施建生
赣州市公路发展中心信丰分中心
摘 要：某桥梁工程跨越1条公路和1条铁路，其跨越梁采用侧位现浇钢门墩横移施工技术。文章围绕其单线现浇有砟简支箱梁施工技术，从地基处理、钢门墩装配、梁体浇注、横移就位等方面梳理介绍相关技术要点。结果表明，侧位现浇横移就位工艺能在有限的施工窗口期完成作业，可以最大限度地降低对跨越线路的影响，且操作风险较小。
关键词：跨越梁;有砟简支箱梁;侧位现浇;钢门墩;横移施工;技术研究;
作者简介：施建生（1979—）,男,本科,工程师,从事公路桥梁建设管理工作。;
0 引言
在交通快速发展的背景下，相当数量的新建线路与既有线路交叉跨越。为顺利完成这些跨越项目的施工，施工人员设计出悬臂施工法、支架现浇法、转体跨线法、纵向推顶法、侧位现浇门式墩横移就位法等。侧位现浇门式墩横移就位法通过侧位成型主梁的，横移推送就位，尤其适用于小角度跨越既有线的箱体梁工程，该工法侧位预制跨越梁，在窗口期快速完成横移就位作业，施工条件相对简易，在更大程度上预防施工隐患，对跨越线正常运营的影响降到最低。案例工程采取该施工方法，顺利完成了单线现浇有砟简支箱梁的侧位现浇和横移就位。这里从地基处理、钢门墩装配、梁体浇注、横移就位等方面梳理介绍相关技术要点，以为同类施工应用提供技术参考。
1 工程概况
案例是一座预应力混凝土简支箱体梁路桥，长度1 650.2 m，在10～16#墩区间，采取钢门墩方式，以8度夹角跨越1条公路和1条铁路。跨越梁为单线现浇有砟简支箱梁，宽7.6 m，长32.6 m，跨中主梁宽3.00 m，高2.64 m。箱梁顶面为双面人字坡，跨中腹板0.70 m厚度，支点断面加厚0.65 m。门墩钢盖梁长×宽×高规格为28.5 m×3.5 m×2.5 m，无收缩C40混凝土灌注盖梁垫石。钢门墩柱采取钢管混凝土结构，柱体微膨胀C40混凝土灌注。钢门墩立柱高度为11 m，壁厚为2 cm，外径Φ3 m，钢管与钢盖梁之间以焊接方式接连牢固，跨越梁采取侧位现浇横移法施工。
2 侧位现浇横移就位工艺流程
操作方案：在既有线上方，采用吊装的方式，拼装钢盖梁和钢门式墩立柱。现浇侧位支架采用墩侧临时钢管墩与盘扣满堂支架结合，实现墩旁高空现浇作业，其中临时钢管墩固结于邻近墩体。滑道采用H型钢双拼焊接形成，安装在钢门式墩和临时钢管墩上。完成箱体梁现场浇筑后，借助横移滑道，以拖拉的方式，从临时钢管墩，在有限天窗点内，将32 m现浇梁横移到设计位置。完成横向移动后，以单端各2台千斤顶进行主梁落梁，并结合千斤顶和垫石反力支架实施纠偏，其作业流程见如图1所示。
图1 工艺流程图 下载原图
3 侧位现浇横移就位工艺技术要点
3.1 地基与钢门式墩
(1）地基处理。钢门墩立柱的基础载承力应不低于200 k Pa。横向移动临时墩的基础承载力不应低于200 k Pa。盘扣支架下的基础载承力不应低于150 k Pa。如果承载力不足，采取钻孔灌注桩或换填方法给予处理。
(2）钢门式墩的安装。安装钢门墩，对地基进行处理，完成了门墩柱脚安装以后，安装门墩立柱并浇筑C40混凝土，然后进行钢盖梁拼装，再将钢盖梁以大吨位的履带吊进行吊装就位，最后焊接固定钢门墩柱和钢盖梁。
3.2 临时钢管墩与现浇支架
3.2.1 临时钢管墩
