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摘要：新建商丘至合肥至杭州铁路的商丘至阜阳段阜阳特大桥45#～57#墩之间经历从四线变五线再变为四线，最后变为双线的复杂变线过程；梁面宽度由26.02m～27.06m～25.40m～12.60m渐变；箱梁截面形式有单箱单室、单箱双室、单箱三室变截面斜腹板，施工情况复杂，施工质量控制较难，极有可能产生因浇筑时间过长导致施工冷缝等不利情况。为克服上述困难，本工程设计采用满布支架法施工，混凝土采取泵送连续一次整体浇筑成型，采用纵向分区、水平分层的浇筑方式，全桥纵向预应力采用预张拉、终张拉两个阶段进行，横向预应力一次张拉完成等措施，有效解决了上述问题，保证梁体的整体质量，可供今后类似的工程作参考和借鉴。
关键词：四线变五线；四线变双线；道岔连续梁；质量控制
1、工程概况
阜阳特大桥位于新建商丘至合肥至杭州铁路工程阜阳市颍州区境内，全桥长51997.39m。因运行需要设置如下道岔连续梁：45#～49#墩（4-32m四线变五线道岔连续梁）+49#～50#墩（1-32m五线简支梁）+50#～57#墩（5-32m+48m+32m四线变双线道岔连续梁）。该部分道岔连续梁不仅变线频繁，而且腹板为变截面折线形腹板，极大地增加了工程的难度，也极大地增加了质量控制的难度。
其中，45#～49#墩分左右幅设计跨度（31.8+2×32.7+31.8）m道岔连续梁，为4孔32m四线变五线的现浇连续梁，主梁高度3.035m，支座中心到梁端0.8m，梁体单箱双室变截面斜腹板，顶板除支点及梁端外顶板厚度0.4m，腹板按照0.45-0.75-1.05折线变化，底板除中支点及梁端外厚度0.35m。
49#～50#墩分左右幅设计跨度31m道岔简支梁，为1孔32m五线简支梁，主梁高度3.035m，支座中心到梁端0.8m，梁体单箱双室变截面斜腹板，顶板除支点及梁端外顶板厚度0.4m，左幅腹板按照0.45-0.75-1.05折线变化，右幅腹板按照0. 5-0.8-1.1折线变化，底板除中支点及梁端外厚度0.35m。
50#～57#墩设计跨度（31.85+4×32.75+48+31.85）m道岔连续梁，单幅，为一联5-32m+48m+32m连续梁，此段分为A、B、C三个节段，A节段起点为50#墩，终点为52#往大里程7m位置；B节段起点为52#往大里程7m位置，终点为55#往小里程7m位置；C节段起点为55#往小里程7m位置，终点为57#墩。主梁高度3.035m-4.035，支座中心到梁端0.8m，梁体单箱三室变截面斜腹板，顶板除支点及梁端外顶板厚度0.4m，腹板按照0.45-0.75-1.05折线变化，底板除中支点及梁端外厚度0.35m。
2、工程地质概况
阜阳特大桥桥址地层局部有第四系全新统人工堆积层（Q4ml）杂填土、素填土；水塘水沟表层分布第四系全新统冲积层（Q4al）淤泥质土，层厚约0.2-0.5m；分布在地表的结构大部分是统冲积（Q3al）粉土、粉质黏土、黏土、粉砂、细沙以及中砂等材质的砂土。部分地段为第四系中更新统冲积（Q2al）粉质黏土、黏土。
大桥所在位置的地表水主要是水塘水，地下水分布的主要是地层空隙水。水位的深度大约在0.3-2.1米，在降水以及天气蒸发等因素的影响下，水位随着季节的变化幅度在1-3米之间。
3、道岔梁施工质量控制要点
3.1基础处理
将翼缘板外2m范围作为地基处理范围，首先将基础表面浮土和原地表的腐殖土清除，采用重型压路机碾压，使地基承载力达到100KPa，对基坑回填，采用原状土，填筑前清淤、抽水，分层回填，每层40cm，并用小型打夯机压实。此外，对支架范围泥浆池清除外运换填砖渣，采用重型压路机碾压，达到设计承载力要求。地基处理完成后填筑80cm砖渣，每层40cm，分层填筑，并用压路机压实，每层砖渣压实后进行Evd检测，检测标准大于30MPa/m，满足要求。压实后在其表面用30cmC30砼硬化，砼面标高比四周便道高出10cm，保证支架底部不积水。砼面层浇筑时沿着线路方向5～10m设置伸缩缝，减少规则裂缝。
3.2支架搭设
作为施工阶段最重要的环节，支架搭设的注意事项非常多。影响到整体的施工质量及安全。在本工程建设过程中，主要应用的是碗扣式钢管脚手架，钢管的内径和壁厚分别是4.8cm和3mm。在进行支架搭设之前，需要将底板、腹板以及翼缘板位置的边线示出，明确立杆的位置。在立杆底部粗细变化处增加扫地杆。
