高铁桥梁上跨既有营业线简支箱梁横移施工技术.pdf

世界桥梁 2023年第51卷第S1期（总第224期）World Bridges#Vol.51,No.S1#2023（Totally No.22485DOI：10.20052/j.issn.1671-7767.2023.SI.013高铁桥梁上跨既有营业线简支箱梁横移施工技术付浩高山景行付浩高山景行2（1.中铁大桥局集团第五工程有限公司，江西九江332004；2.长沙理工大学土木工程学院，湖南长沙410114）摘 要摘 要：新建福州至厦门铁路上行联络线湖边特大桥上跨既有福厦线湖地里大桥，设计为32 m简支混凝土箱梁&为确保该 简支箱梁施工时既有营业线运营安全，简支箱梁施工采用墩旁线外支架现浇、横移就位施工技术&综合考虑天窗点作业时间 限制、营业线高空施工安全，在常规的支架现浇、横移施工技术基础上，采用现浇支架与横移系统联合设计，增加了支架上箱 梁横移的稳定性；设计了鱼腹式异形滑道梁，滑道梁分段设计、吊装，降低了营业线吊装难度，确保吊装安全；改进了滑轮导向 限位装置，利用滑座两侧的钢轮引导及限位滑移，确保了横移就位的准确性&采用的施工技术降低了上跨施工安全隐患，节 约了施工成本，加快了施工进度，有效解决了新建桥梁上跨既有营业线的施工难题&关键词关键词：简支梁桥；高速铁路桥；既有营业线；上跨施工；混凝土箱梁；箱梁横移；支架现浇；施工技术中图分类号中图分类号：U448.217；U448.13；U445.4 文献标志码:文献标志码:A 文章编号文章编号：1671-7767（2023）Sl-0085-061 工程概况工程概况新建福州至厦门铁路上行联络线湖边特大桥跨 越既有福厦线湖地里大桥，既有福厦线的里程为 K881+248,上行联络线湖边特大桥里程为 FZNSLDK0+570,两线夹角为23.365。上行联络 线湖边特大桥位于平曲线上，单线布置，第68跨 简支梁上跨并相交既有福厦线湖地里大桥，受两线 夹角控制，6号、7号墩以钢盖梁门式墩跨越既有福 厦线（见图1）。因既有福厦线为繁忙干线，行车密 度大，第68跨箱梁采用墩旁支架现浇（包括桥面 附属结构），箱梁现浇完成横移至设计位置就位（见 图2）。单位：m图图1上行联络线湖边特大桥与既有营业线平面布置上行联络线湖边特大桥与既有营业线平面布置Fig.1 Plan layout of upline section of HubianBridge over existing railway福州南福州既有福厦线湖地里大桥6号墩现浇支架图图2第第68跨现浇支架平面布置跨现浇支架平面布置 Fig.2 Plan layout of scaffolds between spans 6-8forin-4ituca4ting上行联络线湖边特大桥第68跨均为32 m简 支混凝土箱梁，采用等高预应力混凝土单箱单室直 腹板截面&箱梁中心线处梁高2.5 m；底板宽 3.2 m；顶板宽7.6 m,设双向横坡，距箱梁中心线2.1 m范围内设2%横坡，梁体跨中截面两翼悬臂 长2.2 m,在距两翼悬臂端1.7 m处横坡变为 2%，最后在距两翼悬臂端0.65 m处横坡变为0。梁端设横隔墙，截面两翼悬臂长2.07 m,底板宽 3.46 m,梁端顶、底板及腹板局部加厚&简支箱梁 附属结构包含挡砟墙、竖墙、遮板、混凝土栏杆等（见 图3）。收稿日期 收稿日期 022-07-27作者简作者简介：付浩（1978）,男，高级工程师，2009年毕业于重庆交通大学土木工程专业，2018年毕业于武汉大学建筑与土木工程专业，工程硕 士（E-mail：）。