匈塞鐵路項(xiàng)目KM23+762上跨橋施工技術(shù)

王 波

（中鐵二十一局集團(tuán)第五工程有限公司，重慶 402160）

0 引言

匈塞鐵路起點(diǎn)位于匈牙利共和國首都布達(dá)佩斯的布達(dá)佩斯東站，終點(diǎn)為塞爾維亞共和國首都貝爾格萊德中心站，鐵路全線位于匈牙利共和國和塞爾維亞共和國境內(nèi)。最初的線路建于19世紀(jì)末，經(jīng)現(xiàn)代化改造之后，匈塞鐵路將成為客貨共用電氣化雙線鐵路。全線采用歐洲鐵路互聯(lián)互通規(guī)范（TSI），工程相關(guān)設(shè)備及材料必須取得TSI認(rèn)證許可。塞爾維亞境內(nèi)巴塔吉尼卡站—舊帕佐瓦段新建兩條聯(lián)絡(luò)線，起點(diǎn)位于巴塔吉尼卡車站，出站后聯(lián)絡(luò)線布置于正線左側(cè)，在KM23+762處設(shè)置1處鐵路上跨鐵路立交橋，將聯(lián)絡(luò)線右線過渡至正線右側(cè)。

1 工程概況

該橋?yàn)閱尉€橋，橋面為有砟軌道，空間剛架外寬14.50 m，長47.80 m。內(nèi)部凈寬12.5 m，軌道頂面到頂板底面凈空高度為6.93 m?？臻g剛架基礎(chǔ)采用樁徑1.2 m、樁長22 m的鉆孔樁；承臺(tái)厚1.5 m；下側(cè)墻厚1.0 m，高2.6 m；下側(cè)墻上為立柱，直徑0.8 m，高5.3 m；立柱連接上部側(cè)墻與頂板，上部側(cè)墻厚1.0 m，高1.5 m，頂板厚0.9 m。該上跨橋的立體圖如圖1所示。

圖1 立體圖

2 上跨橋施工技術(shù)

2.1 鉆孔樁基礎(chǔ)施工

（1）測(cè)量放樣。用全站儀精準(zhǔn)測(cè)量樁位，采取保護(hù)措施，記錄樁位測(cè)量數(shù)據(jù)，作為后續(xù)樁位偏差分析的參照基準(zhǔn)。

（2）護(hù)筒埋設(shè)。采用直徑大于樁徑20 cm、長度為1.5 m的鋼護(hù)筒，護(hù)筒頂端超過地面0.3 m，以免雜物、地表水進(jìn)入。復(fù)核護(hù)筒埋設(shè)位置，要求中心線偏差不大于50 mm、垂直度不大于1%。

（3）鉆機(jī)就位。護(hù)筒埋設(shè)后，根據(jù)預(yù)先測(cè)量的樁位安排鉆機(jī)就位，調(diào)整鉆機(jī)磨盤中心，使其恰好對(duì)準(zhǔn)樁位中心，并全面檢查鉆機(jī)，要求鉆桿的垂直度、基座的水平度、整機(jī)的穩(wěn)定性均達(dá)到要求，以便平穩(wěn)鉆進(jìn)。在機(jī)座底部鋪設(shè)枕木，提升鉆機(jī)的平穩(wěn)性。根據(jù)地質(zhì)勘查資料可知，施工場(chǎng)地地面以下2 m為根植土和粉質(zhì)黏土層，3～5 m為卵石層，本層具備原孔造漿固壁的施工條件。

（4）泥漿池開挖及防護(hù)。在正式鉆進(jìn)前，先開挖泥漿池，制備優(yōu)質(zhì)的泥漿。泥漿性能指標(biāo)如表1所示。鉆機(jī)處設(shè)一處泥漿池，泥漿池尺寸為6 m長、8 m寬、2.5 m深，1:1放坡開挖。泥漿池四周設(shè)一道30 cm高土埂，在泥漿池邊緣0.5 m處設(shè)防護(hù)欄。

表1 泥漿性能指標(biāo)

