專利名稱：鐵路客運專線滿布支架現(xiàn)澆連續(xù)梁施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鐵路客運專線橋梁施工領域，具體為一種鐵路客運專線滿布支 架現(xiàn)澆連續(xù)梁施工方法。
背景技術：
鐵路作為交通運輸業(yè)的骨干，在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要作用。隨著 我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，隨著資金流、服務流、人流、 技術流、信息流的增大和空間的拓展，旅客運輸需求的數(shù)量將大幅度增長，而 且要求快捷、舒適、安全的服務，這些正是高速客運專線的優(yōu)勢，單一的鐵路 客運專線和鐵路貨運專線正逐步取代原來客運、貨運合一的鐵路。
公知，對于重量較輕、規(guī)模較小的鐵路或公路橋梁，通常釆用預制梁及架 橋機完成，而鐵路客運專線是近幾年新興修建并發(fā)展起來的，針對于不同的施 工要求及施工環(huán)境，都沒有成熟的、可借鑒的現(xiàn)成方法。目前已有的方法是懸 掛移動掛籃法，但在實際施工中存在以下問題，(1)作業(yè)空間狹小，不能形成全橋分段全面施工，工效低；(2)設備投入大、材料不能及時地轉換，進度不 穩(wěn)定；(3)安全作業(yè)要求高；(4)橋梁線型控制難，測量次數(shù)頻繁，該方法對 于地勢較平坦、工期要求緊的地段不適用。
滿布支架法現(xiàn)澆梁連續(xù)施工方法在公路橋梁建設領域也有被使用，但是由 于公路橋梁與鐵路客運專線橋梁設計荷載要求不同，截面大小不同，從施工方 法、施工技術要求等各方面均完全不同，所以不能完全照搬的將現(xiàn)有滿布支架
法應用在鐵路客運專線上，存在很多問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有鐵路客運專線連續(xù)橋梁施工存在作業(yè)空間小、設備投 入大、材料消耗多以及工序操作繁瑣等問題，提供一種鐵路客運專線滿布支架 現(xiàn)澆連續(xù)梁施工方法。
本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的 一種鐵路客運專線滿布支架現(xiàn)澆連續(xù) 梁施工方法，包括地基處理，支架搭設，模板制作，預壓支架，鋼筋預制，鋼 束管道、波紋管安裝，支座施工，混凝土澆注，預應力施工，
其中支座施工包括以下兩個步驟(1)臨時支座施工臨時支座布置在中 墩頂永久支座兩側的箱梁縱肋處，每側對稱設置，箱梁合攏后拆除；臨時支座 中間設置一層硫磺砂漿間隔層并埋置電阻絲，臨時支座拆除時在臨時與永久支 座之間設置隔熱層；臨時支座順橋向靠外側分別預埋螺紋鋼，螺紋鋼下端錨固 于墩身內(nèi)，上端錨固于梁頂，連續(xù)箱梁體與臨時支座相接部位布設兩層鋼筋網(wǎng)； 上述臨時支座可采用混凝土澆注而成，可保證現(xiàn)澆梁施工時梁部不傾覆且穩(wěn)定， 硫磺砂漿層及電阻絲的設置是為了便于梁體合攏時拆除；為解決梁部施工時因 不平衡重產(chǎn)生的彎矩，本發(fā)明在臨時支座順橋向靠外側分別預埋螺紋鋼，上述 臨時錨固措施在梁體合攏后拆除；(2)永久支座施工永久支座分為固定、多 向、縱向、橫向四種支座，安裝時精確找平墊石頂面，準確定出下支座地腳螺 栓位置，并檢査其孔徑大小與深度，用自流平砂漿把地腳螺栓錨固，支座下座 板與地腳螺栓上緊，上座板與梁體聯(lián)接，支座上下應對準設計位置，上述四種 永久支座均為鋼結構，而區(qū)別與一般橋梁只有固定和活動支座，本發(fā)明設有固 定、多向、縱向、橫向四種支座，優(yōu)點是在動荷載的作用下支座能縱、橫，左
