胶拼架桥法在高速铁路工程中实践

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摘要：节段预制拼装结构以其低污染，低噪声，高安全和低消耗等优点而成为各类桥梁的建造方式。随着桥梁建造技术的高速高质量发展，对桥梁的施工要求越来越高，节段拼装作为实现大跨度预应力混凝土箱梁预制施工的新工艺，推动了铁路桥梁装配式发展，促进了桥梁建设的标准化、专业化、工厂化、信息化、机械化生产，引领桥梁建设发展新方向，该技术的普遍推广将会带来极大的社会效益，对高铁技术走出国门具有重要战略意义。

关键词：节段预制；胶拼；短线法；长线法

道桥建设—直都是保持社会经济快速发展的根本。在中国的道桥建设中，桥梁的建设更为紧要。桥梁的建设在目前高速铁路工程中得到大规模应用，在目前的桥梁建设发展过程中，桥梁建设的方法得到了一定的改善，节段预制拼装法在桥梁建造过程中更多的得到了应用。节段预制拼装法在桥梁建设过程中的应用可以非常有效的加快桥梁建设的速度，并且使桥梁在建设过程中可以提前进行制造，而拼接建设的方法则可以更好的减少对周围环境的破坏，在提升桥梁建设效率的同时也可以降低桥梁工程的造价，使桥梁工程的建设可以有效节约建设资源，更好的帮助高铁建设的发展。

1工程概况

新建京唐铁路跨潮白新河特大桥位于天津市宝坻区，采用节段预制胶拼法施工，正线长度101Km，设计孔跨布置为一联（48＋80＋48）双线连续箱梁＋16孔40m双线简支箱梁＋一联（48＋80＋48）双线连续箱梁，其中跨潮白新河大堤连续箱梁为国内最大跨度节段胶拼连续铁路桥。（48＋80＋48）m连续梁设计预分为43个节段。设计最大节块0＃块最大高度665m。其余节段最大长度小于5m，最大重量小于200t。连续梁总重：6900t左右。计划吊装三个节段张拉一次。中跨合拢段采用现浇施工。40m胶拼梁设计图分为9个节段，节段高度为362m，宽126m。最大节段重为：1642t，9节总重：1078t。节段长为：455m×2＋45m×7＝406m。9节段吊装就位完后一次性张拉成梁。

2预制场布置

预制场位于T523＃－T531＃墩跨间，占地12300m2，分为制梁区、存梁区、养护区、钢筋作业区、造桥机杆件存放区、施工便道等区域。制梁区布置一条生产线，配置1条长线台座、一个端头段短线台座、两个变高段短线台座，配置2个钢筋绑扎胎具，用于绑扎节段钢筋，配备1台20t龙门吊机，配合模板安装、混凝土浇筑等，配备1台200t龙门吊机，用于吊装钢筋骨架和节段，设置两个观测塔和1个目标塔（见图1）。存梁区布置48个存梁台座，最大可存梁96片，养护区布置9个台座。场地设纵横向排水，填筑和开挖施工时，按规划设计做好场地纵横向排水，根据梁场布置图和现场实际情况做出流水坡面。1梁场总布置图

3节段预制

连续梁分为42个预制节段和1个合龙段，其中变高梁段采用短线法预制，等高梁段采用长线法预制；简支梁在长线台座上进行整孔梁预制，首先在端头段短线台座上预制端头段，然后吊运至长线台座进行剩余梁段的预制［1］。

31短线台座法

每节段的浇筑均在同一台座内进行，首先通过活动端模单独预制起始梁段，作为后续施工的匹配段，在匹配施工时一端为固定端模，另一端为一个先前浇筑的节段，模板的长度为一个节段的长度，依次循环预制。这种工艺操作占地面积小、可采用流水线作业、施工速度较快，同时也适用于那些节段类型变化多、模板倒用频繁的工程。且由于其中模板和浇筑设备固定良好，可以获得很好的平曲线和竖曲线。第一步：在“6＃－3＃段”短线台座上预制6’＃段。第二步：将“6＃－3＃段”短线台座预制6’＃段吊至长线三维台座小车上，匹配预制7’＃段，在“6＃－3＃段”短线台座预制6＃段。第三步：长线台座继续预制8’＃段，将“6＃－3＃段”短线台座预制6＃段吊至长线另一侧三维台座小车上，匹配预制7＃段，将长线台座6’＃段吊至“6＃－3＃段”短线台座匹配预制5’＃段。第四步：长线台座继续匹配预制9’＃和8＃段，“6＃－3＃段”短线台座匹配预制4’＃段。第五步：长线台座继续匹配预制9＃，“6＃－3＃段”短线台座匹配预制3’＃段。第六步：长线台座继续匹配预制10＃段，将6＃梁段移至“6＃－3＃段”短线台座匹配预制5＃段，将3’＃段吊至“2＃－0＃段”短线台座匹配预制2’＃段。第七步：长线台座继续匹配预制11＃段，“6＃－3＃段”短线台座匹配预制4＃段，“2＃－0＃段”短线台座匹配预制1’＃段。第八步：“6＃－3＃段”短线台座匹配预制3＃段。第九步：将3＃段吊至“2＃－0＃段”短线台座匹配预制2＃段，“6＃－3＃段”短线台座预制6’＃段。第十步：“6＃－3＃段”短线台座预制6＃段，“2＃－0＃段”短线台座匹配预制1＃段。第十一步：“2＃－0＃段”短线台座使用1＃、1’＃段匹配预制0＃段。

