上跨既有高速铁路桥梁施工问题对策

闫鲜华

北京铁城建设监理有限责任公司广州分公司，广东广州，510000

摘要：随着我国客运专线、城际铁路建设速度的加快，新建线路与既有铁路干线立体交叉的情况日益常见，铁路运营单位对既有线路安全运营方面也不断提出高要求。如何减少上跨桥梁建设对既有铁路运营的干扰和不利影响也随即成为桥梁方案设计的重点。上跨既有铁路桥梁施工大多采用两类方案：一是采用大跨桥梁跨越方式，二是在交叉处周围布设桥墩跨越。在具体方案选择时，必须充分考虑既有线路运营繁忙程度、净空高度、线路夹角、既有线条数等因素，寻求相对经济且对既有高速铁路运营影响较小的方案。

关键词：既有高速铁路；桥梁施工；对策；

引言

在交通强国建设的背景下，国家综合交通网络日益发达，公路、铁路、水运立体交通工程也越来越常见，公路上跨既有铁路桥梁在施工时，难免会对铁路的正常运营造成一定的影响，为有效减少影响，近些年来采用悬臂施工和转体施工技术的桥梁越来越多。为了提高上跨既有线桥梁施工的质量，保障施工安全，对连施工过程中质量、安全控制技术进行分析，确保了梁体安全顺利施工和安装精度。

1技术难点

上跨高速铁路特大桥的施工建设与铁路运营之间存在相互影响和扰动，与铁路距离较近的桥梁基础施工会影响铁路基础，施工机械设备也可能侵占铁路限界；在既有线上空施工可能发生的坠物对列车安全运行及接触网线存在较大威胁。与此同时，铁路列车通过时所产生的诱导气流会对周围结构设施、施工机械设备产生较大作用力，使安全防护及施工费用增大；接触网线也会干扰和影响特大桥施工。为此，在制定施工方案时必须重点考虑墩身及桩基施工安全防护问题以及列车高速通过时的避让问题。

2桩基施工防护技术

在填埋场基础建设过程中,重点关注北京和上海的铁路机组在钻井过程中的安全监测和保护。为了减小振动对北京和上海大桥立柱的影响,在钻井过程中,钻头的起升高度控制在3m以内,钻孔立柱的深度控制在3m以内,以防止钻孔倾斜对北京和上海大桥立柱的影响。同时,在北京和上海附近进行降水变形监测,监测频率为1周/次,发现异常情况及时向有关部门报告并采取应对措施。为了保证钢筋单元提升的安全,在提升钢筋单元时,要严格控制卷筒的拉伸长度,以确保起重机的最高点不超过高速钢轨的表面。

3转体施工

转体时严格按照设计要求，墩先转体25°后两墩同步转体，防止出现梁体碰撞。通过试运转获得的数据对转体方案进行修改和完善。通过上下双重控制措施以保证梁体可以精确就位，在下承台顶精确定位上承台转体后的边线，从而控制转体施工时箱梁结构的转动角度;上控制措施是全站仪精确定位转体梁端中线点。为防止梁体过转，应在下承台助推反力座且撑脚之间利用I20工字钢设置限位装置，当转至最后一个撑脚与助推反力座空位时，通过采用限位工字钢来防止梁体过转。通过钢索进行牵引转动，每分钟转体角速度不大于0．01rad，稳定后逐步加速，最大转体角速度不得大于0．02rad/min。维持转速均匀、牵引力的对称与同步，确保转盘只承担和摩擦力矩相平衡的动力偶，且不产生倾覆力矩。同时做好转体结构的标高、轴线位置和平衡灯情况的监测。转体施工时，在距离设计位置约2°时，通过系统“暂停”来防止发生结构超转。在惯性运行停止之后，通过“手动”操作动力系统，操作过程中，测量人员循环测报轴线走形的现状数据，在限位型钢上加设橡胶缓冲垫，从而确保转体能精确就位。及时检查转体高程、轴线位置是否满足设计要求，检查无误后，及时通过钢楔块锁定8个撑脚，使转体单位固定不动。采用立模浇筑封固混凝土(C50微膨胀混凝土)的方法，将上转盘和下转盘密实连成一体。

