媯川路現澆梁支架施工技術

馬一帆

(中鐵十八局集團第四工程有限公司 天津 300222)

1 工程概述

新建北京至張家口鐵路工程康莊高架特大橋跨越八達嶺鎮媯川路設計為40m+64m+40m 連續梁，與媯川路交叉夾角為78°。橋位附近地勢平坦開闊，地震烈度Ⅷ度，地下水對混凝土無侵蝕性。跨媯川路連續梁起止里程為DK73+423.52～DK73+569.12，橋墩編號為22#-25#墩，墩身設計高度為16.5m～19.0m。

2 方案選擇和確定

2.1 連續梁一般采用施工方案

一是采用掛籃現澆施工方案：此方案經過多年施工使用，施工工藝已經為多數人所掌握技術較為成熟，但缺點每次澆注完成混凝土后都要等候混凝土強度滿足要求后方可進行張拉施工，施工施工工期較長；二是采用傳統的滿堂支架施工方案：該方案適用于較短的現澆梁施工，施工周期短，節約工期，但缺點一是對地基基礎要求較高地基處理成本高，二是是當支架超過一定的高度時，安全性就會較低，帶來安全隱患；三是采用鋼管及貝雷梁組合法支架方案，該方案具有安全性能和經濟性能都比較高，且施工周期較短。

2.2 鋼管及貝雷梁組合法施工技術的優勢

和傳統滿堂支架施工方案和掛籃施工方案相比，鋼管及貝雷梁組合法施工技術在安全性、經濟性和施工期期等三個方面具有得天獨厚的優勢：

安全性：鋼管及貝雷梁組合法施工構件比較大，數量比較少，更容易保證施工的安全性，結構抗沖擊性更強。

經濟性：鋼管及貝雷梁組合法施工對地基基礎的要求比較低，地基處理費用低，原材料投入比較少，形式種類比較多，施工速度快，經濟性更好。

施工工期：鋼管及貝雷梁組合法施工對可以全幅范圍內展開施工，減少了掛籃施工中多次等待混凝土強度而損失的時間，可以加快施工工期。

2.3 方案確定

經過方案比選可知，媯川路連續梁施工宜采用鋼管及貝雷梁組合法施工。

3 鋼管及貝雷梁組合法施工技術的具體應用

3.1 總體設計方案

媯川路連續梁采用鋼管貝雷梁支架法，支架采用了鋼管樁貝雷梁，采用Φ630×8 鋼管樁插打作為臨時支墩，跨距為10 m，承臺上設置6 根鋼管鋼管支撐作為臨時支墩，中間設8 根鋼管支撐作為臨時支墩，支墩頂部用2I36b 雙拼工字鋼作為橫梁，支架梁部結構采用標準321 型貝雷梁。由于箱梁高度不一，對高度不一的調節采用盤扣式腳手架進行調節。

箱梁模板：外模板和底模采用了12 mm 厚竹制膠合板制作而成，底模底部設置為10×10 方木楞，縱向間距30 cm，安裝在橫墊梁之上。外側模板也是竹制膠合板，內則為木質膠合板，現場拼裝。

內膜設計為下開口形式，木質膠合板和木料共同組成，再用鋼管支撐，開口式內膜分側模板和頂板模，均在現場拼接。箱梁兩翼下的支架為鋼管支架，支架立、橫桿布置；立桿縱、橫間距為90 cm×60 cm。

3.2 施工工藝

連續梁鋼管及貝雷梁組合法施工流程參見圖1。

圖1 連續梁鋼管及貝雷梁組合法施工流程圖

3.3 鋼管柱安裝

圖2 分段預壓示意圖

鋼管采用φ609mm 壁厚16mm 鋼管，每根鋼管長為3m～5m，高度調整主要由0.25m～2m 長的鋼管調整，其兩端設置鋼板法蘭結構，以便鋼于管接長。跨路位置貝雷梁下采用雙排鋼管柱，其他位置采用單排鋼管柱，沿線路方向設置20 排，每排8 根，鋼管柱采用25T 汽車吊配合人工安裝。

鋼管與條形基礎采用螺栓形式連接，鋼管柱調整垂直后及時緊固，確保鋼管柱穩定。鋼管上下節采用φ20 螺栓通過法蘭連接，同時測量班對鋼管樁的頂高程進行復測。鋼管安裝完畢后要確保上、下節鋼管柱垂直并在同一條直線上，防止鋼管柱偏心受力。鋼管上部端頭切割水平，焊接1.5mm 厚鋼板。每排鋼管柱采用16#槽鋼設橫向連接系，共計設置2 道，槽鋼橫向連接，通過φ20 螺栓與鋼板法蘭連接，以保證鋼管立柱橫向穩定。

3.4 橫梁安裝

下橫梁采用雙拼32a 的工字鋼，每排鋼管柱中心并排布置2 根，橫橋向布置。下橫梁底板與鋼管柱頂板接觸處點焊固定，若接觸部分存在空隙，使用鋼板墊底并調整工字鋼，使其頂面平整，確保受力均勻傳遞到每根鋼管柱中。正線與上下行支線之間的通道，設置獨立的橫梁。