右，水平移動。
預應力施工包括以下步驟(1)張拉梁體預應力束張拉按照縱向—橫向 —豎向的順序進行，縱向預應力束采用兩端同時張拉法，橫向預應力束采用一 端固定單端張拉法，豎向預應力束釆用下端固定上端向上張拉法，縱向張拉端 工作長度采用750-850mm，橫向張拉端工作長度不小于500mm，豎向張拉端工 作長度采用200-300mm; (2)封錨橋梁張拉完成后，切除多余的鋼絞線，沖 洗風干后，采用無收縮水泥砂漿進行封錨，覆蓋厚度不小于15mm;無收縮水 泥砂漿是由50%的P0.42.5低堿普通硅酸鹽水泥與50%的CG-W-20無收縮防腐 蝕高性能預應力管道灌漿劑混合而成，水膠比為0.15-0.3，流動度為30-50s,抗 壓強度不低于40Mpa。所述CG-W-20無收縮防腐蝕高性能預應力管道灌漿劑 為現(xiàn)有公知產(chǎn)品，很容易從市場上購得，使用該灌漿劑后，封堵混凝土澆筑后 與梁體密切，無裂縫，不龜裂。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明首次將滿布支架法運用到鐵路客運專線現(xiàn)澆梁施 工中，并且針對于鐵路客運專線的施工特點及施工要求，對支座施工和預應力 施工工序進行了創(chuàng)新，經(jīng)過實踐證明，該施工方法對于地勢比較平坦的鐵路客 運專線施工取得了良好的效果，滿足客運專線驗收標準，與現(xiàn)有施工方法相比， 本發(fā)明具有以下優(yōu)點
(1) 施工空間大，可以多作業(yè)面平行交叉作業(yè)；
(2) 施工簡單，易操作，適用性廣；
(3) 適應不同跨度和結構形式的梁體，工序操作簡便；
(4) 材料消耗少，周轉次數(shù)多，節(jié)約成本；
(5) 勞動強度低，安全可靠，易推廣。


圖1為連續(xù)箱梁立面示意圖
圖2為連續(xù)箱梁縱向截面示意圖 圖3為臨時支座與連續(xù)梁、橋墩的結構示意圖 圖4為螺紋鋼與連續(xù)梁、橋墩的結構示意圖 圖5為連續(xù)梁梁體豎向預應力截面圖
圖中1-臨時支座2-硫磺砂漿間隔層3-螺紋鋼4-橋墩5-梁體6-精 軋螺紋鋼筋
具體實施例方式
鐵路客運專線滿布支架現(xiàn)澆連續(xù)梁施工方法，包括以下步驟
(1) 地基處理支架地基范圍內(nèi)挖除地表回填土及腐植土，分層換填砂夾 卵石厚1.5m (密實度達到96%以上)，其上澆筑C20混凝土；
(2) 模板工程模板采用竹膠合板，模板豎肋為10xlOcm方木，間距15cm (凈距5cm)，面板為S二15mm竹膠合板，橫向背肋采用2[8槽鋼，每平方米
布置拉桿1根，拉桿為cp20圓鋼；
(3) 現(xiàn)澆支架采用碗扣式滿布腳手架作為現(xiàn)澆梁的支架，碗扣式多功能腳手架是一種先進承插式鋼管腳手架，具有多功能、高功效、承載力大、安全 可靠等特點，
①支架搭設
A、從一端向另一端有序的進行搭設，按定位依次豎起立桿，將立桿和縱、 橫向掃地桿連接固定，然后裝設第一步的縱向和橫向水平桿，校正立桿垂直度 之后予以固定，并按此要求繼續(xù)向上搭設，剪刀撐、斜桿等整體拉結桿件應隨
搭升的架子一起上升，及時設置。