脚手架高度采用底托和顶托调节，底托顶托丝杆直径38mm，为保持稳定，底托螺旋杆插入立杆的长度不小于15cm，外露长度不大于15cm。顶托螺旋杆插入立杆的长度不小于15cm，外露长度不大于30cm也不得小于10cm。为增加脚手架稳定性，脚手架需要与墩身固结，纵横向采用钢管与墩身抵紧，锁死，水平剪刀撑也对此进行加固。顶托上方设置10×10方木的纵向分配梁，间距与脚手架相对应，当纵向分配梁接头处于悬空位置时，将接头处两头的顶托下沉10cm，再加一根10×10方木将接头抬起，然后用钉子将两者钉紧，保证木方稳固。
支架搭设是抵抗侧向力环节中比较重要的环节。其剪力的夹角控制在45°～60°之间，跨度也在4跨之上。长度不应小于6m。钢管铺设的长度要大于1m，必须由三个以上的旋转扣件进行固定。扣件距离边缘的距离要在10cm以上。竖向的剪力撑要具有连续性，间距大于4.2米。
3.3支架预压
支架预压是线形控制的关键所在，支架拼装完成之后，需要同时进行梁底模板的铺设，并且需要对支架进行荷载测试，增加1.1倍左右的荷载，从而测试支架的支撑能力。减少支架的变形或其他原因造成地基沉陷。对支架进行荷载测试的主要材料一般选择重量比较大的砂，根据箱梁的主体结构合理放置砂袋。并根据箱梁的图纸位置设置相应的沉降观测点，每个观测点的位置要明确，并进行安全布置。具体的工作如下：
1、加载
按荷载总重的0→20%→60%→80%→100%→110%进行加载。加载环节进行过程中，需要监测人员随时观察支架变形的情况，并进行记录。按照分级监测的方式，先增加一级砂袋，使其保证在一定重量之后，观察一个小时左右，之后每隔6个小时观察各个监测点位置有无变化，控制两个监测点之间的距离误差，使其一直保持在2mm之间，合格之后进行下一步的操作。当加载至箱梁自重的一倍多之后，进行位置移动距离的记录，在12个小时之后位移距离的平均差都小于2mm时，就可以进行卸载。
2.施工预拱度的设置
为了达到箱梁规定的标高，需要随时调整模板的预拱度。设还没有进行加载操作的箱梁底模各个监测点的标高为H1，进行加载操作完成之后的观测点标高设置为H2，监测完成后卸载前的标高为H3，完全卸载之后的标高为H4。
在荷载的作用力下，支架的非弹性变形量基本等于H1-H4。在试压操作完成之后，默认为支架以及模板受到弹性的影响已经解除。支架的弹性变形量为H4-H3。根据得出的具体数值在箱梁底模上设置相应的预拱度，保证支架变形后的箱梁结构能够满足设计的需求。
支架变形的影响因素大致可以根据上述的运算得出，计算的主要方法见下表：
. 3.4模板制作与安装
①底模设计。箱梁底模采用大块竹胶模板，要求其板长向与后背木方垂直，严格依照相关规范标准进行底模铺设，同时在设置预拱度时充分参考预压实验结果。②堵头模设计。碍于钢筋及预应力管道孔眼的原因，堵头模板应采用15mm厚木胶合模板挖孔，操作时依照断面尺寸。且为了确保精确度，在操作时应注意孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。同时为便于在施工期间能够快速准确定位，应为每个预应力管道预留孔位编号。此外，要求纵向及横向预应力张拉端槽口尺寸及位置准确。③外侧模设计。采用大块竹胶模板，10cm×10cm木方为其后背肋，每两根槽钢纵向加工成一组梁，使其起到拉杆加劲肋的作用。同时为便于调整，在每节长3.66m外模的基础上配以适当的短节。④内模设计。内模板的组成部分主要包括底板压脚板、上下拐角模板、顶板、侧模，为便于加工和拆装，应将顶底板和拐角模板设计成活动式，采用15mm厚木胶合模板。
模板的安装最主要的任务就是保证连续梁主体结构形状的完整性。此外，还需要对连续梁的稳定性以及刚度方面进行控制。模型仅供加工完成之后，需要进行全方位的检查，从底模安装、侧模、端模安装等步骤进行预拼装。确认一切无误的前提下，才可以进行投入使用。此外，模板安装过程中需要特别注意与混凝土之间的接触面处理，需要进行隔离剂的涂抹。还需要特别注意模板与模板之间的空隙处理，减少空隙的距离，空隙大的地方用密封胶封死，高低的距离也要控制在1mm之内。
3.5钢筋制作与安装
①钢筋绑扎：严格依照图纸设计施工进行绑扎，标记底、侧模中点位置，之后按照底板→腹板→顶板的顺序绑扎。在具体的施工中为提高施工效率和保证施工质量，部分结点可采用点焊成型技术，确保钢筋网的稳定性。有时钢筋和预应力管道会产生冲突，此时为确保钢束管理位置的精确度，应科学合理调整钢筋位置。在必要的情况下，可适当弯折钢束锚固处的普通钢筋，只需在完成预应力施工后将其恢复原位即可。