（5）鉆進(jìn)成孔。鉆機(jī)就位后先試鉆，判斷鉆機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)鉆進(jìn)作業(yè)方案進(jìn)行檢驗(yàn)。正式鉆進(jìn)時(shí)，適當(dāng)提起鉆桿，向護(hù)筒內(nèi)打漿，用泥漿泵循環(huán)。檢查泥漿具有均勻性，則正式鉆進(jìn)。工程對(duì)鉆進(jìn)作業(yè)精度要求較高，為最大限度減小鉆孔偏差，在施工期間及時(shí)檢查轉(zhuǎn)盤中心和護(hù)筒中心，判斷兩者是否處在相同的直線上。起鉆時(shí)操作平穩(wěn)，不可剮蹭孔壁。鉆孔期間，根據(jù)實(shí)際鉆孔情況適量補(bǔ)充泥漿，用于維持孔內(nèi)水頭高度的穩(wěn)定性。

（6）清孔。清孔分兩次完成：第一次清孔時(shí)，鉆孔完成后鉆頭提離孔底50～80 mm，沖洗液保持循環(huán)，向孔內(nèi)注入新鮮泥漿，鉆頭原地空轉(zhuǎn)；第二次清孔時(shí)，在灌注水下混凝土前安排二次清孔，此環(huán)節(jié)采用導(dǎo)管清孔的方法，上、下竄動(dòng)導(dǎo)管，直至孔底沉渣量被控制在許可范圍內(nèi)為止。

（7）水下混凝土灌注。灌注導(dǎo)管的內(nèi)徑為250 mm，單節(jié)長度為2.7 m，根據(jù)鉆孔灌注要求接長導(dǎo)管。待導(dǎo)管底部距離孔底30～50 cm時(shí)停止接管，根據(jù)導(dǎo)管規(guī)格配套漏斗，確認(rèn)導(dǎo)管、漏斗設(shè)置無誤后，開始灌注混凝土?；炷僚浜媳葷M足歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《SRPSEN1536：2015》的要求，如表2所示。

表2 樁基混凝土配合比

2.2 承臺(tái)施工

（1）基坑開挖。開挖以機(jī)械為主、人工為輔，1:0.75坡率放坡，開挖到位后，施工混凝土墊層。

（2）鑿除樁頭。采用人工鑿除，樁頭伸入承臺(tái)約5 cm，鑿除后樁頭應(yīng)有完整性和穩(wěn)定性。

（3）鋼筋綁扎。鋼筋加工后，用鐵絲綁扎鋼筋的交叉點(diǎn)，保證鋼筋綁扎的穩(wěn)定性，必要時(shí)采取點(diǎn)焊措施。受力鋼筋焊接或綁扎接頭設(shè)置在內(nèi)力較小處，錯(cuò)開布置。在鋼筋與模板之間設(shè)置墊塊，墊塊與鋼筋要綁扎穩(wěn)定。

（4）模板安裝。采用人工安裝。模板安裝到位后，接縫部位用雙面膠帶處理，保證接縫的嚴(yán)密性，以免混凝土灌注期間出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

（5）混凝土澆筑。采用商品混凝土，泵送入模，使用插入式振動(dòng)棒振搗[1]?；炷脸跄?，進(jìn)行混凝土面的提漿、壓實(shí)、抹光，初凝后終凝之前進(jìn)行二次壓光，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度，減少收縮量。

2.3 側(cè)墻施工

側(cè)墻與承臺(tái)同長，分5次澆筑，每次澆筑長度分別為15 m/29.03 m/18.65 m/15 m/20.6 m，施工平臺(tái)采用腳手架，模板采用木模板，用鋼管和方木作為縱橫背楞加固，對(duì)拉桿進(jìn)行固定，鋼筋在加工場(chǎng)制作成型后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，并綁扎到位。各類基礎(chǔ)材料設(shè)置完成后，用泵車將混凝土泵送入模。