4现浇支架安装

大桥连续梁现浇支架同时作为既有高速铁路的防护结构，为尽可能减小列车运行及风速对防护支架的不利影响，必须进行支架结构物架设距离的计算。结果显示，既有高速铁路列车运行时速平均在300km/h以上，必须将支架架设在距离列车侧壁4.1m之外。连续梁支架荷载设计时必须考虑箱梁结构自重、施工荷载、支架及模板自重、风力影响等。最终将贝雷梁设置在H型钢组合梁上，作为连续梁现浇施工承重梁；支承结构则采用外径720mm和1000mm的钢管柱按6m间距设置。基础为直径1.25m的钢混钻孔桩，按照桩底弱风化层深度及嵌入岩层1.0m确定桩基长。竖直向两节钢管立柱通过法兰盘连接，横纵向不设置连接系。砂箱布设于钢管顶面和H型钢组合梁间，主要起到拆模时支架下落缓冲的作用。在地面完成贝雷梁的分组组装，根据起吊设备实际吊装能力，每组贝雷梁包括四排桁架，组装好的贝雷梁通过起重机逐组精确吊装就位。

5现浇支架的拆除

鉴于贝雷梁的保护距离不足,应在接触网断电后拆卸支架。根据支架的特性,按下部形式拆卸箱梁,侧梁,横梁,横梁,柱。箱梁模板采用机械顶部,人为移除模具,起重机直接拆卸侧面形状,下部形状通过手动拉动连杆移动到箱梁下部板的外侧,起重机直接从箱梁侧面移除。拆卸模板后,Bere梁直接抬起起重机拆卸,钢柱用25吨起重机拆卸。特别值得注意的是,在拆除第2节中的钢柱时,应在柱的底部安装一根绳索,在手动操作绳索的过程中,由全职警卫控制位置,以确保升力不超过警戒线。

6施工线形控制

为确保连续钢构梁体在悬臂浇筑和转体施工过程中结构的可靠度和安全性，及桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求，对桥梁悬臂施工阶段线形、应力和转体过程进行实时现场监测。悬臂施工阶段在每跨施工时布置线形监测断面，每个监测断面布置6个监测点，梁顶板就、底板分别均匀布置3个监测点。悬臂施工阶段线形监测重点内容为混凝土浇筑后、预应力张拉后的挠度监测。梁体结构变形在施工过程中因各种因素影响而处于不断变化状态，对线形监测数据进行分析，用实测数据与理论值进行对比，并依此对悬臂施工线形控制进行信息化指导。

7优化措施

(1)准备施工基础。施工基础主要是指施工设计图纸及相关文件、规格书等。在施工过程中,设计图纸,规范性文件等。在施工中具有重要的指导作用,如果材料准备不充分,会出现施工过程中一些零件难以处理的情况,因此需要根据施工要求和施工前的施工设计准备相应的数据,还需要检查数据的完整性等。这样,基础建设将更加完善。(2)建筑材料的准备。在施工图纸和相关规范性文件的基础上,为准备建筑材料,例如在施工过程中,应根据设计选择规格,参数,水泥规格和其他材料规格,并监测材料的性能,以确保施工中使用的材料具有高质量。(3)技术培训。在施工过程中,技术的有针对性使用不容忽视,因此在施工前必须做好技术工作,需要做好技术细节,以及关键、难点等。栋因此,使用该技术的后续问题将得到解决。(4)安全准备。施工前,要基于施工安全的考虑,进行有针对性的安全培训,使施工人员具有强烈的安全意识,使他们能够更有效地控制自己在施工过程中的行为。(5)确定施工评价方法。在施工评估工作中,不同的方法会产生不同的效果。结合高速铁路桥梁施工,在评估过程中可以采用BIM技术,利用该技术构建桥梁工程模型,然后根据不同的标准和模型数据对桥梁施工的相关内容进行评估,从而准确地判断施工中不适当的内容。以BIM模型为基础,积极改善施工过程中存在的问题,从而使施工的整体效益更加明显,施工质量的控制效果也更加明显。

结束语

上跨既有高速铁路特大桥在施工过程中因采用了现浇支架法，施工进度较快，节省成本，桩基施工时所采取的对既有高速铁路桩基及墩身沉降安全监控措施以及对新建桩基钢筋笼吊装安全防护措施，对防止吊车最高点超出既有高速铁路轨道面起到了较好的作用；所制定的墩身分节段浇筑施工方案也为特大桥墩身浇筑施工的安全稳定性提供了保证。

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