管墩采取管桩形式，钢管规格Φ630×10 mm，完成钢管立柱安装以后，以20 b槽钢进行双拼焊接，以保证其稳定性。钢管桩立于条形基础，后者以钢管桩加固，钢管规格Φ630×10 mm，设置桩间距为1.5 m，以液压振动锤打入设计位置。完成临时钢管墩的安装以后，在其顶部安装横移滑道，滑道标准节段2.5 m，滑道底座焊在钢管桩上。在滑道上方安装滑座，并在滑道与滑座接触面提前涂抹黄油[1]。
3.2.2 现浇梁盘扣支架
Φ60×3.2 mm规格的盘扣式支架，其参数配置见表1所示。
表1 现浇梁的盘扣支架参数配置 下载原图
3.2.3 支架预压
该工程应用1 m×1 m×1 m预制混凝土块开展跨度预压，最大荷载重量控制在模板和梁体重量的1.2倍。预压时要对称加荷，避免载荷不均匀影响支撑。预压施工时，采取分步加载，载荷达到60%、80%、100%以后，停止加荷并沉降、变位支架，连续观察支座的沉降和位移。在各分级载荷施加、观测无异常的情况下，才允许开展下一级别的载荷施加[2]。
3.3 横移主梁
3.3.1 箱梁现浇
箱体梁现浇以前，在箱体梁底部与滑座顶板的接触面上放置橡胶板，当现浇梁的架设支架、装配模板、装配钢筋、预应力体系均系统完成装配并符合现浇条件以后，即可开展梁体浇筑施工。现浇施工时，应分层浇注，捣振密实，完成现浇后浇水养护。
3.3.2 张拉与压浆
完成梁体现浇，养护龄期期满，强度条件符合要求后，即可开展梁体张拉操作。根据千斤顶标定方程和张拉应力设计参数，可计算出应用张拉力和预期油表读数，据此开展预应力张拉。张拉操作完成后，在48 h内进行封端和灌浆施工。完成现浇梁前述工序后，即可拆卸影响横移操作的底模和盘扣支架。
3.4 梁体横移系统
3.4.1 滑座
滑座由钢板焊接而成，单个滑座宽760 mm，长660 mm，装配在位于箱体梁底部的滑道上方。为了保证箱体梁底部能够均匀受力，滑座上部的钢板表面置放橡胶板。底部的钢板做成凹槽，嵌入厚25 mm的MGE滑板。为便于润滑油驻留，滑道顶板与滑板的接触面要有小圆孔。滑座的侧面需要配置高55 mm的防脱槽板，发挥纠偏和导向作用，内侧也需要镶嵌滑板，2个滑座由两根10 cm槽钢制成的连杆连接。
3.4.2 滑道结构
滑道由2根60 cm宽的型钢和0.4 m厚的不锈钢板组成，滑道由1.87 m、1.63 m、0.58 m规格的非标准节段和2 m、2.5 m、5 m规格的标准节段组成，通过M20高强度螺栓拼接形成所需长度。如果线路上有纵坡，可以临时调节钢管墩的高度，防止现浇梁横向移动时发生纵移[3]。
3.4.3 反力座
由1.20 cm和1.60 cm钢板焊接构成。为了便于钢绞线穿过，需要在受压板上开1个Φ8 cm的圆孔。反力座与牵引装备由4个M20螺栓给予连接。反力座下方的钢板应与钢盖梁的顶板焊牢；混凝土墩顶的反力座，可用化学锚栓焊接。
3.4.4 牵引钢绞线
通过滑座和五束1.52 cm左旋低松弛钢绞线形成牵引反力座传力系统。横移系统的张紧固定端配置在反力座上，活动端配置在滑座上，通过夹片和五孔锚具连接滑座。采用左旋低松弛钢绞线，能有效防止左右应力不平衡。
3.4.5 牵引装备
横移牵引装备为智能连续顶升系统，由泵站、主控台等组件构成。泵站可以变频控制流量和无级调控速度。连续千斤顶借助拉绳移位感受器采集伸长量和移位量，精度为0.02 mm，与油泵的变频器形成闭环控制，达到精确同步，实现压力和移位同步的双重控制。