2.4 立柱施工

（1）施工平臺(tái)搭設(shè)。沿立柱內(nèi)外側(cè)鐵路線方向搭設(shè)腳手架作為施工平臺(tái)，采用φ48×3.5 mm腳手管搭設(shè)而成；腳手架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長6 m，寬1.5m，高6 m，以立柱中心連線為中心線，腳手架內(nèi)口與立柱外壁間隔0.5 m，內(nèi)外側(cè)腳手架凈間距1.8 m，設(shè)置水平撐和剪刀撐進(jìn)行加固。外側(cè)平臺(tái)帶纜風(fēng)索，并用型鋼進(jìn)行支撐，采用撐拉結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固防護(hù)，如圖2所示。

圖2 立柱施工搭設(shè)（單位：cm）

（2）鋼筋綁扎。按照“廠內(nèi)加工成型、現(xiàn)場(chǎng)安裝”的方法將鋼筋設(shè)置到位。在鋼筋骨架外側(cè)綁扎合適厚度的混凝土墊塊，作為鋼筋保護(hù)層使用[2]?？刂坪媒宇^錯(cuò)開距離。

（3）模板拼裝。鋼模由專業(yè)模板加工廠加工好運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)試拼驗(yàn)收合格后再使用，受實(shí)際地理位置所限，全部采用人工搬運(yùn)拼裝。

（4）混凝土澆筑。就近采購商品混凝土，罐車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，泵送入模?；炷料侣涓叨瘸^2 m時(shí)，用串筒下料，以防離析。澆筑時(shí)用插入式振動(dòng)器振搗。

2.5 頂板施工

以門式支架現(xiàn)澆的方法施工本現(xiàn)澆梁跨。支架基礎(chǔ)厚度為35 cm，寬度為180 cm。

（1）支架地基處理。地基應(yīng)有平整性和穩(wěn)定性，根據(jù)此要求，先用推土機(jī)、平地機(jī)整平，再用壓路機(jī)碾壓，地基承載力EVD值達(dá)到40 MN/m2，檢測(cè)合格后澆筑支架條形基礎(chǔ)，尺寸為80 cm×180 cm×7780 cm。

（2）支架施工?，F(xiàn)澆支架采用螺旋管門式支架。螺旋管門式支架在頂板下橫橋向φ193.7 mm螺旋管按照5.1 m的間距布置3列，順橋向按照3 m的間距布置，螺旋管高度為6.5 m。主龍骨采用120槽鋼，間距40 cm布置，單根長度8.3 m。次龍骨采用HEA400工字鋼，間距3 m布置，單根場(chǎng)地12 m。其上鋪設(shè)20 mm厚度的木模板。

（3）支模及拆模。人工安裝，先安裝底模，再安裝側(cè)模，以中間向外側(cè)排開進(jìn)行作業(yè)。對(duì)于兩個(gè)相鄰的模板，可借助雙面膠來進(jìn)行黏合。在完成黏合工作后，還應(yīng)對(duì)模板之間的平順度進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在不平整的地方，應(yīng)采取措施對(duì)模板進(jìn)行修正。檢查模型的幾何尺寸，控制偏差不超限。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到60%，同時(shí)混凝土表層與環(huán)境的溫差、混凝土內(nèi)外部溫差均不超過15℃時(shí)，可拆除端模。

（4）鋼筋施工。鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)地集中加工，在進(jìn)行鋼筋的安裝作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制其保護(hù)層的厚度。同時(shí)需注意在鋼筋與模板之間使用同類型的混凝土墊塊，且盡量使墊塊位置錯(cuò)開。

（5）混凝土施工。混凝土澆筑時(shí)從跨中向兩端對(duì)稱澆筑，水平分層、斜向分段，每段長5 m左右。上、下層前后澆筑距離不小于1.5 m，混凝土入模應(yīng)具有均勻性，禁止在短時(shí)間內(nèi)大量澆筑混凝土入模。

