佛肇城際鐵路車(chē)站咽喉區(qū)道岔連續(xù)梁支架施工

李錦平

(廣東珠三角城際軌道交通有限公司，廣東廣州 510308)

佛肇城際鐵路車(chē)站咽喉區(qū)道岔連續(xù)梁支架施工

李錦平

(廣東珠三角城際軌道交通有限公司，廣東廣州 510308)

結(jié)合肇慶東站特大橋施工的自然、地質(zhì)、水文條件，介紹了鋼管立柱、貝雷梁縱梁門(mén)洞式架空支架施工方法，并對(duì)支架預(yù)壓等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，提出了注意事項(xiàng)及安全技術(shù)要求，以確保施工質(zhì)量和安全。

支架施工，預(yù)壓及卸載，模板，貝雷梁支架

1 工程概況

1．1 工程特點(diǎn)

佛肇城際軌道肇慶東站特大橋位于肇慶西江沖積平原、石灰?guī)r地區(qū)，地基土質(zhì)情況分布不穩(wěn)定。根據(jù)地質(zhì)鉆探資料為：地質(zhì)情況較差，基巖不完整，存在較大溶洞。地層從上至下依次為人工填土、淤泥、粉質(zhì)粘土、石灰?guī)r層。按現(xiàn)狀地面標(biāo)高計(jì)算，土質(zhì)覆蓋層厚度約17 m。

該橋?yàn)橐宦?lián)四跨現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁、雙向后張預(yù)應(yīng)力，支架的搭設(shè)、安裝所用的型鋼、鋼管、貝雷片、方木、鋼模板、板材等材料用量和施工工作量較大。

1．2 設(shè)計(jì)參數(shù)

肇慶東站特大橋33號(hào)～37號(hào)墩區(qū)間設(shè)計(jì)為4×30 m道岔連續(xù)梁。其中橋墩結(jié)構(gòu)為：孔樁基礎(chǔ)、兩層承臺(tái)。33號(hào)、34號(hào)墩為拱形墩、墩身高為16．5 m，14．5 m，33號(hào)墩墩身厚度 3 m、墩頂寬度12．8 m，34號(hào)墩墩身厚度3．6 m、墩頂寬度 9．5 m。35號(hào)墩墩高14．5 m、墩身厚度3．6 m、墩頂寬7．2 m，36 號(hào)墩墩高14．5 m、墩身厚度3．6 m、墩頂寬度6 m，37號(hào)墩墩高14．5 m、厚度3 m、墩頂寬度6 m。

設(shè)計(jì)箱梁頂部寬度從37號(hào)墩處的11．6 m向33號(hào)墩逐漸變寬為19 m，梁翼沿平面為R=1 600 m的曲線。梁體結(jié)構(gòu)形式為等高變寬連續(xù)箱梁，截面形式為單相雙室和三室截面。

箱梁橋面寬度：防護(hù)墻內(nèi)凈寬8．4 m～16．3 m，橋上人行道寬度1．35 m，橋梁全長(zhǎng)119．8 m，計(jì)算跨度(29．9+30+30+29．9)m，邊支座中心至梁端0．75 m，外側(cè)邊支座中心橫向距梁底板邊0．45 m，外側(cè)中支座中心橫向距梁底板邊0．6 m。

2 支架施工說(shuō)明及施工方法

2．1 概述

現(xiàn)澆箱梁具有整體性好、外形美觀、剛度大、可做成復(fù)雜形狀、線形等特點(diǎn)，越來(lái)越多地被廣泛地用于鐵路、高速公路和城市道路高架橋。現(xiàn)澆箱梁施工支撐體系設(shè)計(jì)中，環(huán)節(jié)繁多，主要決定了現(xiàn)澆箱梁的施工安全及施工質(zhì)量。所以，搞好其支撐體系的設(shè)計(jì)與安裝，具有重要意義。

肇慶東站特大橋的33號(hào)～37號(hào)墩區(qū)間設(shè)計(jì)為4×30 m道岔連續(xù)梁，該道岔梁處于道岔咽喉區(qū)。箱梁梁頂平面頂寬從37號(hào)墩處的11．6 m向33號(hào)墩逐漸變寬為19 m，梁翼沿平面為R= 1 600 m的曲線，呈扇形發(fā)散狀。梁體結(jié)構(gòu)形式為等高變寬連續(xù)箱梁，截面形式為單相雙室和三室截面，梁高2．31 m。

2．2 支架方案

采用鋼管立柱、貝雷梁縱梁門(mén)洞式架空支架。

架空支架采用直徑為630、壁厚δ10鋼管柱。37號(hào)～36號(hào)、36號(hào)～35號(hào)兩跨跨度為30 m，每跨設(shè)置鋼管立柱排架4排，每排鋼管4根。35號(hào)～34號(hào)跨度30 m，設(shè)置鋼管立柱排架4排，每排鋼管4根～5根。34號(hào)～33號(hào)跨度30 m，設(shè)置鋼管排架4排，其中，靠17號(hào)墩處單排鋼管5根，其余3排每排鋼管6根。

