高速铁路架桥机架设900T箱梁梁面高程精度控制技术

1、高速铁路架桥机架设900T箱梁梁面高程精度控制技术文章阐述:了架桥机架设箱梁时梁面高程精度的控制技术。并从技术的控制原理、实施方法等方面详加论述, 该技术的运用能够极大地缩减箱梁架设后的梁面处理时间,大大降低梁面处理成本。对当前高铁、客专架梁有一定的参考价值 高速铁路箱梁架设梁面高程精度控制技术 郑伟 中铁十五局六公司 河南 洛阳 摘 要: 文章阐述了架桥机架设箱梁时梁面高程精度的控制技术。并从技术的控制原 理、实施方法等方面详加论述， 该技术的运用能够极大地缩减箱梁架设后的梁面处 理时间，大大降低梁面处理成本。对当前高铁、客专架梁有一定的参考价值。 关键词： 箱梁架设；梁面高程；精度控制；降

2、低成本；节约时间 关键词 一、 前题 当前，不少架梁单位在架设高速铁路 32 米无砟轨道箱梁时，仍沿用架设 32 米有 砟轨道 T 梁的控制方法，两者在架设工艺、控制精度上有很大不同，传统的 32 米 T 梁的梁面宽度在 1 米左右，梁面高程控制仅两点即可，而高铁中 32 米箱梁的梁面宽 度达 12 米以上，梁面高程的控制由两点一线提升为四点一面，其控制难度增大。如 仍沿用传统的架梁方法， 梁面高程的精度往往达不到规范要求。 梁面高程控制精度低， 直接影响后续梁面的处理时间及处理成本。 （1） 梁面高程控制精度与后续工程的工艺关系 高速无砟轨道线路的平整度是保证列车运行高速、安全、舒适的前提。

3、京沪高铁全程采用高架桥形式，因此线路平整度的高低与架设后箱梁梁面高程的精度有着极 为密切的关系。该无砟轨道施工需在已架梁面上做滑动层，滑动层平面平整精度要求达到 3mm/4m，梁面高程精度的高低将直接影响后续防水层、滑动层平整精度。 （2） 架设后的梁面高程控制精度与后续工程的处理成本关系 梁面高程验收复测时，梁面高程如果小于设计高程，需采用高强无收缩砂浆浇筑至设计高程，当梁面高程大于设计高程时，只能用人工将多余的部分凿除，然后用打磨机打磨至设计高程，成本很高，当梁高于 5 厘米时，钢筋的保护全部被凿掉，整孔梁也就报废了。 成本和处理梁面所需时间如下图所示： （三） 架设后的梁面高程控制精度与

4、后续工程处理所需的时间关系 架设后的梁面高程精度不高，处理梁面的时间就会大大增加，影响后续铺板施工进度。 梁面高程精度同梁面处理所需时间关系如下图所示：2、 技术控制原理 （1） 箱梁架设梁面高程精度控制原理 架设后的桥梁断面图如下： 从上图可见梁面高程 H=垫石高程 A+灌浆料高度 C+支座高度 D+梁体高度 B。 即：H=A+C+D+B (1)用相对误差代替绝对高程就变成： h=a+c+d+b (2)因支座高度误差非常小，可以省略，式 2 变成: h=a+c+b （3） （二）控制误差范围的确定垫石高程误差 a 由桥墩施工单位施工控制；梁体高度误差 b 由制梁单位生产控制；灌浆料高度误差由

5、架梁单位架设控制。各单位高度误差控制水平差异很大，而梁面高程误差是各单位高度误差之和，积累误差会更大。梁面高程的最终由误差梁面打磨修补单位来承担，会造成实施困难，施工协调难度大增。根据规范，合理制定高程误差范围（超出返工）是协调各施工单位的重要手段。 架桥机架设梁面高程执行客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 （2005）160 号规范要求，即：已架梁面高程参照设计值标准，实测值减去设计值应 不大于 0，且不小于-20mm。即： -20mma+c+b0 （4） 灌浆料高度 C 为 25mm，实际控制范围为 2040mm。因此灌浆料高程最大允许误 差：-5mmc15mm 代入式（4）得： -

6、35mma+b5mm （5） 垫石和梁面的钢筋混凝土设计保护厚度为 50mm， 混凝土结构设计规范 9.2.1 条， 规定纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径，但预应力钢筋的保护层厚度不应小于 15mm。因此梁面和垫石高误差最多可以 15mm：根据以上推理出：箱梁高度和垫石 高度 a=b=-7.5mm 进行控制。 -22.5mma=b7.5mm （6)当超出式（6）相关单位就要进行返工。 注：式（6）的使用条件，计算后的结果架梁高程误差精度会超出规范，只能用于非常时期，如梁体高度和垫石交验的参考标准。 （三）计算 h 时调整

