施建生
贛州市公路發展中心信豐分中心
摘 要：某橋梁工程跨越1條公路和1條鐵路，其跨越梁采用側位現澆鋼門墩橫移施工技術。文章圍繞其單線現澆有砟簡支箱梁施工技術，從地基處理、鋼門墩裝配、梁體澆注、橫移就位等方面梳理介紹相關技術要點。結果表明，側位現澆橫移就位工藝能在有限的施工視窗期完成作業，可以最大限度地降低對跨越線路的影響，且操作風險較小。
關鍵詞：跨越梁;有砟簡支箱梁;側位現澆;鋼門墩;橫移施工;技術研究;
作者簡介：施建生（1979—）,男,大學,工程師,從事公路橋梁建設管理工作。;
0 引言
在交通快速發展的背景下，相當數量的建立線路與既有線路交叉跨越。為順利完成這些跨越項目的施工，施勞工員設計出懸臂施工法、支架現澆法、轉體跨線法、縱向推頂法、側位現澆門式墩橫移就位法等。側位現澆門式墩橫移就位法通過側位成型主梁的，橫移推送就位，尤其适用于小角度跨越既有線的箱體梁工程，該工法側位預制跨越梁，在視窗期快速完成橫移就位作業，施工條件相對簡易，在更大程度上預防施工隐患，對跨越線正常營運的影響降到最低。案例工程采取該施工方法，順利完成了單線現澆有砟簡支箱梁的側位現澆和橫移就位。這裡從地基處理、鋼門墩裝配、梁體澆注、橫移就位等方面梳理介紹相關技術要點，以為同類施工應用提供技術參考。
1 工程概況
案例是一座預應力混凝土簡支箱體梁路橋，長度1 650.2 m，在10～16#墩區間，采取鋼門墩方式，以8度夾角跨越1條公路和1條鐵路。跨越梁為單線現澆有砟簡支箱梁，寬7.6 m，長32.6 m，跨中主梁寬3.00 m，高2.64 m。箱梁頂面為雙面人字坡，跨中腹闆0.70 m厚度，支點斷面加厚0.65 m。門墩鋼蓋梁長×寬×高規格為28.5 m×3.5 m×2.5 m，無收縮C40混凝土灌注蓋梁墊石。鋼門墩柱采取鋼管混凝土結構，柱體微膨脹C40混凝土灌注。鋼門墩立柱高度為11 m，壁厚為2 cm，外徑Φ3 m，鋼管與鋼蓋梁之間以焊接方式接連牢固，跨越梁采取側位現澆橫移法施工。
2 側位現澆橫移就位工藝流程
操作方案：在既有線上方，采用吊裝的方式，拼裝鋼蓋梁和鋼門式墩立柱。現澆側位支架采用墩側臨時鋼管墩與盤扣滿堂支架結合，實作墩旁高空現澆作業，其中臨時鋼管墩固結于鄰近墩體。滑道采用H型鋼雙拼焊接形成，安裝在鋼門式墩和臨時鋼管墩上。完成箱體梁現場澆築後，借助橫移滑道，以拖拉的方式，從臨時鋼管墩，在有限天窗點内，将32 m現澆梁橫移到設計位置。完成橫向移動後，以單端各2台千斤頂進行主梁落梁，并結合千斤頂和墊石反力支架實施糾偏，其作業流程見如圖1所示。
圖1 工藝流程圖 下載下傳原圖
3 側位現澆橫移就位工藝技術要點
3.1 地基與鋼門式墩
(1）地基處理。鋼門墩立柱的基礎載承力應不低于200 k Pa。橫向移動臨時墩的基礎承載力不應低于200 k Pa。盤扣支架下的基礎載承力不應低于150 k Pa。如果承載力不足，采取鑽孔灌注樁或換填方法給予處理。
(2）鋼門式墩的安裝。安裝鋼門墩，對地基進行處理，完成了門墩柱腳安裝以後，安裝門墩立柱并澆築C40混凝土，然後進行鋼蓋梁拼裝，再将鋼蓋梁以大噸位的履帶吊進行吊裝就位，最後焊接固定鋼門墩柱和鋼蓋梁。
3.2 臨時鋼管墩與現澆支架
3.2.1 臨時鋼管墩
管墩采取管樁形式，鋼管規格Φ630×10 mm，完成鋼管立柱安裝以後，以20 b槽鋼進行雙拼焊接，以保證其穩定性。鋼管樁立于條形基礎，後者以鋼管樁加強，鋼管規格Φ630×10 mm，設定樁間距為1.5 m，以液壓振動錘打入設計位置。完成臨時鋼管墩的安裝以後，在其頂部安裝橫移滑道，滑道标準節段2.5 m，滑道底座焊在鋼管樁上。在滑道上方安裝滑座，并在滑道與滑座接觸面提前塗抹黃油[1]。
3.2.2 現澆梁盤扣支架
Φ60×3.2 mm規格的盤扣式支架，其參數配置見表1所示。
表1 現澆梁的盤扣支架參數配置 下載下傳原圖
3.2.3 支架預壓
