淺談4×30m 道岔連續梁一次澆筑關鍵施工方法

蔣瀟慧

（中鐵十八局集團第四工程有限公司 天津 300350 ）

1 工程概況

本工程為天津軌道交通Z4 線一期工程土建施工第2 合同段南開中學站～航安道站區間的道岔連續梁橋，該道岔連續梁全長119.8m，下部為鉆孔灌注樁基礎、T 形實體橋墩，孔跨布置為(29.9+30+30+29.9)m。箱梁采用斜腹板單箱單室截面，等高梁,梁高1.8m,腹板斜率25:6，箱梁頂板0.25m,全橋等厚。箱梁跨中底板厚0.22m，中支點處加厚至0.40m。箱梁跨中處腹板厚度為0.5m,邊支點及中支點處分別加厚至0.84m 和0.7m。全聯在邊支點、中支點處共設5 道橫隔板、距中支點2.0m 位置設進人孔洞。一般段橋面寬度為9.656m，兩處轉轍機平臺處局部加寬段落寬度為10.856m，采用現澆法一次性澆筑施工。沿道岔梁跨度方向典型部位斷面圖如圖1、圖2 所示。

圖1 一般標準段部位斷面圖（單位：mm）

圖2 局部加寬部位斷面圖（單位：mm）

2 施工流程與施工方法

2.1 施工工藝流程

該4×30m 道岔連續梁上部梁體結構施工必須在墩柱施工完成以后強度達到100%，同時對綠化帶范圍內的地基進行處理后將120m 梁長范圍內的支撐系統一次性全部搭設完畢后進行。

具體施工工藝流程為：測量放線→綠化帶范圍原狀土挖除→回填3:7 灰土并碾壓密實（壓實度96%）→澆筑200mm 厚混凝土硬化層→測量放線→鋼筋混凝土條形基礎施工→條形基礎上架立Φ630×16mm鋼管支撐→橫橋向搭設I56b 工字鋼橫梁→搭設321 型貝雷梁主縱梁→橫向鋪設200×200mm 主楞方木→鋪設縱橋向次楞方木→鋪設底模板、支設側模板→鋼筋綁扎、穿預應力鋼絞線→混凝土澆筑→養護→張拉→拆除架體。

2.2 施工方法

2.2.1 地基處理

將橫橋向寬6m，縱橋向長120m 范圍內綠化帶內種植土清除，直至中央大道結構層；分層填筑3:7灰土，每層厚度為300mm，采用壓路機進行碾壓，壓實度不低于0.96；澆筑200mm 厚C35 混凝土硬化層，混凝土硬化層頂面與中央大道瀝青混凝土路面標高一致。

2.2.2 條基施工

擬定在鋼管撐下部施做C30 鋼筋混凝土條形基礎，鋼筋混凝土條形基礎長度為15m、底面寬度為1.2m、高度為0.8m。

2.2.3 架設鋼管支撐

本工程采用Ф630×16mm 圓鋼管支撐，沿橋梁橫向共設置5 根，分別位于道岔梁的腹板位置、箱室位置以及挑檐位置處，墩位處鋼管支撐施工時盡可能放置于承臺上，跨間位置處鋼管撐放置于鋼筋混凝土條形基礎上。鋼管撐下部設置法蘭盤，法蘭盤及頂部均設置三角加勁肋板。

鋼管支撐采用25t 履帶吊進行架立。架立時采用由內至外的順序，即先架立中部鋼管撐，再對稱架立兩側鋼管撐。在承臺、鋼筋混凝土條形基礎預留錨固螺栓或膨脹螺栓，沿圓形鋼管撐周邊共設置8 個直徑20mm 錨固螺栓，與鋼管撐上法蘭盤的螺栓孔對應插入，雙螺母固定。吊裝時，采用兩臺全站儀對鋼管撐的垂直度、高程進行控制，確保滿足要求。