86世界桥梁 2O23,51(S1)图图3 32 m简支梁附属结构简支梁附属结构Fig.3 Appurtenances of 32 m simply-supported beam2总体施工方案总体施工方案上行联络线湖边特大桥第68跨箱梁整体横 移根据横移距离按第6跨、第8跨、第7跨的顺序进 行&箱梁横移采用现浇支架和横移系统联合设计，即在现浇支架立柱柱顶安装滑道梁，待箱梁在支架 上现浇完成后，安装横移系统，将箱梁支撑在滑座 上，通过设置于柱顶的滑道梁及横移系统，将箱梁横 向滑移至设计位置&横移施工包括现浇支架搭设、滑道梁及滑座安装、箱梁主体及附属结构施工、横移 系统安装、箱梁横移、顶落梁施工等工序&其中现浇 支架搭设、箱梁主体及附属结构施工（除伸缩缝安 装）属于邻近营业线B类施工，部分滑道梁安拆、箱 梁整体横移及顶落梁属于营业线封锁施工&32 m 简支混凝土箱梁横移施工工艺流程如图4所示&|现浇支架搭设|道梁及滑座安|打I乗圭体及”属结构施门|横移系:统安装|-1梁体荷载转换至丽|箱梁横移|顶落*施工|落梁至设计彳置,完成丽|拆除千斤顶及现浇支架|图图4 32 m简支混凝土箱梁横移施工工艺流程简支混凝土箱梁横移施工工艺流程Fig.4 Transverse moving construction process of 32 m simply-supported concrete box beam3施工关键技术施工关键技术3.1现浇支架搭设现浇支架搭设属于邻近营业线B类施工&现 浇支架下部结构采用挖孔桩基础、钢管立柱&支架 基础采用2 m和6 m人工挖孔桩，挖孔桩基 础桩顶预埋钢板；支架共设38根钢管立柱，除6号 墩中4根钢管立柱为!1 200 mmX 14 mm外，其余 钢管立柱均为！800 mmX 10 mm,钢管立柱与挖孔 桩桩顶预埋的钢板焊接牢固，保证横移过程支架基 础安全，最大程度减小对既有线的影响；立柱间安装 联结系，联结系采用2,4型钢组合&支架上部结构 采用贝雷梁结构,钢管立柱顶安装砂筒、横向分配梁 和滑道梁2-,横向分配梁采用2HN588 mm X 300 mm型钢，在横向分配梁顶安装贝雷梁，采用 3 m标准贝雷，横向设置9榀，间距为450 mm和 900 mm两种。3.2滑道梁及滑座安装滑道梁是为箱梁横移的轨道，主要布置于钢管 立柱顶、钢盖梁顶以及垫石上方&顶部铺设4 mm 厚不锈钢板，滑道梁一侧设置反力座，通过水平千斤 顶、钢绞线和滑座实现箱梁横移&由于箱梁横移需越过垫石，因此滑道梁设计为 异形鱼腹式，截面为箱形，高1 200 mm、宽900 mm，采用钢板焊接3切。滑道梁从现浇支架钢管立柱顶 到垫石顶截面逐渐渐变，并根据重量及距营业线距 离进行分段，分段滑道梁之间采用高强度螺栓连接&部分滑道梁布置如图5所示&850占 90層一 反丸座 滑道梁 墩顶遇道梁叫滑唔梁B1+40.42界j-J昭P13 140滑道梁顶PI墩身丿抄垫垫梁A5号墩十滑話梁A1世I(a)5号墩12 90013 140滑道梁A5滑.道梁顶滑道梁B54 600钢盖梁（b）7号墩小里程侧11 000900 1 8503 700丄 6 550滑道梁顶+40.J60滑哼梁A7I X os1 900 海、诃滑道梁戍滑道梁B7滑道廖普木M、骨道字说墩顶 M、K40.0368号墩(c)8号墩反力座9号墩、亠 尺寸单位：mm 标高单位：m图图5部分滑道梁布置部分滑道梁布置Fig.5 Partial of beam carrying sliding rails滑道梁上设置滑座，每根滑道梁设置2个滑座，箱梁现浇前将滑座就位于永久支座位置，2个滑座 通过连接杆连接成整体（见图6）。）。通过改进滑座，在外侧设置钢轮作为导向，在滑道梁上形成导向及 限位作用，防止横移卡死及滑座偏移导致箱梁在横 高铁桥梁上跨既有营业线简支箱梁横移施工技术 付浩，高山景行87移过程中出现过大的纵移&滑座底部设置MGE 板，利用MGE板的弹性和抗冲击性能消除轨道不 平带来的局部高压&滑座结构支座p 预埋板”；100 t连续千斤顶i&m、箱梁矢骨座Z1嗨岸滑座Z2H5602 040776,315,$钢绞线(b)滑座Zl、Z2连接及安装布置单位：mm图图6滑座示意及安装布置滑座示意及安装布置Fig.6 Details of slide shoe and slide shoe installation3.3箱梁主体及附属结构施工箱梁主体及挡砟墙、电缆槽道、竖墙、遮板、混凝土栏杆、防水层、保护层等桥面附属结构施 工按照邻近营业线相关要求实施&简支混凝土 