轨道交通大跨度连续梁跨越既有线挂篮合龙施工技术

轨道交通大跨度连续梁跨越既有线挂篮合龙施工技术

王满

中铁大桥局第七工程有限公司  湖北省武汉市  430000

摘要：武汉轨道交通七号线前川线三标余横区间155-158#墩连续梁为三跨（55+100+55）m预应力混凝土连续梁，与既有武汉绕城高速呈54.6°斜交，设计采用挂篮悬臂浇注。边跨及中跨合龙节段是连续梁施工的关键，对精度、安全要求极高，合龙段施工采用吊架现浇，在完成梁体各悬浇节段及边跨直线段施工后，依次进行边跨和中跨施工，边跨合龙顺序为先施工边跨合龙段，后施工中跨合龙段，施工过程中采用全兜底防护保障跨既有线施工安全，采用应力、线形、温度监测确保合龙精度，本施工技术为轨道交通大跨度连续梁跨越既有线挂篮合龙施工技术提供了借鉴作用。

关键词：挂篮合龙  轨道交通  跨既有线 连续梁  

引言

本施工技术着重介绍了轨道交通大跨度连续梁跨越既有线挂篮合龙施工工艺，并对确保挂篮合龙施工过程中的安全、精度保障措施进行了概述。

一、工程概况

武汉轨道交通七号线前川线三标余横区间155-158#墩连续梁为三跨（55+100+55）m预应力混凝土连续梁跨越，与既有绕城高速呈54.6°斜交，设计采用挂篮悬臂浇注。本连续梁边跨及中跨合龙段长度为2m，施工过程中，挂篮距离既有线的净空最小为5.24m，满足5m净空安全需要。

二、合龙段施工方案

2.1施工工艺流程

施工工艺流程：安装施工吊架→立底模和外侧模→绑扎底板钢筋及安放纵向预应力管道→安装劲性骨架→纵向预应力钢束穿束→内模安装→绑扎顶板钢筋及安放竖向预应力钢束→压配重→安装劲性骨架→混凝土浇筑及养生→拆除临时刚接→预应力钢束张拉并压浆→拆除临时墩梁体外支撑。

2.2施工主要难点

（1）中跨合龙段处于既有线上方，施工过程中不可对既有线运营产生影响，安全要求极高。

（2）本预应力混凝土连续箱梁，主跨跨度大，预应力体系复杂，施工过程中需要对结构线型、变形及内力进行监控和调整，以确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于规范容许的范围内，确保成桥线形和成桥结构内力及应力符合设计要求。

三、关键施工技术

3.1挂篮结构设计

（1）主桁系统

主桁架由2榀菱形主桁架、横向联结系组成。主桁架中心横向间距为4.586m，中心高4.5米，总长8.8m，由2[32b构成，节点采用销轴联结。横向中门架设于两榀主桁架的竖杆上，保证主桁架的横向稳定，并在走行状态悬吊底模平台后横梁。

（2）底平台系统

底模平台直接承受梁段混凝土重量，并为立模，钢筋绑扎，混凝土浇筑等工序提供操作场地。其由底模板、纵梁和前后横梁组成。横梁采用2工40b组合加工而成，底纵梁采用单根工32b型钢。

（3）吊挂系统

悬吊系统包括前上横梁、前后下横梁、底模平台前后吊杆、外模导梁前后吊杆、内外模导梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。

底模前下横梁设6个吊点，底模后横梁设6个吊点，前长吊杆采用Φ32精轧螺纹钢筋与180×25钢板吊带。底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上，前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置，可任意调整底模标高。底模平台后端悬吊在已成梁段的底板上和翼缘板上。

（4）锚固系统

锚固系统设在2榀主桁架的后节点上，共2组，每组锚固系统包括6Φ32根预埋精轧螺纹钢筋。

（5）走行系统

走行系统包括垫梁、轨道、前支座、后支座、内外走行梁、滚轮架、牵引设备。挂篮走行时前支座在轨道顶面导行，联结于主构架后节点的后支座反扣在轨道翼缘下并沿翼缘行走。

（6）防护系统

防护系统包括前上横梁操作平台、底篮通道平台、上下通道等。

（7）挂篮结构验算

在施工合龙段过程中，挂篮主要工况为挂篮走行，挂篮承受挂篮自重、模板自重及施工荷载。

经验算：导梁最大组合应力为73.7MPa，剪应力4.6MPa，向下最大位移为21.0mm，导梁强度、刚度均满足规范要求；走道梁最不利工况应力为13.3MPa，剪应力为25.1 MPa，刚度满足要求；预埋锚固精轧螺纹钢容许承载力为566.7kN，安全系数3.6，锚固长度              1671.1mm，满足规范及施工要求。