B、 支架縱距均采用60cm。橫橋向在橋墩兩側實心段及腹板位置，支架間 距30cm，空箱段間距60cm，翼緣板下間距釆用卯cm。腳手架下端設枕木或方 木作為地粱，上端設二層方木龍骨，上層為次龍骨，橫橋向布置，龍骨間距15cm， 矩形截面，寬10cm，高5cm。下層為主龍骨，縱橋向布置，橫向間距與鋼管相 同，矩形截面，寬度10cm，高度15cm。
C、 支架上下設可調(diào)頂托和底托，用來調(diào)整立模標高，支架搭設后，對支架 進行預壓，消除非彈性變形，測出彈性變形，作為調(diào)整底模標高的依據(jù)。
D、 支架測量放樣①立桿點位放樣，用全站儀把橋梁中心線定出，然后根 據(jù)支架設計布置，隔排放出立桿點位置，用紅油漆或墨線標出記號，作為立桿 支點定位點。②立桿點標高測量，對放出的點位一般要全部進行標高測量，如 果地面平整，則可在一定范圍內(nèi)測代表性的特征點，標高測量結果作為配置碗 扣式腳手架的依據(jù)。
②支架拆除
底模支架在全橋合龍后方可拆除；翼緣板下支架可在本梁段澆注完成并壓 漿結束后拆除倒用；底模支架的拆除應從跨中和邊支點向主墩依次拆除。 (4)鋼束管道、波紋管安裝 ①波紋管安裝
波紋管嚴格按設計位置隨箱梁施工逐節(jié)安裝，安裝時將波紋管穿入定位網(wǎng) 片網(wǎng)眼內(nèi)，并與定位網(wǎng)片綁扎，安裝過程盡量避免反復彎曲，以防管壁開裂和 穿束困難，波紋管應露出梁端7 10cm。波紋管的聯(lián)接采用大一號的波紋管套 接，套接重疊長度20cm，并在接縫左、右各5cm長度范圍內(nèi)外纏膠帶紙，并用
20號鐵絲綁扎5 6道，管道接頭處要做到無折角、無毛刺、不滲漏，以防堵 管或穿束困難。 ②防堵管措施
在灌梁段的縱向波紋管內(nèi)穿入相應規(guī)格的PVC管作內(nèi)撐管以提高波紋管的 剛度，并保證管道曲線圓順，混凝土灌注完成后立即撥出內(nèi)撐管，并用通孔器 檢查管道是否通暢，發(fā)現(xiàn)漏漿時及時用高壓水沖洗管道。
(5) 支座施工包括以下兩個步驟
① 臨時支座施工如圖3所示，臨時支座1布置在中墩頂永久支座兩側的 箱梁縱肋處，每側對稱設置兩個，其結構尺寸為1.5mxl.2m，采用C40砼澆筑， 箱梁合攏后拆除；臨時支座中間設置一層硫磺砂漿間隔層2并埋置電阻絲，臨 時支座拆除時在臨時與永久支座之間設置隔熱層；如圖4所示，臨時支座順橋 向靠外側分別預埋0>32mm螺紋鋼3，螺紋鋼下端錨固于橋墩4內(nèi)7.8m，上端 錨固于梁頂1.2111,連續(xù)箱梁體5與臨時支座相接部位布設兩層鋼筋網(wǎng)；臨時錨 固措施應能承受中支點處最大豎向力為34356KN、相應不平衡彎矩為7485KN，
② 永久支座施工永久支座分為固定、多向、縱向、橫向四種支座，安裝 時精確找平墊石頂面，準確定出下支座地腳螺栓位置，并檢査其孔徑大小與深 度，用CM-E-10自流平砂漿把地腳螺栓錨固，支座下座板與地腳螺栓上緊，上 座板與梁體聯(lián)接，支座上下應對準設計位置；
(6) 混凝土澆注
①混凝土分段澆筑，各段之間留1.5m的施工縫箱梁混凝土采用耐久性高性 能混凝土，采用在墩兩端對稱澆筑一次成型的施工方法?；炷敛捎帽盟突炷?土。每段混凝土澆筑時首先由前端開始在根部與己完工梁段連接，對稱澆筑兩
面腹板混凝土至倒角頂面，然后再由前往后澆筑底板；己完工梁段接荏混凝土 應充分潤濕。由于箱梁較高，混凝土需經(jīng)串筒入模，防止混凝土發(fā)生離析，底 板澆筑完成后繼續(xù)對稱分層澆筑腹板混凝土，分層厚度為30cm;頂板澆筑遵循 由兩側向中央澆筑的順序，連續(xù)梁兩端平衡重應控制在設計允許的范圍之內(nèi)。 ②混凝土振搗