3 結(jié)構(gòu)分析

該橋設(shè)計(jì)利用RadimpexTower軟件包進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。根據(jù)歐洲鐵路橋梁荷載規(guī)范，對(duì)所有類型的規(guī)定荷載和組合進(jìn)行了靜力分析，包括基本荷載（恒載和附加永久荷載）、根據(jù)UIC71對(duì)車輛具有適當(dāng)動(dòng)態(tài)系數(shù)的動(dòng)態(tài)荷載、附加荷載（收縮、流動(dòng)性、溫差±10℃、溫度變化±25℃）和特殊荷載（8度震區(qū)）[3]。荷載均符合有關(guān)規(guī)定，所有荷載均按照適用的歐洲規(guī)范規(guī)定確定，計(jì)算影響同樣根據(jù)歐洲規(guī)范進(jìn)行預(yù)算分析。

4 混凝土現(xiàn)澆施工控制

科學(xué)合理地安排混凝土澆筑作業(yè)對(duì)于整個(gè)工程而言具有重要意義，此舉可避免因溫度過高導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。此外，還應(yīng)保證混凝土入倉的強(qiáng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）對(duì)側(cè)墻混凝土進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)確?；炷翝仓K的厚度達(dá)到50 cm，并將混凝土澆筑塊的體積控制在30 m3左右。

（2）在對(duì)頂板混凝土進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，可將整個(gè)作業(yè)區(qū)段分為4個(gè)小階段，每個(gè)小階段的長度應(yīng)在12 cm左右，階段間橫向可以用隔墻來作為分界的作用。其混凝土澆筑塊也需要確保其厚度達(dá)到50 cm，混凝土澆筑塊的體積同樣也要控制在30 m3左右。

4.1 混凝土澆筑施工

（1）在澆筑側(cè)墻混凝土?xí)r，需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行澆筑作業(yè)。第一層混凝土澆筑應(yīng)按照由西向東的方向進(jìn)行，且將澆筑混凝土的厚度控制在50 cm左右。隨后以相反的方向澆筑50 cm厚的第二層混凝土。重復(fù)進(jìn)行上述步驟，直至側(cè)墻的高度達(dá)到預(yù)期設(shè)定值后便可停止?jié)仓?/p>

（2）在澆筑頂板混凝土?xí)r，應(yīng)先澆筑跨中1/3的混凝土，此舉可以提高底模的穩(wěn)定性，然后再澆筑兩側(cè)的混凝土。此外，在澆筑時(shí)，需使兩側(cè)范圍內(nèi)混凝土同時(shí)且保持對(duì)稱地進(jìn)行澆筑。頂板澆筑的方向?yàn)橛晌髦翓|，并以Z形進(jìn)行澆筑。澆筑形成的混凝土流動(dòng)面需嚴(yán)格控制其長度在5~6 m內(nèi)，一般澆筑時(shí)間在15 h左右便可完成。

4.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

在混凝土即將冷卻凝固前，應(yīng)立即采取保水保溫措施，以避免混凝土表面因熱量散失過快而導(dǎo)致的脫水，否則會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，降低工程質(zhì)量。此外，還需對(duì)側(cè)墻混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，如可在側(cè)墻混凝土套上防護(hù)膜，并延長模板的使用時(shí)間，以借助混凝土內(nèi)部本身具有的溫度和水分進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，同時(shí)也減少了混凝土在無覆蓋情況下的暴露時(shí)間。為防止混凝土在初期發(fā)生開裂，應(yīng)嚴(yán)格把控其內(nèi)外的溫度差。

5 結(jié)語

匈塞鐵路既是國家“一帶一路”建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目，同時(shí)也是中國鐵路標(biāo)準(zhǔn)與歐盟UIC標(biāo)準(zhǔn)的首次對(duì)接，是中國鐵路進(jìn)入歐洲市場(chǎng)“第一單”，建設(shè)好該項(xiàng)目有利于推動(dòng)中歐鐵路進(jìn)行深入合作，意義重大，影響深遠(yuǎn)。KM23+762上跨橋是匈塞鐵路項(xiàng)目貝爾格萊德—舊帕佐瓦段唯一的鐵路上跨鐵路立交橋，也是唯一一座完全由中方人員組織施工的立交橋。該橋成功的施工技術(shù)可以為更多中國企業(yè)在歐洲的項(xiàng)目施工提供參考與借鑒。