鋼管立柱排架基礎(chǔ)，靠近墩身處均利用橋墩承臺(tái)。中間鋼管排架立柱采用鋼筋混凝土沖孔樁基礎(chǔ)，樁孔樁直徑100 cm，要求入巖50 cm以上。

鋼管立柱礎(chǔ)采用膨脹螺絲螺栓錨固于承臺(tái)或系梁，鋼管柱接頭采用法蘭盤(pán)連接。每孔梁兩頭靠近墩柱的鋼管排架采用槽鋼與混凝土墩身附柱連接，中間兩排采用槽鋼縱向連接，每排鋼管架共設(shè)置3道槽鋼連接件。

鋼管柱頂部焊接厚16 mm法蘭盤(pán)，鋼管立柱頂設(shè)置高35 cm卸落砂筒，砂筒與鋼管法蘭板用螺栓連接，以保證穩(wěn)定。砂筒鋼板頂上部設(shè)置兩根并立焊接的Ⅰ56a工字鋼大橫梁，大橫梁與砂筒鋼板采用Φ20鋼筋呈三角狀斜承焊接，以防止在安裝過(guò)程中或架設(shè)貝雷梁過(guò)程中發(fā)生位移傾倒。工字鋼上部橫梁上部沿梁長(zhǎng)方向擱置單層雙排貝雷架梁，在貝雷架梁頂橫向鋪設(shè)Ⅰ12．6號(hào)工字鋼分配梁，間距50 cm。

貝雷梁與大橫梁之間用U形螺栓或焊接小三角鋼板固定，側(cè)模焊接小三角鋼板固定于12．6號(hào)工字鋼分配梁上，每塊不少于3處。

2．3 支架鉆孔樁基礎(chǔ)施工

現(xiàn)澆梁支架33號(hào)～37號(hào)墩中間排鋼管立柱采用φ100鋼筋混凝土鉆孔樁(C35)，采用沖擊鉆施工。

樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量關(guān)系到支架的穩(wěn)定與安全，因此必須高度重視樁孔樁的施工質(zhì)量。施工中重點(diǎn)做好如下控制：

1)鉆孔樁放樣定位及施工定位必須準(zhǔn)確，位置偏差控制在2 cm范圍之內(nèi)，以減少偏心受壓。

2)樁孔樁鉆孔進(jìn)入基巖持力層深度要求50 cm，不得少于50 cm。

3)對(duì)每根樁進(jìn)行超前鉆，摸清地質(zhì)資料后方可進(jìn)行鉆樁，地質(zhì)情況不好或不能確定的，需要加樁，確保樁基礎(chǔ)滿足受力要求。

4)系梁施工前，采用小應(yīng)變檢查樁的質(zhì)量，確保萬(wàn)無(wú)一失。

2．4 支架安裝搭設(shè)

1)鋼管柱安裝前應(yīng)檢查基礎(chǔ)是否平整，標(biāo)高是否符合要求及預(yù)埋螺栓的位置是否正確。

2)鋼管柱安裝時(shí)應(yīng)垂直，并與基礎(chǔ)錨固，如安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)有空隙時(shí)應(yīng)用水泥砂漿墊平，以防止鋼管柱偏心受壓。

3)安裝后的柱頂高程應(yīng)在同一高程，誤差不得超過(guò)±5 mm。

4)鋼管立柱與系梁或承臺(tái)固定后，沿鋼管立柱搭設(shè)腳手架，將鋼管之間用槽鋼橫向剪刀撐及水平相焊接起來(lái)，靠橋墩鋼管通過(guò)墩身施工的拉桿孔洞采用精軋螺紋鋼與橋墩相連接，槽鋼平聯(lián)沿鋼管高度下部、中部及上部共設(shè)三道，以確保鋼管的穩(wěn)定。

5)卸落砂筒安裝位置必須準(zhǔn)確、平整、穩(wěn)定，砂筒與鋼管立柱采用點(diǎn)焊或螺栓孔連接牢固，砂筒預(yù)留沉落量8 mm。

6)兩根并焊接56號(hào)工字鋼大橫梁型鋼的縱、橫向均各自處在同一水平位置，并用φ20以上的鋼筋將橫梁與鋼管立柱焊接，每根鋼管立柱焊接鋼筋不得少于2根。

7)貝雷梁的形式為雙排單層，采用45花窗連接。在地面分段拼裝后，采用兩臺(tái)30 t吊車(chē)平行起吊。

3 現(xiàn)澆梁支架加載預(yù)壓及卸載

3．1 預(yù)壓的目的

在最大加載為設(shè)計(jì)荷載的1．1倍情況下，對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。以消除支架的非彈性變形，驗(yàn)證支架結(jié)構(gòu)的可靠性，并測(cè)定彈性變形，為設(shè)定底模高度提供參考。從而確保混凝土梁的成橋質(zhì)量及施工安全。

