淺談高烈度地震山區(qū)高速鐵路橋梁豎向防落梁施工技術(shù)

熊利文

（中鐵十六局集團(tuán)有限公司第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

淺談高烈度地震山區(qū)高速鐵路橋梁豎向防落梁施工技術(shù)

熊利文

（中鐵十六局集團(tuán)有限公司第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

現(xiàn)以滬昆鐵路客運(yùn)專線（云南段）高烈度地震山區(qū)橋梁防落梁施工為對象，結(jié)合9度地震區(qū)增加豎向防落梁措施施工的特征，提出豎向防落梁裝置的梁體預(yù)埋組件定位、墩臺頂預(yù)埋組件定位，以及球絞式豎向限位桿定位安裝等技術(shù)措施，有效地解決了豎向防落梁組件定位安裝困難、安裝空間小、安裝風(fēng)險大等問題，進(jìn)一步優(yōu)化了高烈度震區(qū)域高速鐵路橋梁豎向防落梁施工工法，實(shí)現(xiàn)了橋梁防落梁施工質(zhì)量難控制的目標(biāo)。

高烈度地震區(qū)；高速鐵路；豎向防落梁；施工安裝技術(shù)

0 引言

目前，橋梁梁體防落梁裝置是橋梁工程中的重要組成部件之一，普通橋梁梁體設(shè)置縱、橫向防落梁裝置，在高烈度地震區(qū)高速鐵路橋梁梁體設(shè)置豎向防落梁裝置更為重要，在國內(nèi)也罕見，其作用是在強(qiáng)烈地震時，使梁體結(jié)構(gòu)所受地震力能起到緩沖，起到豎向減震和限位目的，同時保證在地震時減少梁體傾斜和不滑出橋墩或橋臺，確保了梁體在地震時的安全性進(jìn)一步得到保障。本文針對高烈度地震區(qū)域橋梁豎向防落梁施工遇到難題采取的工藝和措施，提出筆者的經(jīng)驗體會。

1 工程概況

滬昆鐵路客運(yùn)專線云南段站前3標(biāo)段位于昆明市嵩明縣境內(nèi)，該管段線路長16.04 km，設(shè)計大中橋17座，總長8 711 m，地處小江斷裂帶和高烈度（9度，Ag=0.4）地震區(qū)域，位于高烈度地震區(qū)域的箱梁共273榀。每孔梁設(shè)置四個豎向防落梁裝置，布置如圖1所示。梁體施工時在梁體側(cè)面相應(yīng)位置預(yù)埋梁體鋼板組件，梁體預(yù)埋組件與梁體鋼筋固定牢固；墩臺施工時在墩臺頂相應(yīng)位置預(yù)埋梁體鋼板組件，墩臺頂預(yù)埋組件與墩臺頂鋼筋固定牢固，待梁體架設(shè)就位后安裝球鉸式豎向防落梁其它部分[1]?？梢姡@樣給預(yù)埋組件（單套預(yù)埋組件重105 kg）定位和豎向防落梁安裝增加了難度，也給施工工藝技術(shù)和措施提出了新的難題。

2 豎向防落梁裝置技術(shù)

梁體預(yù)埋組件采用（420×420×20）mm滲鋅鋼板。鋼板上每邊鉆3個Ф38 mm的孔，孔間距160 mm，需鉆透，配合預(yù)埋8根Ф40 mm的錨錠鋼棒，采用基孔制間隙配合。配合公差等級為H8/h7，校準(zhǔn)位置后，再將其用四點(diǎn)點(diǎn)焊焊牢，并保證錨錠鋼棒與預(yù)埋鋼板垂直。錨錠鋼棒頂中心攻絲孔M20×30 mm，與球絞式豎向限位構(gòu)件下法蘭盤M20螺栓連接，螺孔安裝前涂抹黃油[1]。同時，鋼板上兩錨錠鋼棒之間預(yù)埋8根Ф12鋼筋車螺紋連接，長24cm，預(yù)埋鋼板預(yù)先鉆M12的絲孔，需鉆透，且底面處理平整，再將Ф12鋼筋擰進(jìn)預(yù)埋鋼板里。詳見圖2所示。

