铁８ 道建筑 Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 文章编号：１００３－１９９５（２０１２）０８．０００８．０３ 铁路新型８０ ｍ钢一混凝土组合桁梁桥施工技术 秦瑞耀，张 晟，朱晓强 （西平铁路有限责任公司，陕西西安７１００５４） 摘要：８０ ｍ钢一混凝土组合桁架梁桥是一种新型的桥梁结构形式，它能充分发挥不同材料的优点，具有 重量轻和跨越能力强等特点。西平铁路后河村８０ １ＴＩ钢一混凝土组合桁梁桥是目前世界上此种结构跨 度最大的铁路桥，也是国内第一座采用这种结构的桥梁，技术含量较高，施工难度大，是铁道部重点科研 项目。本文介绍了该组合桁梁的工程特点，施工方法及施工控制。 关键词：新型铁路桥８０ ｍ钢一混凝土组合桁梁桥施工 中图分类号：Ｕ４４８．２１ １；Ｕ４４８．３８ 文献标识码：Ｂ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３．１９９５．２０１２．０８．０３ １ 工程概况 新建铁路西（安）至平（凉）段后河村特大桥长 １ ５２０．５１ １１１，跨越银武高速公路，铁路本段位于 ２ ０００ ＩＩ１的曲线上，与高速公路斜交角度为４５。。设计 采用１孔８０ ｍ钢一混凝土组合桁梁跨越高速公路见 图１。梁长８２ ｍ，计算跨径８０ ｍ，桁高９ ｍ，节间距１０ ｍ，桁中心距６．７ ＩＴＩ。桁架形式为无竖杆的三角形，上 弦杆为钢筋混凝土结构，下弦为预应力钢筋混凝土结 构。上弦杆采用１．１ ｍ宽，１．２ ｍ高的钢筋混凝土矩形 截面，下弦采用高１．５ ｍ的槽型截面，梁端高２．０ １ＴＩ。道 床板为厚度４０～４５ ｃｍ的钢筋混凝土板，梁端板厚９０～ ９５ ｃｍ，梁底宽７．８ ｍ，顶宽９．４ ｍ。端横撑为高１．０ ｉｎ， 宽０．８ ｍ的混凝土截面，中横撑为宽０．３５ ｍ，高０．６ ｍ 工字钢。下弦纵向为全预应力结构，横向受力为钢筋混 凝土结构。腹杆采用６５０ ｍｍ ｘ ５５０ ｍｉｌｌ的矩形钢箱，钢 箱材质为Ｑ３４５ｑＥ，桁架梁立面见图２。 ８０ ＩＴＩ钢一混凝土组合桁架梁桥是一种新型的桥 图１ 钢一混凝土组合桁梁 ２ 工程特点 梁结构形式，它能充分发挥不同材料的优点，具有重量 轻和跨越能力强等特点。钢结构部分只有腹杆、节点、 横撑，施工难度大。腹杆、节点板的加工精度、平整度、 拼装精度要求高。钢结构安装过程中，需要设计临时 附属杆件，以保证线形和稳定。在施工过程中，由于桥 梁结构的空间位置随着施工进度不断变化，钢混结构 图２桁架梁立面（单位：Ｉｎｉｎ） 在安装温度，不同施工阶段的受力大小方面产生的变 收稿日期：２０１１．１１．１８；修回日期：２０１２—０４．１７ 形协调问题极为复杂，再考虑到施工过程中结构自重、 施工荷载以及混凝土材料的收缩徐变，材质特性的不 作者简介：秦瑞耀（１９５７一），男，河南省博爱县人，工程师。 ２０１２年第８期 铁路新型８０ ｍ钢一混凝土组合桁梁桥施工技术 ９ 稳定性和周边环境温度变化等因素影响，所有这些都 使施工过程中桥梁结构各个施工阶段的内力和应力不 断发生变化，结果可能出现结构体系与预期值的 偏离。 ３施工方法 ３．１施工总体方案 总体施工方案按设计要求，结合现场实际情况，为 不影响桥下的正常通车运行以及施工安全可靠等，采 用支架法施工。跨高速公路采用３２１型贝雷梁架空， 梁体下支墩采用钢管桩及Ｉ ｏ工字钢。 钢管桩支墩均采用直径为＋４２６ ｍｍ，壁厚６ ｍｍ 的钢管结构，钢管支墩顶部设自制落梁，为了增加其稳 定性，钢管支墩之间用连墩件连接。承重桁架梁采用 ２７排贝雷梁，每排贝雷梁之间用连接件进行有效连 接，左右腹板下间距为３０ ｃｍ，其它部位下间距为６０ ｅｍ。贝雷梁上铺设１０ ｃｍ ｘ １２ ｅｍ的方木，间距２５ ｃｍ。在方木上铺设１８ ｍｍ厚的竹胶板作为底模。