3.5 主梁横移
3.5.1 横移作业的工前准备
(1）确定摩擦系数。本工程单跨箱体梁重量约500 t。实验测得，开始横向运动时静摩擦系数μ值为0.096，横向运动中的动摩擦系数μ值为0.064。如果以黄油和二硫化钼基润滑脂调和润滑剂涂在滑动面上，摩擦系数可降低0.02[4,5]。
(2）装配滑道。在装配滑道前，需要测量放线滑道轴线，滑道通过扣板与盖梁顶板连接。每隔50 cm盖梁顶板焊接螺栓，以25 cm×10 cm×2 cm规格的钢板做扣板。滑道侧面设置限位挡板，要焊接牢固。盖梁顶板与滑道之间的空隙可用垫座和加垫钢板填充，以保证受力均匀。
(3）装配钢绞线和千斤顶。完成滑道装配后，连接钢绞线，钢绞线从滑座穿过滑道底部反力座的预留孔，与预装的千斤顶连接。案例采取5束钢绞线配置，安全系数在3.78左右。完成所有钢绞线装配后，清理干净滑道，准备工作即宣告完成。
3.5.2 横移操作
(1）启动横移。开始横移时，同时在横梁2端启动千斤顶，牵引力单侧按241.5 k N控制，当达到计算动摩阻时，按10 k N级别逐级施力，直到滑座水平移位启动，观察记录启动静摩阻力，单侧不得高于300 k N。
(2）现浇梁横移。在横向移动的过程中，保持13 cm/min的速度匀速滑移，技术人员要在滑道上涂黄油，并反复观察滑座和滑道的变化。为了保证两端保持相同的滑动距离和速度，采用激光感受器结合滑道刻度开展同步检测和控制。每当一侧滑动10 cm，箱体梁的两端集中校核1次。如果一端的滑移距离超标，可通过降低牵引力使两端保持平衡。
(3）横移就位。距离设计目标为0.2 m，即横向移动基本到位时，采用30 s、20 s、10 s、5 s、2 s的点动组合操作，并由技术人员检测确认，然后继续进行点动操作。横向移动到位后，测量员应重新检查箱梁的平面位置。为保证顺利开展横移施工，需要在施工中实时监测钢门式墩盖梁、滑道和临时钢管墩的应力和挠度值状态，确保操作过程的安全稳定。
3.6 落梁与纠偏
3.6.1 装配千斤顶和垫板
梁体横向移动到位后，用四个千斤顶进行落梁操作，顶梁千斤顶配置在箱体梁两端的底板下部。单侧顶梁由箱梁支承钢板和2个千斤顶组合而成。千斤顶装配在两块垫石内，在梁端外侧，近垫石位置，装配箱梁支承超垫钢板。施工操作前，检测千斤顶和支承钢板的位置，并做好标记。每侧两台千斤顶，由1个泵站控制，确保相同油压，同步控制升降。千斤顶和支承钢板就位后，将箱体梁顶起1～2 cm，拆除滑道、滑座和钢绞线，再安装千斤顶[6]。
3.6.2 支座装配
首先将支撑座的地脚螺栓放入垫石的预留孔。箱梁横向移动到位后，将支撑座和小车调至钢盖梁顶面的两块垫石外，横桥向推至垫石侧。预先在垫石上用墨线做好标记，以撬棍将支撑座放至设计位置。支座垫上10 cm工型钢后，在垫石顶部装配4块规格为10 cm×10 cm×2 cm的镀锌钢板。用扳手连接好支撑坐地脚螺栓与支撑座底部钢板，调节支撑坐标高至设计位置，操作落梁。当梁底距支撑座顶板2 cm，以螺栓连接支撑座顶钢板与梁底预设支撑座钢板，此时未完全拧紧螺栓。
3.6.3 落梁操作