箱梁主体施工工序主要有：支架预压施工$底、侧模安装$底、腹板钢筋及预应力安装$内模及 支架安装$顶板钢筋绑扎、纵向预应力管道安 装$箱梁混凝土施工$混凝土养护$预应力施 工$预应力孔道压浆$封锚及封端&为加快施工进度，58号墩墩身施工与现浇支 架搭设同步进行，墩身施工时需预埋现浇支架钢管 立柱扶墙预埋件，现浇支架与墩身同步施工完成&由于现浇支架、横移系统上空间有限,起顶梁体较困 难，现浇工况与横移工况体系转换采取不起顶、直接 落梁的转换方式&箱梁现浇完成达到设计强度后，先拆除滑道梁上底模及小肋，然后利用砂筒落梁，使 梁体荷载转移至现浇支架滑道梁滑座上(箱梁现浇 时提前安装)，完成体系转换&3.4 横移系统安装横移系统包含反力座、100 t连续千斤顶、钢绞 线、锚具、液压泵站及计算机控制系统&在箱梁落梁 至滑座上后，按照要求安装横移系统,5-&其中反力 座设置在靠近垫石一端滑道梁上，由钢板焊接组成&反力座处钢绞线锚固采用P锚，锚具固定于反力座 上&牵引力由2台100 t连续千斤顶提供，千斤顶 长1 650 mm,直径395 mm&100 t连续千斤顶布置 在梁底滑座处&安 装 千 斤 顶 时#在 千 斤 顶 两 侧 滑 道 梁处安装限位钢板，防止千斤顶在安装过程中滑落*横移时，利用箱梁翼缘泄水孔连接千斤顶固定，千斤 顶随梁体移动，可有效减少拖拉钢绞线对营业线影 响&拖拉钢绞线单侧采用3根015.2 mm钢绞线，钢绞线一端与反力座上P锚相连，另一端通过锚具 与梁底滑座上水平千斤顶相连，并用工具锚板和夹 片进行固定&钢绞线预留段利用铁丝绑扎固定&3.5 箱梁横移为保证箱梁横移安全、高效，尽量减少对既有营 业线运营的影响，正式横移前进行试横移施工，每跨 在1个.级天窗点内均试横移2 m&通过试横移施工 检验临时结构、横移系统设备、横移施工工艺;然后再 在1个/级封锁天窗点内横移箱梁至设计位置&施工过程中应保护接触网，防止对接触网馈线 造成破坏,采用护线条对接触网馈线进行保护&严 格控制吊车大臂等导电体侵入接触网2 m的安全 限界6切。联系设备管理部门对箱梁横移施工范围 内的接触网和接触网立柱进行探查，对现场施工有 影响的接触网及立柱做好防护施工，采用预绞丝进 行防护，防止施工中对接触网及立柱造成破坏施工&接触网防护措施施工完成后与管理单位办理签认手 续，签认手续完成后组织现场施工&利用墩身、钢盖 梁接地系统对各施工设备进行接地，防止接触网感 应电造成伤害&在天窗点内进行正式横移施工,10-&需专人负 责营业线天窗计划的申请工作，提前锁定时间点，并 围绕该时间点合理安排各项工作，确保在批准的天 窗点内完成吊装工作&上跨既有营业线施工应防止 漂浮物及小型工具散落，营业线附近应禁止使用易 漂浮的物件,做到工完场清、文明施工&所有横移准备工作完毕并经检查合格后，开始 箱梁横移施工,11-&第6跨箱梁在天窗点内一次横 移到位，横移距离8.5 m；第7跨、第8跨箱梁在天 窗点内2次横移到位，第一次横移距离分别为 9.5 m、7.5 m,第二次横移距离分别为12 m、10 m&箱梁横移过程中，保证水平千斤顶行程一致且时刻 观察行程差，保证行程差不超过20 mm,行程差超 过允许值时应立即停止横移，进行两端行程调整&通过横移计算机控制系统点动调整，以保证2台水 平千斤顶的同步和减小4个滑座的高差&第68 跨箱梁横移距离如表 1 所 示，第 7 跨箱 梁 6 号墩 大 里程侧箱梁横移布置如图7所示&88世界桥梁 2O23,51(S1)表表1第第68跨箱梁横移距离跨箱梁横移距离Table 1 Transverse moving distance of box beam between spans 6-8梁跨试横移距离/=第一次横移 距离/=第二次横移 距离/=合计横移 距离/=第6 跨 2 8510.5第7 跨 29.5 12.0 23.57.5 10.0 19.5跡工箱梁（横移到位）澀期梁（浇筑位置）第8 跨 2=水平 訂芹顶 滑道梁A3图图7第第7跨箱梁跨箱梁6号墩大里程侧箱梁横移布置号墩大里程侧箱梁横移布置 Fig.7 Transverse