32长线台座法

长线台座法是按照事先设计好的制梁线型，在长台座上将各节段依次进行匹配预制，使节段间可以形成自然匹配面，在首个端头节段预制完成后将其吊至长线台座三维小车上，根据控制点坐标进行调整预制其余等高梁段。这种方法可以比较容易事先对几何形状的控制和布置，且其构造简单，施工生产控制便利。在脱模以后，也不需要将梁端立即转运到贮放地，而且不会累积偏差，可以通过下一个块件来及时调整已制块件，并进行多点的同时匹配预制，有利于加快施工。但这种施工方法也存在占地面积大、台座建设要保证基础坚固、弯桥需形成合力曲度等特点。第一步：将端头段短线台座预制的1＃段吊至长线台座的三维平台上。第二步：匹配预制2＃段，并将9＃端头段吊至长线台座另一端的三维平台上。第三步：依次匹配预制8＃、3＃、7＃、4＃、6＃段。第四步：最后匹配5＃段。

4连续梁架设

41架桥设备

胶拼梁的架设采用第五代TPZ280／2500型节段拼装移动支架造桥机，造桥机结构采用了分层分节的上行式三角形桁架结构，额定满悬挂能力为2500t，适应曲线半径≥2500m，整机自重800t，适用于32～64m铁路双线简支梁及80m跨及以下双线连续梁，该型桥机曾用于新建郑阜铁路周淮河特大桥（40m＋56m＋40m连续梁）及银西铁路工程，建造技术居世界同类桥梁之首（见图2）。

42连续梁架设

架桥机纵移至需要架设的墩跨间，先将零号块提运至墩顶锚固，采用分组悬拼的方式，依次对称下放6个梁段，调整线型，涂抹桥梁专用环氧树脂胶，进行临时张拉，后进行永久张拉，依次进行下段悬拼施工，直至不平衡段施工完成即完成了半联连续梁的施工，依次进行另半联施工，现浇合龙段，张拉通桥预应力束完成一联连续梁的施工［2］。箱梁架设工艺流程图见图3。

5技术优势

节段预制拼装工艺优点在于与现浇施工相比，施工效率高，节段养护龄期时间长，减少梁体徐变上拱等不利变形。工厂化生产节省人力，施工质量高，与整孔预制架设施工相比节段运输不受运输设备和运输通道构筑物的阻碍限制，可以简化制梁工艺，大跨度桥梁建设不受起吊设备能力的限制，减小前期预制场临建的投资，节省施工成本。与湿接缝节段预制梁架设相比减少接缝高空现浇作业，节段架设速度快，成梁外观较好。安全方面：机械化程度高安全风险低，节能环保方面：占地面积小，节省用地，对桥址周围自然生态环境破坏小，对桥下现有交通及周边社区环境影响小。施工功效方面：梁体预制可与桥梁下部结构施工同步进行，可缩短施工工期，适用环境方面：机动性强，可用于海上、河流、湖泊、山地、峡谷等艰险地区快速施工，也可用于城市高架，轻轨等市政工程，对城市的交通枢纽和其他拥挤地区道路建设具有积极意义［3］。

6结语

随着桥梁建造技术的高速高质量发展，对桥梁的施工要求越来越高，节段拼装作为实现大跨度预应力混凝土箱梁预制施工的新工艺，推动了铁路桥梁装配式发展，该工程的建设是实现京津冀优势互补，促进环渤海经济区发展带动北方腹地发展的需要，是重大国家战略，该技术贯彻了国家创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，促进桥梁建设的标准化、专业化、工厂化、信息化、机械化生产，引领桥梁建设发展新方向，该技术的普遍推广将会带来极大的社会效益，对高铁技术走出国门具有重要战略意义。积极响应国家走出去的号召，为一带一路沿线国家的工程建设贡献力量。

参考文献：

［1］国家铁路局高速铁路预制后张法预应力混凝土简支梁TBT3432－2016和预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实施细则［S］北京：国家铁路局，2016

［2］李坚，陆元春预制节段混凝土桥梁的设计与工程实践［J］城市道桥与防洪，2003（6）：35－38

［3］彭彬甫，孙石磊，孙堂斌浅谈混凝土预制节段拼装式桥梁的施工［J］基层建设，2019（7）：33－39

作者:陈旋 单位:中铁二十四局集团有限公司华北指挥部