7、a、b、c 的顺序 垫石顶面积：Sa=1.1*1.15*4=5.06 箱梁顶面积：Sb=31.6*12=379.2 灌浆料浇筑面积：Sc=0.8*0.8*4=2.56 X=Sb/Sa=75（倍） Y= Sb/ Sc=379.2/2.56=148(倍) 可见，梁面高程打磨修补处理的成本是垫石顶面处理成本 75 倍、是灌浆料浇筑成本的 148 倍。所以，灌浆料浇筑高度调整优先于垫石高度处理，垫石高度处理优先于梁面高度处理，将从整体上节约成本，这是本控制技术能够节约成本的秘密。 因此 a、b、c 的高程误差调整范围是： 灌浆料浇筑高度 c垫石高度 b梁面高度 a （7）(四）梁体的高程控制点的选取。

8、 传统有砟轨道 T 梁高程控制点是选在梁体纵向中心线两端，如果箱梁架设选此两点作控制点就会存在弊端，因梁端控制点在制梁过程中极容易跑模，掉块，常造成梁高经常测不准。 本控制点选在距梁端 2 米的行车中心线的滑动层上，点数增加到 4 个，更科学。 如图所示： 三、技术实施方法箱梁架设梁面高程精度控制技术实施方法流程如图，指挥部下有线下、制梁、 架梁、梁面处理四个施工单位，本工艺实施主体是架梁单位。 1 、架梁前，指挥部制定严格的复测验收制度和奖罚措施等，同时要求垫石和梁体控制高度比设计低 7.5mm，这是十分重要的事前控制技术； 2、 箱梁张拉完成后提前进行箱梁移交，同时梁高数据复测，计算出：a

9、1、a2、 a3、a4.架梁单位专人负责； 3、桥墩垫石达到龄期后，对垫石高程进复测验收，根据梁高数据按（式 5）计 算出垫石数据:b1、b2、b3、b4.超标优先调整垫石高程。数据计算专人负责。 4、架梁单位根据式(3)、式（4）、式（5）、式（7）进行数据计算，求出灌浆 料浇筑高度 c1、c2、c3、c4，经技术负责人复核后，交给现场技术人员实施。 5、 箱梁架设后，架梁单位立刻进行梁面高程自检，检验 h1、h2、h3、h4，是否 达到规范要求，定期公布合格率，分析原因，制定对策，改进实施（见工艺流程线）。 6、梁面高程复测移交，梁面处理单位进行轨道板后续工程施工。 7、整个复测的梁体高度

10、、垫石高程、梁面高程数据上传至网络共享空间（见数 据反馈线），使参与各方人员均能共享。 8、指挥部监督所有验收，协调过程出现的问题（见上级监督协调线），并根据 结果进行奖罚。 4、 本技术方法特点1、 分工明确，责任到人，控制有可追溯性。垫石交接，梁体交接，架设后梁面的 交接都是指挥部的组织领导下，每项数据专人负责，监理现场见证，形成验收记录并 签字。出现质量问题，有据可查，控制具有可追溯性。 2、闭环控制，三重把关，全过程实施。各单位交接前的自检，交接复检及指挥部、 监理对交接质量的监控形成三道质量关，对架设后梁面高程精度进行了全过整控制。 3、 全员参与，资源共享，反馈及时。验收数据通过网

11、络共享，相关人员可在第一 时间获取数据，发现问题，解决问题，形成施工质量全员参与的局面。 4、 4、 预防控制，分工协作，全局共赢。梁体、垫石高度就低不就高，这是根据规 范要求计算出来的，要提前预控。梁体高程可以通过灌浆厚度和垫石高度优先调整。 需在指挥部协调下，各施工单位站在全局的高度上进行分工合作，形成互利共赢的局面。 5、 施工应用 下面是某施工单位在京沪高铁淮河特大桥（DK781+833-DK837+308）1688 孔 预制箱梁架设中的实施应用。在使用本控制技术前，测量班测得梁面高程数据：实施前现场存在的问题是： 1、 梁体高度选箱梁线路中心线两则边缘作为测控点（两点），交接时对梁体高 度数据有争议；架梁单位按设计灌浆高度 25mm 灌浆； 2、箱梁架设后，梁面处理单位发现梁面高程合格率只有 56%，梁面整偏高，最 5 高的高于梁面 35mm，最低的低于梁面-36mm；打磨费时费力，成本高昂。最关键是指 挥部发现梁面处理进度严重挤占后续轨道板施工进度，总工期受到影响。 针对以上问题，指挥部多次召集各单位领导和技术骨干协商对策，通过开展 QC 技术攻关，分解下达梁面高程控制指标，采用箱梁架设高程精度控制技术。1 月后， 指