门联系，了解施工两周后的气温变化，如果在施工结束后的5～7天内出现寒潮，应调整合龙施工时间，或者在寒潮到来之前张拉连续钢束，保证施工的整体性。

4.2 支架、模板和挂篮

工程墩顶0号段和边跨现浇使用支架现浇法施工，需要严格按照相应技术规程进行，根据承台形式、墩身高度和地形状况灵活选择支架形式，以及根据承重需要在承台、墩身、地面上设置支架。为消除支架变形所导致对现浇箱梁的影响，底板立模之前，应该根据梁体混凝土的质量进行支架的预压工作，预压重量为箱梁自重的1.2～1.3倍，高于支架承受施工荷载的110%。

所使用的模板应具备足够的强度和刚度，保证模板的稳定性，确保模板可以承受施工过程中的各种荷载，保证结构物各部分的形状以及保证模板尺寸明确。一般采用表面较为平整的钢模板进行施工，而且能确保接缝位置不漏浆，使混凝土构件具有准确的尺寸。混凝土浇筑时，模板的温度一般在5～35℃，如果超过温度区间，必须调整模板温度。

挂篮的结构需要轻便合理，保证挂模的强度和稳定性，每个挂篮的总重量需要控制在80t以下，并依据梁体的情况、浇筑段紧密搭接的要求调整挂篮尺寸。所有挂篮都要设置防脱落装置避免挂篮脱落。施工前挂篮需要经过试拼、荷载试验和预压，通过测量在可以满足使用要求之后才可以使用。挂篮荷载试验时，需要测量在荷载下的挠度变形，为后续的施工提供依据。

在实际桥梁的施工过程中，尤其是在先简支预制施工方面，工作人员首先需要对桥梁的强硬程度进行审核，如果简支桥梁的强硬程度没有达到桥梁工程的基本要求，后续预应力钢束工作也会受到影响，因此需要先确定好桥梁的刚度，保证简支桥梁的质量和稳定程度不会受到任何影响。在现浇段和箱梁阶段的施工中，需要开展组合设计的方法，施工人员和相关技术人员需要对后续台阶施工的方面进行考虑，施工中需要对台阶的施工预留足够的位置，并且与桥梁建设的基本要求结合，设计出更为舒适、更为稳定的台阶。不但如此，在桥梁施工建造的时候，相关施工技术人员可以利用先简支后结构的连续性桥梁施工技术，对桥梁支护进行基本的操作，使桥梁支护结构更稳定。

4.3 预应力张拉

纵向预应力分段使用一次张拉完成，施加预应力时，需要使用两端同步张拉、先张拉长束后短束的方式，并且左右保持对称的张拉方式。各阶段都采用先张拉再竖向的方式，张拉工作中需要及时压浆，竖向预应力应该在该阶段所有纵向预应力钢束都压降完毕后，再进行张拉工作。预应力需要采用双控措施，预应力值以油表读数为主，根据预应力筋的伸长量校核张拉效果，预应力施加的过程中，应该保证两端的伸长一致，如果单侧的伸长值和设计理论值的差距大于6%，应该在查明原因后再进行张拉。

5 实际应用

5.1 前期准备工作

施工前期的准备和勘察也非常必要的，甚至可以在一定程度上决定最后的成品质量。首先，工作人员需要详细了解当前施工的初期设计图纸，找出内部对应的参数和实际情况，对比判断差异并进行分析，掌握关键技术，根据实际情况对现有的工作流程进行全面优化，确保工作质量。其次，要检查桥梁连续梁安装位置是否符合预期，再检查桥梁内部结构状况，判断是否具有较大的内部应力或结构，是否异常形变，确保没有安全事故的前提下，可以进行连续梁安装。最后一点是基础的一点也是重要的一点，工作人员需要对相关设备进行全面优化，找出潜在的安全隐患，对到达使用年限的设备及时回收，更换可能存在安全隐患的设备，对零部件进行全方位检测，并且建立完善设备维护和检查体系，确保第一时间发现隐患，针对性地解决。

5.2 装置选择

在实际施工过程中，选择规格合适的连续梁可以使得整体施工事半功倍。基于此，在连续梁选择时，首先工作人员应该根据固定的材料尺寸等详细客观数据进行初步挑选，对不符合规格的连续梁进行甄别。其次，要明确当前施工环境的特点，收集相关数据，有针对性地选择合适的规格，但这项工作需要技术人员具有丰富的知识储备和市场甄别能力，在施工开始之前，便综合考虑整个工程的所有情况，找出潜在的安全隐患和决定施工质量的关键指标，将其考虑到审核标准中挑选合适的连续梁规格。最后，工作人员应该综合考虑工程情况，将其结构进行分割处理，然后进行详细的连续梁拼接工作，确保符合要求后，方可进行填充。

5.3 确定连续梁宽度

连续梁的宽度需要结合工程实际情况和技术要求进行后续的流程确定，基于此，首先工作人员需要对不同季节的温差进行调查，考虑到热胀冷缩的原理对零部件的影响，然后对整体施工流程进行全面优化，避免设备故障或因为客观条件出现形变无法使用，相关工作人员在考虑客观环境因素和质量结构以外，还要明确连续梁尺度变化范围。在固定阈值之内，即使温度出现变化，也不会对施工造成过于严重的影响，能够确保工期稳定，避免不必要的成本浪费。

5.4 桥梁开槽

施工前期的勘察工作完成后，需要工作人员对审核位置进行多次检查，确保其符合规格，而后根据实际情况确定连续梁宽度，如果出现数据差异，要立刻对面板进行处理，确保满足施工需求方可进行后续工作。详细来说，首先进行精确全面的数据收集工作后，可以确保桥梁平整度能够符合施工需求，而后按照图纸进行伸缩方案，可以避免不必要的返工。其次，工作人员要根据施工图纸对连续梁安装的位置进行放样，利用切割机按照固定参数进行切割，除去内部混凝土材料，对表面进行清洗。最后，查看开槽质量，如果发现内部钢筋数量不足，要立刻补充提升整体支护能力，同时还要利用高压泵对表面进行清洗，确保规格准确。

5.5 装置安装

连续梁在安装前要对整个装置进行检查，避免出现内部形变问题，如果在检查过程中发现质量问题，要立刻上报相关部门进行快速处理。详细来说，首先，工作人员需要明确连续梁安装，不仅需要严格按照施工图纸进行工作，还要在工作过程中收集客观影响因素的变化情况，了解当前设备安装是否符合要求，在生产完毕后的精确度能否达到预期效果。其次，工作人员需要明确多种客观因素，同时作用于连续梁装置产品等，现有的施工工艺能否保障稳定性，温度、湿度等数据的差异是否会使得产品质量出现变化。再次，施工过程中要对伸缩装置进行必要的工艺调整，确保误差能够控制在固定范围内，并保障桥梁中心线和连续梁中心线处于平行状态。最后，在安装好连续梁装置之后，要进行详细的数值测量和防护加固，确保焊接准确后，测量工艺准确性，相隔固定时间进行多次重复测量，确保其工作稳定数值准确。测量结束后，要在外部进行再次加固，确保防护强度足够，符合设计需求。

6 结语

高速铁路桥梁施工中，应该根据高速铁路的安全、快速、便捷要求开展桥梁设计工作，针对连续梁桥梁，应严格控制各项施工工艺，根据高铁工程的施工要求和连续梁悬臂施工的要求进行施工，严格控制工程施工各项指标，保证对质量的控制效果。