該工程應用1 m×1 m×1 m預制混凝土塊開展跨度預壓，最大荷載重量控制在模闆和梁體重量的1.2倍。預壓時要對稱加荷，避免載荷不均勻影響支撐。預壓施工時，采取分步加載，載荷達到60%、80%、100%以後，停止加荷并沉降、變位支架，連續觀察支座的沉降和位移。在各分級載荷施加、觀測無異常的情況下，才允許開展下一級别的載荷施加[2]。
3.3 橫移主梁
3.3.1 箱梁現澆
箱體梁現澆以前，在箱體梁底部與滑座頂闆的接觸面上放置橡膠闆，當現澆梁的架設支架、裝配模闆、裝配鋼筋、預應力體系均系統完成裝配并符合現澆條件以後，即可開展梁體澆築施工。現澆施工時，應分層澆注，搗振密實，完成現澆後澆水養護。
3.3.2 張拉與壓漿
完成梁展現澆，養護齡期期滿，強度條件符合要求後，即可開展梁體張拉操作。根據千斤頂标定方程和張拉應力設計參數，可計算出應用張拉力和預期油表讀數，據此開展預應力張拉。張拉操作完成後，在48 h内進行封端和灌漿施工。完成現澆梁前述工序後，即可拆卸影響橫移操作的底模和盤扣支架。
3.4 梁體橫移系統
3.4.1 滑座
滑座由鋼闆焊接而成，單個滑座寬760 mm，長660 mm，裝配在位于箱體梁底部的滑道上方。為了保證箱體梁底部能夠均勻受力，滑座上部的鋼闆表面置放橡膠闆。底部的鋼闆做成凹槽，嵌入厚25 mm的MGE滑闆。為便于潤滑油駐留，滑道頂闆與滑闆的接觸面要有小圓孔。滑座的側面需要配置高55 mm的防脫槽闆，發揮糾偏和導向作用，内側也需要鑲嵌滑闆，2個滑座由兩根10 cm槽鋼制成的連杆連接配接。
3.4.2 滑道結構
滑道由2根60 cm寬的型鋼和0.4 m厚的不鏽鋼闆組成，滑道由1.87 m、1.63 m、0.58 m規格的非标準節段和2 m、2.5 m、5 m規格的标準節段組成，通過M20高強度螺栓拼接形成所需長度。如果線路上有縱坡，可以臨時調節鋼管墩的高度，防止現澆梁橫向移動時發生縱移[3]。
3.4.3 反力座
由1.20 cm和1.60 cm鋼闆焊接構成。為了便于鋼絞線穿過，需要在受壓闆上開1個Φ8 cm的圓孔。反力座與牽引裝備由4個M20螺栓給予連接配接。反力座下方的鋼闆應與鋼蓋梁的頂闆焊牢；混凝土墩頂的反力座，可用化學錨栓焊接。
3.4.4 牽引鋼絞線
通過滑座和五束1.52 cm左旋低松弛鋼絞線形成牽引反力座傳力系統。橫移系統的張緊固定端配置在反力座上，活動端配置在滑座上，通過夾片和五孔錨具連接配接滑座。采用左旋低松弛鋼絞線，能有效防止左右應力不平衡。
3.4.5 牽引裝備
橫移牽引裝備為智能連續頂升系統，由泵站、主要台等元件構成。泵站可以變頻控制流量和無級調控速度。連續千斤頂借助拉繩移位感受器采集伸長量和移位量，精度為0.02 mm，與油泵的變頻器形成閉環控制，達到精确同步，實作壓力和移位同步的雙重控制。
3.5 主梁橫移
3.5.1 橫移作業的工前準備
(1）确定摩擦系數。本工程單跨箱體梁重量約500 t。實驗測得，開始橫向運動時靜摩擦系數μ值為0.096，橫向運動中的動摩擦系數μ值為0.064。如果以黃油和二硫化钼基潤滑脂調和潤滑劑塗在滑動面上，摩擦系數可降低0.02[4,5]。
(2）裝配滑道。在裝配滑道前，需要測量放線滑道軸線，滑道通過扣闆與蓋梁頂闆連接配接。每隔50 cm蓋梁頂闆焊接螺栓，以25 cm×10 cm×2 cm規格的鋼闆做扣闆。滑道側面設定限位擋闆，要焊接牢固。蓋梁頂闆與滑道之間的空隙可用墊座和加墊鋼闆填充，以保證受力均勻。
(3）裝配鋼絞線和千斤頂。完成滑道裝配後，連接配接鋼絞線，鋼絞線從滑座穿過滑道底部反力座的預留孔，與預裝的千斤頂連接配接。案例采取5束鋼絞線配置，安全系數在3.78左右。完成所有鋼絞線裝配後，清理幹淨滑道，準備工作即宣告完成。
3.5.2 橫移操作
(1）啟動橫移。開始橫移時，同時在橫梁2端啟動千斤頂，牽引力單側按241.5 k N控制，當達到計算動摩阻時，按10 k N級别逐級施力，直到滑座水準移位啟動，觀察記錄啟動靜摩阻力，單側不得高于300 k N。