墩臺頂預(yù)埋組件采用420 mm×420 mm×20 mm滲鋅鋼板，鋼板上以直徑320 mm的圓上勻布鉆6個Ф38 mm的孔，需鉆透，配合預(yù)埋6根Ф40 mm的錨錠鋼棒，采用基孔制間隙配合，配合公差等級為H8/h7，校準(zhǔn)位置后，再將其用四點(diǎn)點(diǎn)焊焊牢，并保證錨錠鋼棒與預(yù)埋鋼板垂直[1]，錨錠鋼棒頂中心攻絲孔M20×30 mm，與球絞式豎向限位構(gòu)件下法蘭盤M20螺栓連接，螺孔安裝前涂抹黃油。同時，在鋼板上預(yù)埋6根Ф12鋼筋車螺紋連接，長24 cm，預(yù)埋鋼板預(yù)先鉆M12的絲孔，需鉆透，且底面處理平整，再將Ф12鋼筋擰進(jìn)預(yù)埋鋼板里，詳見圖3所示。

圖1 豎向防落梁裝置布置圖

圖2 梁體預(yù)埋鋼板尺寸圖

圖3 墩臺頂預(yù)埋鋼板尺寸圖

3 豎向防落梁裝置施工技術(shù)

3.1 組件梁體預(yù)埋

考慮梁體內(nèi)鋼筋比較密集，預(yù)埋組件重量重和施工時難固定，同時，在混凝土澆筑過程中，可能沖動預(yù)埋組件，預(yù)埋組件定位難和固定難。為解決這個問題，采取在箱梁側(cè)模上打孔，使用M20螺栓固定預(yù)埋組件，確保了組件的預(yù)埋精準(zhǔn)性。

首先，在箱梁側(cè)模測量放出預(yù)埋組件的中心十字線，同時標(biāo)出預(yù)埋鋼板四個角處錨錠鋼棒上M20螺孔中心位置，在側(cè)模板上對應(yīng)螺孔位置鉆Ф25孔眼，并在外側(cè)增加加強(qiáng)墊板焊牢固。

第二，門吊將組件吊到位，使預(yù)埋組件的鋼板四個角緊貼箱梁側(cè)模，四個角處錨錠鋼棒上M20螺孔與側(cè)?？籽蹖R，將預(yù)埋組件的鋼板采用4顆M20螺栓擰緊在側(cè)模上，這樣預(yù)埋組件定位準(zhǔn)確，在混凝土澆筑過程程中也不會移位。

第三，預(yù)埋組件均固定后，再綁扎梁體鋼筋，鋼筋與錨錠鋼棒沖突時，調(diào)整鋼筋位置，與預(yù)埋錨錠鋼棒或鋼筋綁扎一起，梁體混凝土澆筑并初凝完成后，松開預(yù)埋組件固定M20螺栓，減少預(yù)埋組件與混凝土之間產(chǎn)生溫度等應(yīng)力影響。

3.2 組件墩臺頂預(yù)埋

九度地震區(qū)墩臺頂鋼筋雖然密集，但豎向防落梁預(yù)埋組件固定在鋼筋上，在混凝土澆筑過程中，沖動預(yù)埋組件，影響偏位較大，預(yù)埋組件定位難。為解決這個問題，采取2根L100×100 mm角鋼定位架，使用M20螺栓固定預(yù)埋組件在定位架上，定位架固定在墩帽模板上，確保了組件的預(yù)埋精準(zhǔn)性。

墩頂每側(cè)有兩個預(yù)埋組件，每側(cè)加工一套角鋼定位架，將兩根角鋼采用4根橫向鋼件平行連接加固，平行角鋼兩豎立面外側(cè)間距為預(yù)埋組件鋼板寬。做定位架時，在角鋼上放樣好組件錨錠鋼棒上M20螺孔位置，在角鋼上對應(yīng)孔眼位置鉆Ф25孔眼，定位架定位后平行角鋼兩端搭接在墩帽模板兩邊固定（可調(diào)高度）。