3．2 預(yù)壓范圍

肇慶東站特大橋33號(hào)～37號(hào)墩區(qū)間4×30 m道岔梁現(xiàn)澆梁支架底板及翼緣部分。

3．3 預(yù)壓荷載

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，36號(hào)～35號(hào)跨梁體混凝土方量為291．12 m3，總重量251×2．5=728 t。另加側(cè)模板重40 t，施工荷載112 t。預(yù)壓最大重量按照總荷載的110%計(jì)算，重量880×110%=968 t。

35號(hào)～34號(hào)跨梁體混凝土方量為340 m3，總重量340×2．5= 850 t。另加側(cè)模板重40 t，施工荷載130 t。預(yù)壓最大重量按照總荷載的110%計(jì)算，重量1 020×110%=1 122 t。

3．4 預(yù)壓方法

預(yù)壓時(shí)應(yīng)保證施工安全，平衡受壓。加載材料使用混凝土預(yù)壓塊和成捆鋼板樁配重。先鋪設(shè)底模中間腹板部位，中腹板部位全跨縱向鋪設(shè)完一層后，再?gòu)目缰星昂笞笥覍?duì)稱(chēng)鋪設(shè)，中腹板及邊腹板部位鋪設(shè)混凝土塊2層，其余部位鋪設(shè)一層混凝土塊，兩側(cè)翼板外沿寬1 m范圍鋪設(shè)鋼板樁或鋼筋，腹板部位荷載不足部分也采用鋼板樁或鋼筋加載，使其達(dá)到要求荷載(見(jiàn)圖1)。逐步觀測(cè)其沉降量。加載及卸載時(shí)分層進(jìn)行，按荷載總重的0→60%→100%→110%→60%→0進(jìn)行加載及卸載，并測(cè)得各級(jí)荷載下的各測(cè)點(diǎn)的變形值。首先測(cè)得初始值，每級(jí)加載1 h后進(jìn)行支架的變形觀測(cè)，加載完畢后每6 h觀測(cè)一次變形值，預(yù)壓荷載時(shí)間以支架地基沉降變形穩(wěn)定為原則確定，最后兩次沉降量觀測(cè)平均值之差不大于2 mm時(shí)，即可終止預(yù)壓。

圖1 現(xiàn)澆梁支架堆載預(yù)壓斷面示意圖

3．5 測(cè)量監(jiān)控步驟

在立柱之間跨中和立柱外懸挑處設(shè)置支架沉降觀測(cè)截面，每個(gè)觀測(cè)截面沿橫向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，沿梁長(zhǎng)共設(shè)置9個(gè)觀測(cè)斷面，從而形成一個(gè)沉降觀測(cè)網(wǎng)。觀測(cè)點(diǎn)采用水準(zhǔn)法測(cè)量。

沉降觀測(cè)貫穿于加載及卸載的整個(gè)過(guò)程，在開(kāi)始加載前必須進(jìn)行首次觀測(cè)，作為沉降觀測(cè)的零點(diǎn)，接著加上一級(jí)荷載(設(shè)計(jì)值的50%)，加載后立即再觀測(cè)，得出施加一級(jí)荷載后的支架變形;增加荷載至二級(jí)荷載(設(shè)計(jì)值的100%)再觀測(cè)，得出施加二級(jí)荷載后的支架變形;增加荷載至三級(jí)荷載(即設(shè)計(jì)值的110%)后再觀測(cè)，得出施加三級(jí)荷載后的支架變形。觀測(cè)其沉降標(biāo)高在24 h小于2 mm，即可以確認(rèn)沉降達(dá)到穩(wěn)定。

每級(jí)加載及卸載均應(yīng)進(jìn)行測(cè)量并詳細(xì)記錄，預(yù)壓結(jié)束卸載完成后，根據(jù)支架變形記錄，進(jìn)行歸納、整理和計(jì)算，得出支架的非彈性變形和彈性變形，從而為確定模板高度，設(shè)置預(yù)拱度提供依據(jù)，使施工的結(jié)構(gòu)不但更接近于設(shè)計(jì)要求，而且也保證了施工期間結(jié)構(gòu)的安全。

3．6 注意事項(xiàng)及安全技術(shù)要求

1)考慮到預(yù)壓實(shí)際情況，此次預(yù)壓墩頂處荷載未完全按照實(shí)際受力情況進(jìn)行預(yù)壓，此處沉降結(jié)果僅供施工參考。