当梁体横向移动到设计位置时，用千斤顶顶起梁体，以手拉葫芦沿滑道表面将滑座拉出滑座；滑道沿桥向拉至空位，最后由吊车收回。千斤顶的最大顶升高度为25 cm。出于操作安全考虑，每次落梁操作移动3 cm。落梁操作中，为避免刚性接触引发侧滑，千斤顶顶部钢垫片与梁底接触区域置放橡胶板。钢垫板厚度在0.5 cm、1 cm、2 cm、3 cm中选择。最后1块钢垫板上焊有2～3根垂直于钢板表面的短钢筋，另一端连接千斤顶。钢筋可以定位千斤顶，又保证其能够垂直于水平面顶起横梁。因为案例工程的箱梁纵坡较大，高低端存在不同的落梁高度，所以落梁操作主要在两端进行。支座初始装配完成后，同步提升箱体梁底部两端的千斤顶。提升过程应保持同步的提升高度与速度，拉出厚30 mm的梁支承板。千斤顶回油，继续保持速度和高度一致，落梁30 mm。待箱体梁稳定后，继续顶升，抽离梁支撑，降梁30 mm。循环往复，每次操作落梁30 mm，直到低端就位。低端梁体下落到位后，连接临时支撑座，再操作高端落梁。将箱梁顶起，拉出钢垫板，千斤顶回油，控制落梁30 mm。箱体梁稳定后，继续顶起箱体梁，抽出垫板，控制落梁30 mm。如此往复，每次操作落梁30 mm，直到高端就位[7]。
3.6.4 纠偏操作
当只剩下最后1块垫板时，提前在门墩顶板焊接好M30螺母，在反力支架底板上打孔，用高强度螺栓固定压紧。在垫石周围装配反力支架，保证反支承力强度，用千斤顶操作纠偏，将千斤顶向箱体梁偏移方向反推，进行微调并纠偏。安装支撑前，测量人员按桥梁设计检查箱体梁轴线是否符合设计要求，合格后方可安装支座。
4 结语
综上所述，基于工程应用，就侧位现浇跨越梁钢门墩横移施工技术进行了研究梳理。介绍了案例工程特点，介绍了所应用的侧位现浇横移就位工艺流程，并从地基处理、钢门墩、临时支墩、支架、主梁侧位预制、横移就位操作、落梁和纠偏等方面，详细介绍了侧位现浇横移就位工艺技术要点。案例应用和梳理结果表明，侧位现浇横移就位工法施工条件相对简易，对跨越线正常运营的影响较低，能够在更大程度上控制施工隐患，能够在窗口期快速完成横移就位作业。
参考文献
[1] 孙连勇.大跨度钢桁梁横移架设技术研究[D].济南：山东大学, 2013.
[2] 王通芳.钢桁架梁整体横向滑移施工技术及力学特性研究[D].西安：西安科技大学, 2019.
[3] 张晓强.上跨既有线侧位现浇横移顶推箱梁施工技术[J].工程技术研究, 2021(9):93-94
[4] 周浩,黄方林,周德,等.顶推施工中临时墩位置和主梁节段长度优化研究[J].铁道科学与工程学报, 2020(11):2840-2848.
[5] 黄梅.跨度连续梁跨越既有铁路防护棚架施工技术[J].科技创新与应用, 2012(6):137.
[6] 陈伟仁,肖帅伟,梁耀星.现浇箱梁跨越交通繁忙道路门洞施工及安全验算[J].建筑机械, 2021(3):92-96.
[7] 陈庆陆.支架现浇连续梁跨越公路施工安全技术管理[J].四川水泥, 2018(3):200-202.
声明：我们尊重原创，也注重分享。有部分内容来自互联网，版权归原作者所有，仅供学习参考之用，禁止用于商业用途，如无意中侵犯了哪个媒体、公司、企业或个人等的知识产权，请联系删除（邮箱：[email protected]），另本头条号推送内容仅代表作者观点，与头条号运营方无关，内容真伪请读者自行鉴别，本头条号不承担任何责任。