②预应力管道定位：坐标和弯曲角度是波纹管道安装的重中之重，在具体的安装过程中定位直线道每隔0.6m设一道，钢筋弯折处每隔0.3m设一道，并将定位筋与箱梁等直接焊接成一个整体，最大限度的确保在浇筑混凝土的过程中波纹管位置不出现位移和变形。
3.6预应力系统制作与安装
在安装橡胶抽拔棒前，会对设计方案中的管道坐标进行放样，通过定位网来确定橡胶抽拔棒的坐标，在确定好坐标后才能将定位网与主梁钢筋进行焊接。在对钢绞线进行切割的过程中，要在距离端口 30 mm 处用铁丝进行绑扎，然后再使用砂轮机进行切割。将钢绞线切割完成后还要将其穿入预留孔道内，穿入前要将孔道内的杂物进行清除。预应力钢筋在安装前必须要对其进行清理工作。因为在进行焊接施工的时候可能会残留一些焊渣，这些焊渣可能会对预应力筋造成损坏（若有必须将其补换）。
预应力的张拉环节需要特别注意，主要分为三个阶段，准备张拉、开始张拉以及完成张拉。准备阶段的张拉主要是为了避免压缩造成空间过大。再具体的张拉环节开始之前会进行内模的松弛处理，开始张拉之后，要将混凝土的强度以及弹性控制在施工标准之内，结束张拉之后，要确认混凝土的硬度以及弹性满足总体的设计标准，保证混凝土的冷却时间不低于图纸规定范围。
预施应力采取两端同步张拉的方法进行，张拉的顺序严格按照设计要求进行，预施应力在两端同时施工时要保证两端的张拉力和伸长值保持一致。预施应力值通常是通过油压表的读数来确定，并以预应力筋的伸长值进行复核；完成初张拉后，待混凝土龄期、强度、弹性模量均满足设计标准时，方能进行终张拉作业。
利用金属网套法进行钢绞线的穿孔操作，首先在孔道内留置铅丝，将钢丝绳引入到孔道之内，再利用人工或慢卷扬机牵引钢束缓慢引进。
3.7混凝土浇筑
为保证混凝土结构性能良好的基础上，提升其美观性，减少其施工缝，按照设计要求的分段浇筑顺序，先进行B节段浇筑，然后进行A、C节段浇筑施工，每节段整体一次性浇筑完成。由于各节段施工工序方法相同，该梁以B节段施工为主，A、C节段施工工序不复述。
①混凝土的拌制、运输。
混凝土的拌制运输主要是对混凝土的强度及弹性进行控制。针对现场的施工环境，对混凝土的配合比进行控制。一般采用集中拌合的方式对混凝土形态进行控制，利用运输车将混凝土运输至浇筑点，现场泵车入模方式。
②混凝土的浇筑顺序。混凝土的浇筑顺序为先两端对称→后中间位置，具体来说就是先浇筑底侧模交会处的梗肋混凝土，待其至腹板30cm时，浇筑底板混凝土，直到浇筑到顶板后，再开始进行翼缘处混凝土浇筑，期间要求浇筑对称、分层。
③混凝土进入模板。
需要在顶板处开设天窗才能顺利的将混凝土放入进模板之内。间距必须把控好，控制在2.5m之内。同时必须对混凝土的下落高度进行控制。避免分层离析的现象发生。此外，为减少混凝土之间产生裂缝，需要在第一层混凝土凝结前进行二层的浇筑，保证厚度在30cm之内。
④混凝土的振捣。
混凝土的振捣需要运用到一些器具，例如插入式振捣器，实现对混凝土底板以及腹板的振捣。振捣的具体位置受到操作空间的影响，科学布控振捣点位，优化振捣才能达到施工规范的要求。秉承着快速高效适用的原则，严格按照施工规范进行操作，确认混凝土表面已无气泡和沉降，保证振捣的密实性。
⑤压光抹平。混凝土浇筑完成之后，需要进行抹平处理，时间段控制在混凝土开始凝结之后、最后凝结之前进行压平处理。
总之，经济在不断发展，高铁工程的建设越来越受到瞩目。相比其他的交通工具，高铁的优势是非常大的。其在速度、运输成本以及运输量等方面都是非常具有优势的。因此受到社会大众的一致认可。从而提升了总体的建设规模。但是在具体的建设过程中难免会遇到一些问题，影响到了高铁的整体安全及质量，因此，需要对高铁的质量加以控制。在阜阳特大桥施工的过程中，对施工节点的把控提升了工程的整体质量，创造了更高的社会和经济效益。
参考文献
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论文作者:段长利
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/11
标签：混凝土论文; 腹板论文; 支架论文; 预应力论文; 道岔论文; 顶板论文; 模板论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;