moving layout of box beam overpier6in7thspanon1ongaccesside3.6顶落梁施工顶落梁施工在天窗点内进行，第7跨7号墩、第8 跨7号和8号墩分4次顶落梁，第6跨5号和6号墩 及第7跨6号墩分3次顶落梁&梁体横移到位后单 孔箱梁采用8台200 t双作用千斤顶（含位移传感器 和压力传感器）同步顶落梁，配置4台50 t水平调整 千斤顶确保箱梁顺桥向精确调整&横移到位后箱梁 梁底距离墩顶高度根据不同滑座高度（300=、425=）及不同距离分别为924=、1 049=。第 68跨所有墩第一次、第二次顶落梁高度均为 150=；第三次顶落梁5号、6号墩顶落梁高度为 99=,1213-,7号、8号墩顶落梁高度为150=；第7 跨7号墩、第8跨7号和8号墩第四次顶落梁高度为 74=。根据梁底与滑道梁顶距离及第一次至第四 次顶落梁 高 度，则 各墩顶落梁高 度 分别 为 399=+524=。顶落梁施工参数如表2所示&图图8滑座拆除示意滑座拆除示意Fig.8 Removal of slide shoe（2）第二次顶落梁施工：移除千斤顶，利用2 t 倒链拖拉垫梁A（滑座高300=），），并利用吊机将 垫梁A吊出&千斤顶起顶10=，以箱梁脱离钢板 为宜&千斤顶分次回落（每次回落高度20=），），边 回落边抽钢垫块，确保钢垫块与箱梁之间距离不大 于10=,直至回落完毕&（3）第三次顶落梁施工：移除千斤顶，利用2 t 倒链拖拉垫梁A（滑座高425=），），并利用吊机将 垫梁A吊出&千斤顶起顶10=，以箱梁脱离滑道 梁或钢板为宜&利用倒链配合吊机拆除滑道梁B1、B3、B4节段，部分滑道梁拆除示意如图9所示&表表2顶落梁施工参数顶落梁施工参数Table 2 Construction parameters of box girder jack-up andlowering梁跨横移到位后 墩号梁底距墩顶-高 度/=顶落梁高度/=第一次第二次第三次第四次合计第6 跨5号924150150993996号92415015099399第7 跨6号924150150993997号104915015015074524第8 跨7号1049150150150745248号104915015015074524（1）第一次顶落梁施工：千斤顶起顶10=,以 滑座脱空为准，箱梁荷载支撑于千斤顶上，千斤顶锁 死&利用2 t倒链向两侧拖拉滑座，采用汽车吊配 合拆除滑座，滑座拆除示意如图8所示&图图9部分滑道梁拆除示意部分滑道梁拆除示意Fig.9 Removing slide-rail-carrying beam B4（4）第四次顶落梁施工:第7跨7号墩、第8跨 7号和8号墩需进行第四次落梁，抽除千斤顶底抄 垫钢板至钢板厚度为24=，千斤顶油缸顶升至行 程150=&千斤顶起顶10=，以箱梁脱离钢垫 块为宜&千斤顶分次回落（每次回落高度20=），），边回落边抽钢垫块，确保钢垫块与箱梁之间间隙不 大于10=，千斤顶回落74=，千斤顶锁死&抄 紧抄垫钢板&测量复核落梁后设计位置无误后，垫石顶部安 装灌浆模板，进行支座灌浆施工，支座灌浆料达到设 计强度后，千斤顶卸载拆除，箱梁荷载转移至垫石，顶落梁施工完成&3.7现浇支架拆除及伸缩缝安装现浇支架拆除属于邻近营业线B类施工”16-，现浇支架拆除采用50 t吊机施工。待顶落梁施工高铁桥梁上跨既有营业线简支箱梁横移施工技术 付浩，高山景行89完成后，进行伸缩缝安装，第68跨箱梁共需安装 4道弹性体伸缩缝&其中5号、8号墩墩顶伸缩缝位 于既有福厦线以外，采用邻近营业线施工，6号、7号 墩墩顶伸缩缝位于既有福厦线正上方，需在天窗点 内安装&4结语结语新建福州至厦门铁路上行联络线湖边特大桥第 68跨箱梁横移施工中，箱梁横移采用常用的管桩 贝雷梁形式现浇支架结合横移系统联合设计，安全 性能可靠;满足箱梁横移荷载要求的同时，箱梁制梁 施工能与墩身施工有效组织同步作业，大幅度加快 施工进度，并很大程度节约施工成本&采用鱼腹式 滑道梁和分段吊装工艺，减小了吊装重量&采用1 台计算机控制系统同步控制2台100 t千斤顶的顶 推行程和油压，确保横移同步和横移平面位置&采 用8台200 t千斤顶并联落梁就位，减少在营业线 上方使用大型设备，降低了施工风险，较大程度上节 约了成本。