1 工程概况
1.1 项目概述
新建成都至蒲江铁路位于四川省成都市西南部。东起成都西站，西至成都市蒲江县朝阳湖，西端将与未来规划建设的川藏线衔接。成蒲正线涉及一座20余千米的成都西特大桥，设计梁型为箱梁（同成灌线箱梁结构型式），为满足环保要求，箱梁两侧需设置整体式遮板。
本项目共承担着成都西特大桥660孔箱梁的制、运、架及桥面系施工任务，全线均按预留有声屏障条件设置条件设计，遮板均为整体式遮板，每块遮板最大重量为1.8t，预制箱梁遮板约22064块。
1.2 主要结构
本桥全线按预留有声屏障条件设计，其遮板设计为C40钢筋混凝土预制结构，遮板根据长度和预埋件的位置共分A、B、C、D、E、F六种型号遮板，其高为1865mm，长度为1996mm，1276mm两种尺寸，使用量最大的遮板重量达1.8t。遮板通过预留钢筋与梁面A墙预埋钢筋绑扎连接，再浇筑A墙混凝土，与梁体连接成整体，遮板间设置4mm的断缝。
图1 遮板安装后净空尺寸（上图尺寸单位mm）
1.3 施工重、难点
针对该工艺创新技术涉及到的技术可行性进行分析，研究该方案的技术难点，确定研究方向，通过对遮板安装施工的箱梁吊点强度、运输过程的稳定性、架桥机的技术改造、遮板施工质量控制的关键技术进行研究分析，确保该工艺创新技术的实施性和可操作性。
（1）架桥机进行技术改造后能否满足整体吊装需求和如何确保架桥机自身稳定性是该项技术关注的重点。
（2）如何确保先安装遮板后整体吊装、运输及架设箱梁过程中对结构本身的稳定性及安全风险控制是该项技术的关键点和重难点。
2 总体方案
将箱梁整体式遮板安装技术由传统的先架梁后安板的传统技术，经过受力分析研究和对架桥机的局部技术改造，变更为箱梁制梁场内先安装遮板，再随箱梁一起吊装、运输和架设。这种工艺技术创新，既满足了设计要求，又可采用施工见缝插针的组织方式，缩短了施工周期，降低了施工成本，提高了施工效率，并为后期桥面系施工提供了临边防护条件，减小了施工安全风险。
3 关键施工技术
3.1 主要关键技术力学原理
3.1.1 安装遮板的梁体受力分析
可将32米梁安装区域的受力模式简化为均布荷载，如表1所示。
表1 遮板安装区域均布荷载
| B型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | A型 | B型 |
32米梁遮板总重量为：
（15×0.72×2.5+0.18587×15+2×0.472.5+0.12208×2）×2=64.56t
梁体遮板安装区域受到的均布荷载为64.56×10/32.6=19.8kN/m，小于设计的二期恒载值140.2kN/m，满足要求。
3.1.2 遮板抗倾覆验算
HRB400钢筋的受拉强度设计值为360MPa，根据《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2012）3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度，根据现场情况，每块遮板焊接4根钢筋，每根钢筋的焊头面积约为500mm2，则每块遮板焊头处能承受的拉力大小为360×500×4=720KN，成都地区的风压为0.35kN/m2，遮板面积为4㎡，受到人的推力为1.2kN/m，遮板宽度为2m。
由于720×0.39=280.8kN·m＞（0.72×2.5×10*0.24+0.18587×10×0.24+0.35×4×1.02+1.2×2×1.02）=8.64kN·m，故符合要求。
3.1.3 吊点局部抗压处强度验算
由于架桥机设置有荷载均衡装置，故可以认为荷载在8个吊点处平均分配，根据以上分析单个吊点处受力为
，安装吊具时，在顶板下缘吊孔处垫以460×380mm的钢垫板（垫板厚度≥40mm），吊装孔直径为12cm，如图2所示。
a 顺桥向 b横桥向
图2 钢垫板位置示意图
根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）5.2.1条，在局部受压条件下
。
吊具点半下混凝土局部压应力为：
吊点处局部抗压满足要求。
3.1.4 遮板抗倾覆连接强度计算：
以翼缘板上角为原点（0，0），遮板截面质心坐标为（172，678），连接钢筋竖向位置340mm，单块遮板长2m，重180kN，每块遮板有4处连接钢筋。
当梁体倾角为0o时，单根钢筋受拉力F=180×172/3408/4=22.74kN。
当梁体倾角为10o时，质心坐标为（287，638），单根钢筋受拉力
F=180×（172+678*sin10°/340）/4=38.25kN。
若考虑风荷载，单根钢筋受拉力F=4×0.35×1000/340/4=1.03kN。
采用HRB400钢筋，直径16mm，截面积201mm2，抗拉设计强度400MPa，则单根钢筋抗拉强度F=400×201/1000=80.42kN。即梁体倾角为10o时能满足吊装和运输要求。