2)支架預(yù)壓應(yīng)確保安全，預(yù)壓前應(yīng)對(duì)所有托架構(gòu)件進(jìn)行檢查，特別是各處鋼筋連接和支撐及楔塊必須緊固，仔細(xì)復(fù)查，不得松動(dòng)。桿件之間應(yīng)用U形螺栓連接。

3)預(yù)壓、吊裝等符合各項(xiàng)操作規(guī)程，符合高空作業(yè)施工規(guī)范要求。

4)預(yù)壓過(guò)程中安全員必須現(xiàn)場(chǎng)值班，密切注意觀察變形，發(fā)現(xiàn)異常變形或異樣響聲，立即停止上載，施工人員全部撤離至安全地帶，查明原因后再作處理。

4 模板制作安裝與混凝土施工

4．1 模板制安

根據(jù)支架及模板設(shè)計(jì)，箱梁底模采用鋼模及厚18 mm竹膠板，箱梁外側(cè)模采用定型鋼模。內(nèi)模采用18 mm厚膠合板，模板背楞采用6 cm×8 cm方木，立支撐采用方木及鋼管。模板安裝必須牢固，內(nèi)模拼縫采用粘貼密封條，必須保證密貼不漏漿。頂板內(nèi)模待底板及腹板混凝土澆筑完后，再新進(jìn)行支立。

4．2 混凝土施工

為保證混凝土底板、腹板以及齒塊混凝土的澆筑質(zhì)量，并保證作業(yè)人員的安全，混凝土的澆筑分兩階段進(jìn)行，首先澆筑箱梁底、腹板(高度1．77 m)混凝土，再進(jìn)行頂板模板安裝，綁扎頂板鋼筋，安裝頂板縱橫預(yù)應(yīng)力管道及相應(yīng)預(yù)埋鋼筋、管道、構(gòu)件等，驗(yàn)收合格后再進(jìn)行頂板及翼板混凝土澆筑。

灌注過(guò)程中設(shè)專(zhuān)人看護(hù)和加固模板，以防漏漿和跑模。

梁體混凝土采用高性能耐久性混凝土，由大型拌和站集中拌和，混凝土灌車(chē)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，汽車(chē)泵泵送入模。混凝土澆筑順序?yàn)椋旱装濉⒏拱濉敯濉⒁戆濉?/p>

在澆筑頂板混凝土?xí)r，應(yīng)設(shè)置標(biāo)高控制標(biāo)志，在振搗過(guò)程中，隨時(shí)測(cè)量，以保證橫向線形。當(dāng)灌注到標(biāo)高時(shí)必須立即進(jìn)行收漿抹面，在混凝土初凝前進(jìn)行二次收漿抹面，保證箱梁外觀平整光潔，抹面時(shí)嚴(yán)禁灑水。混凝土澆筑完畢后，覆蓋土工布進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，每次灑水以保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)為度。根據(jù)天氣溫度情況確保混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)間。

5 貝雷梁支架卸落

當(dāng)梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求且張拉壓漿完畢，并得到監(jiān)理確認(rèn)后，方可進(jìn)行支架卸落。卸架順序：中墩→承臺(tái)處，先卸落砂箱，使梁體落實(shí)，然后按照側(cè)模→底模→分配工字鋼→貝雷梁→大橫梁→支撐大鋼管的順序從上往下依次卸落。卸架時(shí)尤其要注意施工作業(yè)的安全。

6 結(jié)語(yǔ)

肇慶東站特大橋施工中，施工單位編制了科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì)，并精心組織、合理安排各節(jié)點(diǎn)工序，在各項(xiàng)施工過(guò)程中采取了嚴(yán)格的施工措施，解決了支架設(shè)計(jì)和預(yù)壓、變截面箱梁澆筑施工等重難點(diǎn)課題，確保了施工質(zhì)量和安全，一些關(guān)鍵措施方面對(duì)今后同類(lèi)橋梁建設(shè)具有重要的借鑒意義。

［1］中華人民共和國(guó)建設(shè)部．鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［2］中華人民共和國(guó)鐵道部．鐵路技術(shù)管理規(guī)程［S］．

［3］《鐵道建筑》雜志CN11-2027/U．

The turnout continuous beam support construction of Fo-Zhao intercity railway station in throat area

LI Jin-ping

(Guangdong Pearl River Delta Intercity Rail Transportation Limited Company，Guangzhou 510308，China)

Combining with the natural，geological，hydrological conditions of Zhaoqing east station super bridge construction，this paper introduced the construction method of steel tube stake，Bailey beam longitudinal beam door aerial support，and studied the support pre-loading and other key technologies，put forward notice sand safety technology requirements，in order to ensure construction quality and safety．

frame construction，pre-loading and unloading，template，Bailey beam support

U445

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.065

1009-6825(2013)10-0179-03

2013-01-11

李錦平(1964-)，男，工程師