该工程的成功实施可为同类工程提供 参考。参考文献参考文献(References):1方 柯，刘爱林.芜湖长江三桥北引桥50.2 m现浇梁施 工关键技术J.桥梁建设，2021,51(4)134140.(FANG Ke，LIU Ai-lin.Key Construction Techniques for50.2 m-SpanCast-in-SituBeamsin North Approach of Third Wuhu Changjiang River Bridge J.Bridge Construction，2021，51(4)：134-140.in Chinese)王 强，刘爱林.芜湖长江公铁大桥南引桥40.7 m简支 梁施工关键技术桥梁建设2019,49(1):711.(WANG Qiang，LIU Ai-lin.Key Techniques for Constructionof40.7 m-Span Simply-Supported Girders ofSouth Approach Bridge of Wuhu Changjiang River Rail-cum-Road Bridge,.Bridge Construction，2019，49 1)：7-11 inChinese)孙宗磊，张上.潍莱铁路跨青荣特大桥全焊接免涂装 耐候钢钢桁梁设计J.桥梁建设，2021,51(1)：109-114(SUN Zong-lei，ZHANG Shang DesignofAl-Welded Coating-Free Weathering Steel Truss Girder Bridgeof Weifang-Laixi Railway Crossing Qingdao-Rongcheng Intercity Railway J.Bridge Construction，2021，51(1)：109-114 inChinese),刘爱林，李旭，任引亮.商合杭铁路芜湖长江公铁大桥 北引桥公路钢箱梁安装技术,.桥梁建设，2019,49(6)114-119(LIU Ai-lin#LI Xu#REN Yin-liang 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Therestrainerstoguideandlimitthepuleyswereimproved,the steelwheelsonthetwosidesoftheslidingshoe wereabletoguideandlimittheslidingofthe pul eys so as to ensure the concrete box beam could betransversely movedinto position with accuracy Theproposedtransversemovingconstructionmethodcanreducetheconstructionsafety risF of the overpass structure,save construction costs and time,providing a solution for the constructionofbridgescrossingexistingrailwaysKey words:simply-supported bridge；high-speed railway bridge；existing railway；construction over existing railway；concrete box girder；transverse movement of box beam；in-situcastingonscafold；constructiontechnique（编辑：赵兴雅）