在 梁体外侧横向方木上纵向安装４３ ｋｇ／ｍ钢轨，作为２０ ｔ龙门吊的行走轨道。外模采用木模，在外模的梁底 和梁顶设拉筋以及钢管支撑进行加固。混凝土采用拌 合站集中搅拌，罐车运至工地，输送泵车浇筑。 ３．２施工工艺流程 施工准备一地基处理一临时墩拼装一安放落梁顶 帽砂筒一墩顶横向分配梁一安装贝雷梁一安装横向方 木一安放竹胶板一支架验收一支架预压一安装支座一 安装底、侧模板一底模板调平一支架及底模调整一预 埋件、节点板、腹杆安设一绑扎底板钢筋、绑扎腹板钢 筋一安装波纹管一安装端模板一自检、报检一混凝土 灌筑一混凝土养护一松动模板一预应力初张拉一搭设 腹杆精调和上弦杆浇筑支架一精调腹杆一安装上弦和 上横梁模型一浇筑混凝土一预应力终张拉一压浆、封 锚一养护一拆除底模板和支架。 ３．３钢一混桁梁钢结构施工 钢结构加工委托具有加工生产资质的专业制造厂 进行。制造厂首先对设计图进行工艺性审查，当需要 修改时必须取得设计单位同意，并签署设计变更文件。 方案确定后由制造厂根据设计图绘制施工图并编制制 造工艺。钢混梁钢结构部分，在厂内根据施工图和制 造工艺加工，所有加工的产品出厂前必须出具出厂合 格证，且建设、设计、施工、监理四方要进行出厂前质量 验收。 ３．３．１ 工厂试拼装 为确保现场顺利拼装，在工厂先进行试拼装。试 拼装时，保证板层密贴，螺栓用量为总螺栓数的１／３， 并且用试孔器检查所有螺栓孔（即节点处螺栓孔应 １００％通过较设计孔径小１．０ ｍｍ的试孑Ｌ器；横梁的螺 栓孔应１００％自由通过较设计孔径小１．５ ｍｍ的试孔 器方可认为合格），检查拼接处有无相抵触情况，有无 不易施拧螺栓处，检查完后方可试装。 ３．３．２ 现场吊装 桥梁跨越高速公路，与高速公路斜交，桥墩身紧挨 公路边坡，施工场地受到，施工条件差。另外高速 公路车流量大，跨公路施工，安全防护需得到有效保 障。经过现场考察后，采用架设龙门吊吊装方案。 钢桁架腹杆在支架平台上拼成“人”字型后，通过 ２０ ｔ门吊吊置于支撑上横梁规定的位置，见图３。支撑 上横梁支承钢桁架腹杆处设有竖向、横桥向、纵桥向调 整机构，便于钢桁架线性调整。 （ａ）钢构件人字行拼接 （ｂ）构件安装示意 图３构件安装示意（单位：ｍｍ） 此方案的优点：①桥下交通影响小；②安装构件二 次调节容易；③吊装辅助设备材料可以重复利用；④不 破坏上下弦混凝土的内部构造。 现场吊装的安装顺序如下：２０ ｔ龙门吊架设完毕 一支撑构件的安装一上下节点板、腹杆桥上人字形拼 装一人字形构件安装一横向支撑、纵向支撑安装一检 查调整腹杆一（浇筑下弦混凝土）一精调腹杆一（浇筑 上弦混凝土）一面漆涂装。 ３．３．３检查调整腹杆、螺栓施工 在浇筑下弦混凝土槽形梁之前，应先对桁架梁进 行检查、调整，然后安装并拧紧高强螺栓。 ①高强度螺栓的施工分为初拧和终拧，高强度螺 栓的初拧和终拧应在同一工作日内完成。初拧完毕的 高强度螺栓逐个用敲击法检查，检查合格后，用白色油 漆在螺栓、螺母、垫圈及构件上划一直线标记，便于检 查终拧时有无漏拧以及垫圈或螺栓是否转动。 ②终拧采用扭矩法，使用前扭矩扳手必须标定，其 扭矩误差不得大于使用扭矩值的±５％。每班操作前 及操作后必须对施工扳手进行扭矩校正，校正结果填 人记录表中，并由校正人签认。在操作后进行扭矩校 正时，如发现其误差超过允许范围，则应对用该扳手终 １０ 铁道建筑 拧过的高强度螺栓全部用检查扳手进行检查、处理。 终拧完成后，应用红色油漆在螺母上作出标记。 度。因此，为使组合桁梁在卸架后能满意地获得设计 规定的线形，须在施工时设置一定数值的预拱度。 施工时仅考虑支架的弹性和非弹性变形，由支架 预压测量结果进行计算，首先确定梁跨中及墩边的预 ③电动板手采用轴力计，风动扳手采用表盘扳手， 人力扳手采用挂重法标定。桁架用的各种扳手，每天 要有专人检查校正，建立履历薄，并登记。 ④高强度螺栓的终拧扭矩检查应在终拧４ ｈ以 后，２４ ｈ之内完成。终拧检查，先观察全部终拧后的 高强度螺栓，检查初拧后用白色油漆标记的螺栓与螺 母相对位置是否发生转动，以检查终拧有否漏拧，之后 拱度，其余位置按二次抛物线比例进行分配。 ４．２施工监测 １）施工监测的目的。组合桁梁内部是多次超静 定结构，理想的几何线型与合理的内力状态不仅与设 计有关，而且还依赖于科学合理的施工方法。为保证 用表盘扳手进行紧扣检查。检查合格者在螺栓末端点 以黄色油漆标记。 下弦混凝土槽形梁浇筑形成后，因混凝土的收缩 变形，在混凝土的初凝期内对钢桁架进行精调。 ３．３．４ 面漆涂装 钢桁架涂装要求：底漆为特制环氧富锌防绣漆２ 道（４０／．ｚｍ／道），中间漆为棕红云铁环氧中间漆１道 （８０ ｍ／道），面漆为氟碳面漆２道（３５ Ｉ，ｚｍ／道），涂装 质量应满足《铁路钢梁保护涂装》（ＴＢ／Ｔ １５２７－－２００４） 的规定。本构件底漆、中间漆、一遍面漆已经在工厂加 工喷涂完毕，现场只须喷涂一道面漆。 ４施工控制和监测 ４．１ 施工控制 ４．１．１ 温度应力控制 本桥一次浇筑混凝土体积较大，但断面较小，底板 最大厚度９５ ｅｍ，梁两侧最大厚度２００ ｅｍ，部分属于大 体积混凝土，为防止梁体混凝土开裂，需要特殊温度控 制。施工时注意 昆凝土入模温度及浇筑速度，必要时 混凝土中掺人冰块并加缓凝剂。混凝土浇筑完毕，及 时覆盖，洒水养护等。 ４．１．２混凝土收缩裂缝控制 严格控制水泥和水用量，加高效减水剂；在满足混 凝土浇筑工艺的前提下，控制混凝土坍落度；加强振 捣，保证混凝土密实；浇筑时和浇筑后保证活动支座的 自由滑动；必要时跨中设置工作缝，工作缝最后用干硬 性混凝土填塞。 ４．１．３主梁线形控制 浇筑梁体混凝土时，根据施工荷载和理论计算挠 度设置反拱，施工中进行施工检测。根据施工方法，施 工荷载和施工工期等适当调整，确定合理的立模高程， 确保梁体线形达到规范要求。在支架上浇筑桁架杆件 时，在施工时和卸架后，组合桁梁要产生一定的挠 桁梁获得预先设计的应力状态和几何线形，在施工中 对桁梁结构进行实时监测，并根据监测结果对施工过 程中的控制参数进行相应的调整，使桁梁的内力和线 形达到设计及规范要求。 ２）施工监测的内容。①根据施工监控大纲、设计 图纸、施工组织设计等资料，撰写施工监控规划和实施 细则；②施工过程中整体结构安全性验算；③施工过程 中主梁应力、温度测试；④施工过程中主梁浇筑立模高 程预告；⑤桥面铺设轨道高程预告；⑥施工过程中施工 误差分析及成桥内力状态分析；⑦施工过程中参与重 大技术讨论会。 ３）施工监测的目标是通过对施工过程的监测，使 组合桁梁的内力及线形满足设计及规范要求，达到以 下三个方面的目标：①结构内力达到设计要求或满足 规范；②结构线形和顺；③保证施工过程结构安全。 ５ 施工效果 西平铁路后河村８０ ｉｎ钢一混凝土组合桁梁桥已 于２０１１年８月份顺利完工，施工监测结构内力达到规 范标准，结构线形控制满足设计要求，施工过程结构安 全。为以后同类工程提供了可借鉴的经验。 参 考 文 献 ［１］中华人民共和国铁道部．ＴＢ １０００２．３—２Ｏ０５ 铁路桥涵钢 筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范［Ｓ］．北京：中国铁道出 版社，２００５． ［２］中华人民共和国铁道部．ＴＢ １０００２．２—２００５铁路桥梁钢 结构设计规范［Ｓ］．北京：中国铁道出版社，２００５． ［３］中华人民共和国铁道部经济规划研究院．ＴＺ ２０３－－２００８ 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南［ｓ］．北京：中国铁道出版 社，２００９． ［４］景改萍．成都北编组站大跨结合梁施工技术［Ｊ］．铁道建筑， ２０１０（７）：２１—２３． （责任审编 赵其文）
