青林特大桥上部结构施工应用研究

1??工程概况

青林特大桥第31跨上跨天华铁路，与天华铁路交叉处的铁路里程为K102+412，交角为48.71°。梁体40?m预应力混凝土箱梁，中梁顶宽2.4?m，梁长40?m，梁高2?m，C50混凝土，梁重144?t；边梁顶宽2.85?m，梁长40?m，梁高2?m，梁重153.4?t。青林特大桥与天华铁路交叉处铁路轨顶标高为1500.413?m，梁底标高1512.777?m，净空高度12.364?m，接触网立柱的三角架顶距梁底净距2.047?m，架桥机过孔及退回时前钢托座距接触网立柱大于5?m，30号墩距离铁路较近侧轨道距离8.5?m，31号墩距离铁路较近侧轨道距离7.8?m。现场位置如图1所示。

   

图1??现场位置示意

2??关键设备选择

跨铁路大桥机械设备的选择关键是架桥机。架桥机是路桥工程项目完成升降和纵横运动施工的大型特 种设备，可以同时完成不同方向运动施工。架桥机的结构庞大，不仅各组成部分比较复杂、技术要求高、多为高空作业，而且易受到操作人员素质、机械设备性能和施工环境的影响。跨铁路大桥的纵横坡和曲率半径也有差异，作业过程中的安全风险相对较大，因此架桥机选型非常重要。

青林特大桥与天华铁路交叉处在天华铁路K102+ 412处上跨铁路，桥梁中心线与铁路中心线的夹角为48.71°，跨度为40?m，箱梁架设选择WJQ180–40A3型架桥机架设。第31孔现场采用WJQ180–40A3架桥机，额定起重能力180?t，其主机结构尺寸为66?m×10.5?m×8.5?m，可架设40?m双线等跨及变跨箱梁，适应坡度不大于±5?%，工作环境为–20?℃~40?℃，适应最大风力工作状态6级和非工作状态10级。

3??关键施工技术

3.1??施工前准备工作

首先对上跨桥与既有行车固定设备之间的净空高度、距离等参数进行量测。架桥机在邻近营业线第32孔位置就位，前钢托座及横移轨道已提起并加固牢固，中钢托座及横移轨道移至第31孔梁端位置，枕木采用规格一致、韧性强的木材加固支撑，1号、2号天车作为配重移至中托、中钢托座上方，做好过孔准备工作。青林特大桥第31跨跨铁路大桥施工环境复杂，技术难度大。针对项目技术难点，编制技术方案，主要包括施工前准备工作、过孔、喂梁、箱梁架设中横梁与湿接缝施工和防撞护栏与防抛网安全防护等方面内容，并严格按照方案组织施工。

施工流程：施工准备阶段→架桥机过孔→架桥机架梁（8片）→中横梁、湿接缝钢筋及模板安装→中横梁、湿接缝混凝土施工→防撞护栏、防抛网施工→桥面铺装施工→交工验收。

3.2??过孔技术

架桥机过孔是箱梁架设的关键环节。1号、2号天车位于中托、中钢托座上方。架桥机通过自平衡过孔（图2），架桥机司机操作启动中钢托座反扣轮驱动，推动架桥机主梁前行20?m时停下。支起后钢托座，插拔钢销。架桥机司机启动1号天车将中托前移25?m并支垫稳固。架桥机司机启动2号天车移至中托位置，采用已架好的箱梁为配重梁，钢丝绳捆绑安装。架桥机司机启动中钢托座反扣轮驱动，推动架桥机主梁前行20?m，前钢托座过孔到达30号桥墩。前钢托座支垫，每隔50?cm铺设枕木，手拉葫芦下落横移轨道，前钢托座辅助油缸回缩、拔销、顶升、插销，调整前钢托座和中钢托座横移轨道平行。

   

图2??过孔示意

3.3??喂梁技术

运输平车运梁至距离中钢托座横移轨道前5?m位置，监护人员负责运梁车车轮，前后采用木楔固定，防止运输车出现溜车现象。挂钢丝绳作业人员解除运梁车上箱梁临时固定措施，确保解除固定措施后箱梁的稳定，架桥机司机启动1号天车将40?m箱梁前端提起20?cm高度，空中停留10?min，保持高度不变，前后钢托座监护人员对各自监管区域重要受力部位和关键处进行检查，检查吊点是否平衡，有无异常，监护人检查完成后通知架桥机司机，保证箱梁吊装时保持平稳。

3.4??箱梁架设

对架桥机的横移跑道间距，喂梁轨道间距、平整度等进行测量确认后开始架梁（图3）。

   

图3??第31孔箱梁架设顺序示意

第一步：1号天车将待架箱梁前端吊起离开运梁车高度20?cm，1号天车和运梁车同步前行25?m。第二步：1号、2号天车同时起吊载梁前行15?m至预定位置。第三步：同时下落1号、2号天车钢丝绳，同步横移，待梁快就位时，架桥机通过中钢托座和前钢托座横移，微调40?m箱梁就位。箱梁对位时，利用架桥机的液压横移装置进行横向微调来满足梁体微调和曲线架梁需要，确保梁体精确就位。待梁体调整好位置后，安放压实临时支座并进行临时支撑，确保梁体稳定，解除钢丝绳。第四步：1号、2号天车退回，1号天车退至中托位置，2号天车退至第32孔梁端5?m位置，就位等待架设第2片梁。第五步：重复以上步骤完成第2片箱梁架设。第3、4片箱梁架设与第1、2片箱梁架设施工方法相同。