混凝土采用插入式振搗器振搗。腹板開天窗人進入腹板內(nèi)振搗，插入振搗 厚度為30cm，插入下一層混凝土 5 10cm，插入間距控制在振搗棒作用半徑之 內(nèi)，為避免砼內(nèi)有氣泡，振動棒要快插慢拔，振搗到混凝土不再顯著下沉，表 面泛漿有光澤并不再有氣泡逸出時將振搗棒緩慢抽出。
(7)預應力施工包括以下步驟
① 張拉梁體預應力束張拉按照縱向—橫向—豎向的順序進行，縱向預應 力束采用兩端同時張拉法，橫向預應力束采用一端固定單端張拉法，如圖5所 示，豎向預應力束采用下端固定上端向上張拉法，縱向張拉端工作長度采用 750-850mm，橫向張拉端工作長度不小于500mm，豎向張拉端工作長度采用 200-300mm;鋼束張拉時，混凝土強度及彈性模量不應小于設計值85%，齡期 不小于6天，張拉按鋼索順序對稱張拉，以油壓表讀數(shù)為主，伸長量作為校核。 縱向及橫向預應力鋼束采用抗拉強度標準值為fpk=1860Mpa,彈性模量為 Ep=195Gpa，公稱直徑為15.20mm高強度鋼膠線；豎向預應力采用抗拉強度標 準值為*k=830 Mpa，彈性模量為Ep=200Gpa預應力混凝土用精軋螺紋鋼筋6。 預應力鋼膠線采用金屬波紋管成孔，精軋螺紋鋼外套(t5cm鋼管。
② 封錨橋梁張拉完成后，切除多余的鋼絞線，沖洗風干后，采用無收縮 水泥砂漿進行封錨(必須將錨墊板、夾片、外露鋼絞線等全部包裹)，覆蓋厚度
不小于15mm;無收縮水泥砂漿是由50%的PO.42.5低堿普通硅酸鹽水泥與50% 的CG-W-20無收縮防腐蝕高性能預應力管道灌漿劑混合而成，水膠比為 0.15-0.3，流動度為30-50s，抗壓強度不低于40Mpa，使?jié){液有優(yōu)異的流動性， 漿體穩(wěn)定，充盈，凝結時間可調(diào)，無收縮或微膨脹，強度高，并且有滲透遷移 復合阻銹。壓入管道的漿液應飽滿密實，體積收縮率應小于2%，初凝時間應大 于3h，終凝時間小于24h，壓漿時漿體溫度應不超過35"C。
③ 啟動真空泵將預應力管道抽成真空，真空度達到-O. 06 -0. lMPa左右。 壓漿應力一般為0. 5-0. 6Mpa，當漿液濃度達標后，通過引出管進行灌漿。整個 灌漿過程中，真空泵連續(xù)工作。
④ 待真空端透明管道內(nèi)有漿液經(jīng)過時，關閉空氣濾清器前的閥門，稍后再 打開排氣閥，直到排氣閩中的漿液與灌漿泵中的一樣為止；關閉真空端全部閥 門，繼續(xù)保持壓力灌漿l-2分鐘后，關閉灌漿泵，完成灌漿；壓漿應連續(xù)進行， 不得停頓，在40分鐘內(nèi)把一孔壓注完。如果壓漿過程中出現(xiàn)異常，管道堵塞、 機械故障等造成不能繼續(xù)壓漿，要立即用壓力水將管道內(nèi)的水泥漿沖干凈，并 用空壓機吹干積水。
按照上述施工方法，本發(fā)明曾成功用于石(家莊)至太(原)鐵路客運專 線的施工，石太鐵路客運專線是我國中長期鐵路規(guī)劃"八縱八橫"鐵路快速客 運通道以及三個城際快速客運系統(tǒng)最先開工的九條客運專線之一，線路全長 190.2km，設計時速250km/h。西小坪特大橋位于山西省盂縣境內(nèi)，全橋長 1393.41m，孔跨為37孔32m預制雙線簡支箱梁，48m+80m+48m預應力混凝土 雙線現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁為跨越西氣東輸天然氣管道而設。
(1)鐵路雙線連續(xù)箱梁全長177.3m，中支點處梁高6.4m (目前國內(nèi)鐵路客