墩帽鋼筋綁扎和模板就位后，放樣出墩頂?shù)呢Q向防落梁預(yù)埋組件中心位置和標(biāo)高，根據(jù)位置拔調(diào)與錨錠鋼棒沖突的鋼筋。初步定位好預(yù)埋組件，放置在墩頂鋼筋網(wǎng)上，后根據(jù)放樣位置和標(biāo)高在墩帽模板頂上固定好定位架，采用墊片調(diào)高程，螺栓或焊接固定。

將預(yù)埋組件兩邊采用4顆M20螺栓固定角鋼背面，鋼板組件固吊在定位架上，固定后調(diào)整鋼板組件周邊鋼筋與組件鋼棒和鋼筋綁扎。這樣預(yù)埋組件與模板及墩頂鋼筋加固成整體，確保了預(yù)埋組件定位準(zhǔn)確性，在混凝土澆筑過程程中也不會移位。

預(yù)埋組件均固定后，在墩帽混凝土澆筑過程中，采用油布或黃油保護(hù)好鋼板螺孔，混凝土初凝完成后，松開預(yù)埋組件固定M20螺栓，拆卸定位架，減少預(yù)埋組件與混凝土之間產(chǎn)生溫度等應(yīng)力影響。

3.3 球鉸式豎向防落梁桿定位安裝

球鉸式豎向限位桿比較重，通常架好梁后安裝，存在墩頂高空吊裝，空間小，人員作業(yè)難，風(fēng)險大。為解決這個問題，采取在梁場送入架梁機(jī)前安裝好豎向限位桿。在梁場上清理干凈梁體預(yù)埋鋼板表面和螺孔，孔內(nèi)打上黃油，利用小型提升機(jī)將球絞式豎向限位桿送到位，用M20螺栓將上支座板組件與梁體預(yù)埋組件連接安裝好，收緊限位桿中間套筒到最短，隨梁體運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場橋墩，詳見圖4所示。

圖4 梁體豎向限位桿就位實(shí)景

梁體就位前，對墩臺頂豎向防落梁預(yù)埋組件鋼板表面和螺孔內(nèi)清理干凈，孔內(nèi)打上黃油。待梁體安裝完成后，擰動限位桿中間套筒至合理長度，使下球鉸底座與墩臺頂預(yù)埋組件鋼板正對，采用M20螺栓連接牢固，完成豎向防落梁組件的安裝。

4 結(jié)語

近年來地震災(zāi)害對橋梁抗震產(chǎn)生了巨大的影響，目前我國在這方面的研究尚欠缺[2]，特別是高烈度地震區(qū)域橋梁梁體的安全性應(yīng)得到社會廣泛關(guān)注。為滿足抗震設(shè)防要求，在墩臺頂與梁體之間增設(shè)豎向防落梁裝置，高速鐵路橋梁防落梁措施及施工工藝至關(guān)重要。為此，解決防落梁措施施工難度問題和保證施工質(zhì)量，成了關(guān)鍵技術(shù)問題。本文采用的豎向防落梁梁體預(yù)埋組件定位技術(shù)、墩臺頂預(yù)埋組件定位技術(shù)，以及球鉸式豎向限位桿定位安裝技術(shù)等綜合運(yùn)用，有效地解決了豎向防落梁組件定位安裝難，安裝風(fēng)險大等問題，實(shí)現(xiàn)了橋梁防落梁施工質(zhì)量控制目標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化了高烈度地震區(qū)高速鐵路橋梁豎向防落梁施工工法。圖5為梁體豎向限防落梁裝置之實(shí)景。

圖5 梁體豎向限防落梁裝置之實(shí)景

[1]中鐵二院.時速350公里客運(yùn)專線：無砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁（雙線、預(yù)制、Ag=0.4g）[Z].成都：中鐵二院，2012.

[2]王軍文，李建中，范立礎(chǔ).橋梁結(jié)構(gòu)地震碰撞效應(yīng)及防落梁措施研究現(xiàn)狀[J].公路交通科技，2007（5）：32-35.

U445.4

B

1009-7716（2017）08-0145-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.044

2017-04-24

熊利文（1975-），男，湖北浠水人，工程師，研究方向：橋梁施工技術(shù)。