3.5 貝雷梁、上橫梁安裝

貝雷梁采用26 排321 型貝雷梁布置,橫橋向布置原則為，2 片貝雷梁為1 組，用90cm 支撐架連成兩組，兩組間隔120cm 布置，與腹板貝雷梁間距為90cm，底腹板位置3 片貝雷梁為一組，用90cm 支撐架連成6 組，兩側各3 組，每組間距為0.25m，中心間距為0.6m，在對應工字鋼位置安裝盤扣支架底托，盤扣式腳手架用于調節連續梁底板坡度。由于貝雷梁與鋼管斜交，為保證施工過程中貝雷梁支撐處滿足要求，在所有支撐處采用雙10#槽鋼加強；加強的槽鋼應在上、下弦間楔緊，中間用10#槽鋼設置一道橫向連接，增強整體穩定性。為保證貝雷梁間可靠整體性，在貝雷梁所有支撐截面、每個跨中下弦桿間，下橫梁與貝雷梁弦桿采用U 型螺栓固定，在支撐截面、每個跨中部分，對應附件的兩道盤扣立桿下橫橋向20 工字鋼采用U 型螺栓和上弦干連接成整體。上橫梁采用20#工字鋼橫橋向布置，跨路位置上方在20#工字鋼上滿鋪厚1.5cm 的塑鋼建筑模板，包括與上、下行支線之間的空間，作為通道使用，在道路兩邊，上下行支線與正線之間設置標準爬梯。

正線支架與下行線支架中間的空間，設置2 片貝雷梁為一組（用90cm 支撐架連接）共2 組，間隔2m 布置。正線支架與上行線支架中間的空間，設置2 片貝雷梁為1 組（用90cm 支撐架連接）共4 組，每組間距2m 布置。貝雷梁上鋪設橫橋向鋪設10×10cm 方木，間距25cm，方木上滿鋪1.5cm 后的塑鋼建筑模板，使用鋼釘釘緊作為施工平臺。跨路位置貝雷梁東西兩側使用定制欄片封閉防護，設置專用爬梯作為通道。

3.6 支架預壓

支架搭設完成，經項目部質檢工程師、監理工程師驗收合格后，開始鋪設底模。底模安裝完成后，采用砂袋預壓，預壓重量為最大荷載的1.2 倍且與梁重分布對應。單個0#段設計重2382.33t*1.2=2858.8t，1#合龍段設計重54.63t*1.2=65.556t。預壓范圍為底板寬度兩邊各加1m,6.7m+2=8.7m，預壓示意圖見圖2、圖3。

預壓加載前，先在基礎頂面及模板頂面設置水平觀測點。觀測點和調整模板高程計算控制點相對應。0#梁段縱向以中支點為中心，向兩端對稱布置，間距5m，不足5m 的設置在施工接縫處。1#段觀測點縱向設置在距梁段端頭0.2m 處。梁段觀測點橫向設為2 排，梁中心線處設置一點，梁底兩腹板處各設置一點，兩翼緣板中心各一點。觀測點設置完成后對各點的高程進行全面測量記錄。

加載時按照梁重的60%、100%、120%分三級加載，每級加載完畢1h 后進行支架的變形觀測，加載完畢后宜每6h 觀測一次變形值。預壓卸載時間以支架地基沉降變形穩定為原則確定，最后兩次沉落量觀測平均值之差不大于2mm 時，即可終止預壓卸載。加載用的砂袋塊用吊車分碼吊至支架頂，人工配合擺放。加載中由技術人員現場控制加載重量和加載位置，避免出現誤差過大而影響觀測結果。觀測點布置平面圖如圖4 所示：

圖4 觀測點布置平面圖

預壓荷載前和加載時，要遵循整體、均勻、分層進行的原則對稱進行。加載過程當中，技術員觀察支架是否有彎曲變形、卡扣聯結脫落、移位等現象,并做書面記錄。支架基礎預壓和支架預壓的監測包括以下內容：（1）加載前各監測點高程；（2）每級加載完畢1h 后監測點高程；（3）加載完畢后每間隔6h 監測點高程；（4）卸載6h 后監測點高程。

3.7 混凝土澆筑

支架預壓完成后進行側模、端模安裝及鋼筋、預應力管道安裝作業，混凝土澆筑過程中，要安排專人觀察支架各部位的穩定情況，出現連接松動、失穩等異常情況時應立即終止澆筑作業。

3.8 支架拆除

箱梁側模在梁體壓漿、混凝土強度達到設計要求后拆除，模板拆除灑水養護。底模和支架必須在預應力鋼絞束張拉結束，管道壓漿強度達到設計要求后，方可拆除。落架的次序為先跨中后支點，縱橫對稱，均勻進行。

4 結語

綜上所述，本文結合工程實例，分析了現澆梁鋼管及貝雷梁組合法施工技術，分析結果表明，在現澆梁施工中，鋼管及貝雷梁組合法施工技術是目前應用最為主流的施工技術，在安全性、經濟性等方面皆有很大優勢，符合目前我國高速鐵路橋梁建設相關標準和規范的要求，值得大力推廣應用。