運專線最高梁)，經(jīng)計算橋梁重量達6937T，跨中2m直線段及邊跨9.65m直線 段梁高3.8m，梁底按圓曲線變化，半徑I^264.569m，邊支座中心線至梁端0.65m， 邊支座橫橋向中心距5.3m，中支座橫橋向中心距4.3m，橋面板寬13.0m，底寬 6.4m，橋梁建筑總寬13.4m。
(2)梁體為單箱室，變高度變截面結構，頂板厚度34~69cm，底板厚度 5(M00cm，腹板厚度50~70~100cm，在端支點、中跨及中支點處共設5個橫隔 板，橫隔板設有孔洞，供竣工后檢查維修人員通行。
權利要求
1.一種鐵路客運專線滿布支架現(xiàn)澆連續(xù)梁施工方法，其特征是包括地基處理，支架搭設，模板制作，預壓支架，鋼筋預制，鋼束管道、波紋管安裝，支座施工，混凝土澆注，預應力施工，其中支座施工包括以下兩個步驟(1)臨時支座施工臨時支座(1)布置在中墩頂永久支座兩側的箱梁縱肋處，每側對稱設置，箱梁合攏后拆除；臨時支座中間設置一層硫磺砂漿間隔層(2)并埋置電阻絲，臨時支座拆除時在臨時與永久支座之間設置隔熱層；臨時支座順橋向靠外側分別預埋螺紋鋼(3)，螺紋鋼下端錨固于橋墩(4)內(nèi)，上端錨固于梁頂，連續(xù)箱梁體(5)與臨時支座相接部位布設兩層鋼筋網(wǎng)；(2)永久支座施工永久支座分為固定、多向、縱向、橫向四種支座，安裝時精確找平墊石頂面，準確定出下支座地腳螺栓位置，并檢查其孔徑大小與深度，用自流平砂漿把地腳螺栓錨固，支座下座板與地腳螺栓上緊，上座板與梁體聯(lián)接，支座上下應對準設計位置；預應力施工包括以下步驟(1)張拉梁體預應力束張拉按照縱向→橫向→豎向的順序進行，縱向預應力束采用兩端同時張拉法，橫向預應力束采用一端固定單端張拉法，豎向預應力束采用下端固定上端向上張拉法，縱向張拉端工作長度采用750-850mm，橫向張拉端工作長度不小于500mm，豎向張拉端工作長度采用200-300mm；(2)封錨橋梁張拉完成后，切除多余的鋼絞線，沖洗風干后，采用無收縮水泥砂漿進行封錨，覆蓋厚度不小于15mm；無收縮水泥砂漿是由50％的P0.42.5低堿普通硅酸鹽水泥與50％的CG-W-20無收縮防腐蝕高性能預應力管道灌漿劑混合而成，水膠比為0.15-0.3，流動度為30-50s，抗壓強度不低于40Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及鐵路客運專線橋梁施工領域，具體為一種鐵路客運專線滿布支架現(xiàn)澆連續(xù)梁施工方法，解決現(xiàn)有鐵路客運專線橋梁施工存在作業(yè)空間小、設備投入大、材料消耗多以及工序操作繁瑣等問題，包括地基處理，支架搭設，模板制作，預壓支架，鋼筋預制，鋼束管道、波紋管安裝，支座施工，混凝土澆注，預應力施工，支座施工包括臨時支座和永久支座施工；預應力施工包括張拉和封錨，梁體預應力束張拉按照縱向→橫向→豎向的順序進行，封錨采用無收縮水泥砂漿。施工空間大，可以多作業(yè)面平行交叉作業(yè)；施工簡單，易操作，適用性廣；適應不同跨度和結構形式的梁體，工序操作簡便；材料消耗少，周轉次數(shù)多，節(jié)約成本；勞動強度低，安全可靠，易推廣。
文檔編號E01D101/28GK101368371SQ20081007948
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權日2008年9月26日
發(fā)明者史茂林, 史趙鵬, 許金海, 韓朝輝 申請人:中鐵十二局集團第二工程有限公司