3.1.5 架桥机力学分析
本项目所用架桥机型号为DF900D，其额定起重能力为900t，梁体各部分重量如如下，32米梁混凝土总量为262m³，重量为262×2.5=655t，钢筋为71.95t，钢绞线为10t，防落梁挡块重量为0.15t，支座及其预埋件重量为：0.65+0.441+0.437+0.458+0.386=2.372t，梁体总重量为739t，安装遮板后的重量为739+32.28×2=803.56t，小于900t，故架桥机整体受力符合要求。
3.2 架桥机改造
3.2.1 架桥机操作室踏步改造
原架桥机操作室踏步位于架桥机2号柱前进方向左上侧，其高度和宽度均侵入安装好的遮板位置，为满足箱梁遮板安装后，架桥机仍然能在箱梁上行走，将架桥机踏步向操作室缩短60厘米。
3.2.2 架桥机后支腿泵站改造
架桥机后支腿油泵位于3号柱前进方向右侧，其悬挂在3号柱主支架上，其高度侵入遮板位置，为满足遮板安装需要，将后支腿油泵及其管路、电路向右上方移动2.5m，避开遮板位置。
3.2.3 架桥机步梯改造
位于架桥机2号柱前进方向右侧的上机步梯，高度已经侵入遮板安装范围，为满足遮板安装需要，将步梯改短，增加活动节。
3.3 遮板整体安装施工
3.3.1 技术准备
根据箱梁类型进行配板，由技术室发放桥跨图，并标明声屏障情况和类型，作业班组严格按资料进行挂板作业。
先对箱梁的两侧翼板抄平（每隔2米1个点），用水平测量检测箱梁边缘安装遮板的部位是否平整，如果不平整，需用砂浆整平，确保遮板安装后达到平整、笔直的效果。
3.3.2 遮板安装
遮板在场内集中预制，利用梁场自有6吨叉车作为运输工具，作业时在叉车上安装专用吊运工装，对遮板采用四点起吊模式，转运至存梁区箱梁安装位置。
叉车将遮板运输到位后，采用方木进行支垫。再由工人将挂钩挂在遮板预留的两个吊装孔上，利用25吨吊车吊至梁面进行安装，若遮板预埋N3钢筋与A墙预埋钢筋有冲突，则需要进行适当调整。安装时应根据事先标记的点位准确安装并使用细钢丝绳固定遮板。
遮板固定后需进行粗调。以每孔梁为单位进行挂悬线，以线为基准，调整遮板的高低，左右（确保预埋板中心距离2000±5mm，做到高低平顺，左右合理。调整后，对遮板钢筋进行焊接处理，将N3钢筋与A墙预埋钢筋焊接在一起，焊接点不应少于4点，焊接长度不应小于100㎜。
为满足架梁作业时不影响运梁车操作室转向的需要，根据架梁方向，在安装遮板施工作业时，暂不安装箱梁架设前进方向左侧端头4块遮板，将其存放至防撞墙外侧，待架设完成后，再进行安装。
3.3.3 整体吊装、转运
利用场内搬运机将预先安转好遮板的待架箱梁搬运至提梁站临时存放，采用450吨提梁机将箱梁吊装至桥上运梁车。
箱梁结构重心位于跨中截面梁体中心线处。
梁体在各种工况下的吊点及支点距离应满足下列要求：
吊点设在梁端腹板内侧，吊点面积不小于460 mm×380mm，吊点位置符合设计图要求。
存梁支点应设置在梁腹板下，距梁端距离不大于1.5m。
运输支点应设置在梁腹板下，距梁端距离不大于3.0m。
箱梁吊装转运采用900t搬运机，提梁采用2台450t提梁机进行作业。
在存梁、吊装及运输过程中，应保证各吊点或支点受力均匀，各种工况下梁体四支点应位于同一平面，误差不应大于2mm。
存梁用橡胶支座应进行200t试压试验，每个橡胶支座应有试压记录和明显的标识，确保橡胶支座变形满足存梁要求。
3.3.4 运梁车运输
运梁车将箱梁运输至箱梁架设位置。
3.3.5 架桥机整体架设
架桥机将按照正常工序将已挂好遮板的箱梁架设到位，架设时注意观测遮板是否侵入架桥机界限，确保架梁安全。
3.3.6 遮板精调
对架设完成的箱梁再次进行调整。以每孔梁为单位进行挂悬线，以线为基准，调整遮板的高低，做到高低平顺，左右合理。
4 结语
通过此次对箱梁遮板安装工艺的技术创新，较之前先架梁后安板的传统施工方法节约了大量的资金、设备及人力成本，创造了更多的直接经济效益，同时降低了作业安全风险。该项工艺创新技术在成蒲铁路首次使用，得到了成蒲铁路业主市域公司的高度评价，提高了企业形象；该项技术在经济性、可靠性、高效性、操作性、安全性等方面具有较强优势，可为类似工程施工提供借鉴和参考。
参考文献
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[2]唐孝东，陈阳，蒋茂源，等．整体式无缝桥梁徐变效应应力折减系数的计算方法[J].黑龙江交通科技，2017，（7）．
[3]付春辉．整体式基础盖板涵地基应力研究[J].北方交通，2014，（11）．
收稿日期：2018-01-12
作者简介：来琼（1969-），女，四川成都人，中铁二局集团新运工程有限公司成蒲项目部总工程师，研究方向：铁路施工。