(2）現澆梁橫移。在橫向移動的過程中，保持13 cm/min的速度勻速滑移，技術人員要在滑道上塗黃油，并反複觀察滑座和滑道的變化。為了保證兩端保持相同的滑動距離和速度，采用雷射感受器結合滑道刻度開展同步檢測和控制。每當一側滑動10 cm，箱體梁的兩端集中校核1次。如果一端的滑移距離超标，可通過降低牽引力使兩端保持平衡。
(3）橫移就位。距離設計目标為0.2 m，即橫向移動基本到位時，采用30 s、20 s、10 s、5 s、2 s的點動組合操作，并由技術人員檢測确認，然後繼續進行點動操作。橫向移動到位後，測量員應重新檢查箱梁的平面位置。為保證順利開展橫移施工，需要在施工中實時監測鋼門式墩蓋梁、滑道和臨時鋼管墩的應力和撓度值狀态，確定操作過程的安全穩定。
3.6 落梁與糾偏
3.6.1 裝配千斤頂和墊闆
梁體橫向移動到位後，用四個千斤頂進行落梁操作，頂梁千斤頂配置在箱體梁兩端的底闆下部。單側頂梁由箱梁支承鋼闆和2個千斤頂組合而成。千斤頂裝配在兩塊墊石内，在梁端外側，近墊石位置，裝配箱梁支承超墊鋼闆。施工操作前，檢測千斤頂和支承鋼闆的位置，并做好标記。每側兩台千斤頂，由1個泵站控制，確定相同油壓，同步控制升降。千斤頂和支承鋼闆就位後，将箱體梁頂起1～2 cm，拆除滑道、滑座和鋼絞線，再安裝千斤頂[6]。
3.6.2 支座裝配
首先将支撐座的地腳螺栓放入墊石的預留孔。箱梁橫向移動到位後，将支撐座和小車調至鋼蓋梁頂面的兩塊墊石外，橫橋向推至墊石側。預先在墊石上用墨線做好标記，以撬棍将支撐座放至設計位置。支座墊上10 cm工型鋼後，在墊石頂部裝配4塊規格為10 cm×10 cm×2 cm的鍍鋅鋼闆。用扳手連接配接好支撐坐地腳螺栓與支撐座底部鋼闆，調節支撐坐标高至設計位置，操作落梁。當梁底距支撐座頂闆2 cm，以螺栓連接配接支撐座頂鋼闆與梁底預設支撐座鋼闆，此時未完全擰緊螺栓。
3.6.3 落梁操作
當梁體橫向移動到設計位置時，用千斤頂頂起梁體，以手拉葫蘆沿滑道表面将滑座拉出滑座；滑道沿橋向拉至空位，最後由吊車收回。千斤頂的最大頂升高度為25 cm。出于操作安全考慮，每次落梁操作移動3 cm。落梁操作中，為避免剛性接觸引發側滑，千斤頂頂部鋼墊片與梁底接觸區域置放橡膠闆。鋼墊闆厚度在0.5 cm、1 cm、2 cm、3 cm中選擇。最後1塊鋼墊闆上焊有2～3根垂直于鋼闆表面的短鋼筋，另一端連接配接千斤頂。鋼筋可以定位千斤頂，又保證其能夠垂直于水準面頂起橫梁。因為案例工程的箱梁縱坡較大，高低端存在不同的落梁高度，是以落梁操作主要在兩端進行。支座初始裝配完成後，同步提升箱體梁底部兩端的千斤頂。提升過程應保持同步的提升高度與速度，拉出厚30 mm的梁支承闆。千斤頂回油，繼續保持速度和高度一緻，落梁30 mm。待箱體梁穩定後，繼續頂升，抽離梁支撐，降梁30 mm。循環往複，每次操作落梁30 mm，直到低端就位。低端梁體下落到位後，連接配接臨時支撐座，再操作高端落梁。将箱梁頂起，拉出鋼墊闆，千斤頂回油，控制落梁30 mm。箱體梁穩定後，繼續頂起箱體梁，抽出墊闆，控制落梁30 mm。如此往複，每次操作落梁30 mm，直到高端就位[7]。
3.6.4 糾偏操作
當隻剩下最後1塊墊闆時，提前在門墩頂闆焊接好M30螺母，在反力支架底闆上打孔，用高強度螺栓固定壓緊。在墊石周圍裝配反力支架，保證反支承力強度，用千斤頂操作糾偏，将千斤頂向箱體梁偏移方向反推，進行微調并糾偏。安裝支撐前，測量人員按橋梁設計檢查箱體梁軸線是否符合設計要求，合格後方可安裝支座。
4 結語
綜上所述，基于工程應用，就側位現澆跨越梁鋼門墩橫移施工技術進行了研究梳理。介紹了案例工程特點，介紹了所應用的側位現澆橫移就位工藝流程，并從地基處理、鋼門墩、臨時支墩、支架、主梁側位預制、橫移就位操作、落梁和糾偏等方面，詳細介紹了側位現澆橫移就位工藝技術要點。案例應用和梳理結果表明，側位現澆橫移就位工法施工條件相對簡易，對跨越線正常營運的影響較低，能夠在更大程度上控制施工隐患，能夠在視窗期快速完成橫移就位作業。
參考文獻
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