3.5??中横梁与湿接缝施工

3.5.1??中横梁施工

跨铁路箱梁中横梁共计6道6处，箱梁架设后，利用封锁时间进行中横梁钢筋安装和模板安装与拆除。预制箱梁架设完成后即可进行箱梁现浇中横梁施工（图4）。

   

图4??中横梁施工

（1）小吊篮加防火布防护。中横梁施工前采用小吊篮和防火布在中横梁底部进行防护。在中横梁左、右两边各设置了1个小挂筐，在小挂筐底部通过特制防火布的方式，兜住中横梁下方，以避免施工中的焊渣、小型设备、混凝土渣皮等物坠落于营业线内。

（2）钢筋安装。中横梁钢筋采用焊接连接，钢筋材料由上方人员传递，严禁超带；作业人员站立在吊篮内进行钢筋焊接，并在中横梁两侧钢筋内放置薄铁皮，防止两侧焊接时电焊火花伤害；钢筋安装时所用工具、材料、小型设备传递时必须挂保护绳，电焊条、废条放置于特制的套筒内；严禁随意向下方丢弃焊头、钢筋头。

（3）模板安装。中横梁模板采用木模板或竹胶板，模板厚度15?mm，将木模板或竹胶板按中横梁尺寸制作，将方木横向钉于模板上，双排钢管背肋上下间距50?cm。模板上穿对拉螺杆，采用对拉杆蝴蝶卡扣住钢管固定，底部采用拉杆固定于梁面。模板安装时悬挂保险绳，避免施工时模板坠落。中横梁混凝土采用汽车泵输送的方法浇筑混凝土，浇筑前制作铁皮放置于中横梁两侧，避免倾倒混凝土时洒落于营业线上，避免水泥浆污染道床和接触网。混凝土采用捣固棒捣固，及时加固模板。

（4）模板拆除。中横梁模板拆除在桥面上方进行，安装吊篮后先拆除横向对拉杆，拆除钢管，将两侧模板由桥面拉出，最后再拆除底部模板。模板拆除时，对所有拆除的模板、使用的小工具必须悬挂保险绳，防止掉落。

3.5.2??湿接缝施工

每跨箱梁的湿接缝3道，共计120?m。先安装湿接缝底模，再进行钢筋绑扎，最后浇筑混凝土（图5）。施工工艺如下：施工准备→线路封锁→吊模安装→钢筋绑扎→混凝土浇筑→底模拆除→安全检查→防护撤除→线路开通。湿接缝施工时，避免电焊作业影响，施工时先安装湿接缝底模。湿接缝底模采用竹胶板，合理调配模板长度，设置拼缝已便模板安装及拆除。在模板加工时预留及混凝土浇筑时预留模板拆除吊装孔，用5?mm直径的钢丝绳制作吊绳，在模板安装时固定与梁顶。模板拆除时预先将备好足够长的绳索与吊绳连接牢固，待模板与混凝土脱落后，用绳索缓慢放置到梁下。模板拆除完成后，混凝土养护采用混凝土养护剂进行养护，严禁洒水养护。

   

图5??湿接缝施工示意

3.6??安全防护

3.6.1??防撞护栏

防撞墙为现浇钢筋混凝土结构，为SS级加强型护栏，高度为1.2?m。模板采用定制定型钢模板，模板加工完成后每块模板上设置吊环，吊环采用直径16?mm的圆钢加工而成，吊环与模板焊接连接，便于模板安装和拆除工作。模板采用起重机配合进行安装，模板安装顺序为先内后外，内侧模板采用顶拉结合固定其位置，外侧模板吊挂于内侧模板的挂架上，通过对拉螺栓固定外侧模板。模板拆除采用人工配合起重机进行，先拆外模，后拆内模。混凝土养护采用混凝土养护剂进行养护，严禁洒水养护。防拋网设计立柱采用钢柱作骨架，钢柱间距为2.5?m。施工防撞墙时在防撞墙顶部预埋钢柱，在铁路天窗点利用起重机配合进行钢柱和防护钢板网安装。

3.6.2??防抛网施工

防拋网设计立柱采用钢柱作骨架，钢柱间距为2.5?m。施工防撞墙时在防撞墙顶部预埋钢柱，在铁路天窗点利用起重机配合进行钢柱和防护钢板网安装。首先是测量放样在跨铁路大桥混凝土防撞护栏施工时同时进行。采用量距定位法确定预埋法兰与地脚螺栓的位置并焊接，确保施工后预埋地脚的垂直度与外露长度和预埋地脚超长设弯钩部位与护栏主筋紧密连接。其次是安装上装法兰时，将上装法兰套入预埋地脚螺栓上并拧紧螺母。然后焊接立柱时，将矩形钢管立柱与上装法兰按设计尺寸进行焊接。最后安装防抛网于立柱上，金属网片伸展拉紧不得扭曲。

4??结束语

以青林特大桥第31跨上跨天华铁路大桥是跨铁路大桥工程为背景，针对跨铁路大桥的施工特点，进行跨铁路大桥上部结构施工关键技术研究。通过对大型机械设备选型和组织施工流程，形成施工前准备工作、过孔、喂梁、箱梁架设中横梁与湿接缝施工和防撞护栏与防抛网安全防护施工工艺，以实现跨铁路大桥施工上部结构的安全和高效优质可持续建造。