3.2既有线安全保障措施

合龙段施工过程中，高速上挂篮施工利用兜底平台进行全兜底防护【1】，兜底防护平台利用精轧螺纹钢与挂篮底模系统相连接，将兜底防护平台与挂篮系统形成整体。

3.3跨既有线合龙精度控制措施

（1）根据施工进度及施工要求，在合龙段施工前加强控制措施、加密合龙口等关键部位应力、线形、温度监测频率【2】；

（2）对合龙口进行全天24小时连续温度场监测，以保证在全天最低温时间段浇筑合龙段混凝土，避免接头裂纹的产生；

（3）根据实测参数，对合龙口进行敏感性分析并合理修正计算模型，精确计算合龙参数，保证施工精度及安全、可控性；

（4）合龙段平衡配重安装、合龙吊架安装及拆除过程中，加密主梁高程、水平位移及应力场观测，保证合龙精度及施工安全。

3.4边跨合龙段施工工序

（1）在连续梁悬浇至最大悬臂状态12#块时，156#跨中挂篮退行至10#块，边跨挂篮移至12#块，利用挂篮侧模吊架法施工边跨合龙段。边跨挂篮分别施工边跨合龙段，中跨挂篮施工中跨合龙段。

（2）在边跨挂篮就位，采用水袋方式对边、中跨各施加配重，在配重施加前、后对悬臂12#主梁及现浇段梁底进行高程观测，确保两边跨合龙精度及合龙口高差满足规范要求。在配重完成并确认合龙精度后，选择当天气温较恒定状态，进行两边跨合龙口劲性骨架焊接工作并解除两边墩支座约束，焊接完成后进行钢筋绑扎、模板合模、混凝土浇筑等施工。

（3）浇筑156#、157#边跨合龙段混凝土过程中对配重同步进行卸载，边跨合龙段混凝土浇筑完成后，待混凝土达到设计要求后，进行边跨合龙段预应力施工。边跨合龙段预应力施工完成后，拆除中墩临时固结，拆除边墩支架、临时锁定，完成体系转换，并完成边跨合龙。

3.5中跨合龙段施工工序

（1）在边跨合龙段施工完后后，将中跨挂篮退至5#节段，用中跨挂篮进行中跨合龙段施工。

（2）采用水袋对中跨两悬臂端12#节段各施加配重，在配重施加前、后对两悬臂12#节段梁底进行高程观测，确保中跨合龙精度及合龙口高差满足规范要求。在配重完成并确认合龙精度后，选择当天气温较恒定状态，进行两边跨合龙口劲性骨架焊接工作并解除两边墩支座约束（宜选择凌晨以后，气温变化较小），焊接完成后进行钢筋绑扎、模板合模、混凝土浇筑等施工。

（3）浇筑中跨合龙段混凝土过程中对配重同步进行卸载，浇筑完成待混凝土设计要求后，对中跨合龙段进行预应力施工，预应力施工完成后，解除中跨临时锁定,支座正式受力，拆除边、中跨挂篮，连续梁合龙完成。

3.6成果分析

（1）在连续梁跨越既有线合龙施工过程中，利用兜底防护平台，在给合龙过程中提供良好的施工环境的同时，也避免合龙施工过程中的物体掉落等影响既有线运营安全的隐患。

（2）在合龙施工过程中，利用监测监控技术，通过对桥梁的线性控制、应力控制、稳定控制、和安全控制，有效保证了施工阶段桥梁结构的安全以及合龙后桥梁的内力和线形最大限度符合设计目标状态。

四、结论

连续梁合龙过程是一个体系转换的过程，合龙时机和合龙方案的选择必须充分考虑到合龙前后结构内力变化、温差影响等因素【3】，由于该连续梁合龙段位于既有线正上方，合龙过程中同步需要考虑既有线运营安全，在综合考虑考虑本连续梁的施工特点、难点、重点下，通过对合龙段施工过程中的全兜底防护、合龙实时监测等技术，解决了桥梁在合龙过程中的安全、精度问题，可供类似桥梁施工提供参考。

参考文献

[1] 李吉林，孙宗磊，刘洪占.公路上跨高速铁路桥梁防护措施方案探讨[J].铁道工程学报,2013，30（05）:13-15.

[2]向木生，刘志雄，张开银，沈成武.大跨度预应力混凝土桥梁监测监控技术研究[J].公路交通科技, 2002（04）:10-10.

[3] 李学聪.某高速铁路双线桥跨高速公路挂篮施工技术[J]. 山西建筑,2010：55-56