在支撐用鋼管撐上搭設雙拼I56b 工字鋼橫梁，長度為13m。由于長度較長，采用兩組形成交叉搭設，確保工字鋼橫梁的受力狀態。在雙拼I56b 工字鋼橫梁與鋼管撐、貝雷梁的交接處集中應力較大，在貝雷梁與雙拼I56b 工字鋼橫梁交接位置設置1 道加勁肋，在鋼管撐與雙拼橫梁交接位置設置3 道加勁肋板，加勁肋板厚度為12mm，如圖3、圖4 所示

圖3 支撐體系布置剖面示意圖

圖4 支撐體系布置斷面示意圖

2.2.4 貝雷梁搭設

采用321 型貝雷梁作為支撐系統的主縱梁，貝雷梁每兩片分為一組，每次拼裝一組貝雷梁（橫向兩排）。為防止雙拼工字鋼橫梁受力狀態下變形，造成懸臂位置產生下撓，使上部貝雷梁脫落，故在每組貝雷梁準確安放在橫梁后，于貝雷梁兩側設限位鋼板，然后將兩側限位鋼板與雙拼橫梁上翼緣板焊接，從而固定貝雷梁。每組貝雷梁用貝雷片剪刀撐進行連接，依此類推完成其他貝雷梁的安裝。在局部加寬部位，單側增設一組貝雷梁。

2.2.5 主楞、次楞及底模板施工

在貝雷梁上橫橋向搭設200×200mm 主楞方木，間距為縱橋向加密區0.6m、縱橋向非加密區0.9m。底模板采用15mm 竹膠板，下沿橋梁跨度方向設置100×100mm 小方木；小方木下橫橋向設150×100mm大方木，間距與支撐立桿縱向間距對應。小方木在腹板下加密，間距為200mm，在箱室及翼緣板范圍間距為300mm。

2.2.6 預壓

施工前應按規范要求進行預壓，本工程中的預壓包括兩方面：第一是對支撐基礎進行預壓，本工程支撐系統部分坐落于現狀中央大道路面，由于中央大道路面為瀝青混凝土，其下部為道路結構層及道路基層，承載力較高。但中間6m 寬度范圍條形基礎坐落于處理后的中央綠化帶中，因此需要對綠化帶范圍內處理后的地基進行預壓。第二是支撐體系搭設完畢后，為消除支撐體系中的非彈性變形，摸清彈性變形規律以便指導底模與預拱度值，還需對支撐體系進行預壓。

（1）支撐基礎預壓荷載

支撐基礎預壓荷載不應小于支撐基礎承受的混凝土結構恒載與鋼管支撐、模板重量之和的1.2 倍，本工程根據計算所需地基承載設計值為171.4kPa，因此考慮預壓荷載的均布荷載值為：1.2×171.4=206kPa，施工現場控制荷載值為210kPa。

（2）支撐體系預壓荷載

支撐預壓荷載不應小于支撐承受的混凝土結構恒載與模板重量之和的1.2 倍，按預壓單元進行分級加載，且不應少于3 級。3 級加載依次宜為單元內預壓荷載值的60%、80%、100%。

預壓時最大限度的模擬箱梁的荷載分布特點，縱向加載時，從跨中位置向支點位置進行，并做到兩側對稱布載；橫向加載時，應從梁體中心向兩側進行對稱布載。每級加載完成后，應先停止下一級加載，并應每間隔12h 對支撐沉降量進行一次監測。當支撐頂部監測點12h 沉降量平均值小于2mm 時，可進行下一級加載。在全部加載完成后的支撐預壓監測過程中，當滿足下列條件之一時，應判定支撐預壓合格：

①各監測點最初24h 的沉降量平均值小于1mm；

②各監測點最初72h 的沉降量平均值小于5mm。

（3）卸載

支撐預壓可一次性卸載，預壓荷載應對稱、均衡、同步卸載。

2.2.7 模板工程

底板底模、箱室內模均采用15mm 厚竹膠板，側模采用大面積定型鋼模板，鋼模板面板厚度為6mm，后面設水平橫楞，采用10#槽鋼制作，沿模板高度方向的距離為370mm；橫楞后設置雙拼14b 主楞，沿橋梁縱向間距為900mm，主楞框架豎向腹桿采用12#槽鋼。箱室內模主楞之間采用對撐支頂，確保模板支撐體系的嚴緊牢固。外模采用對拉螺栓對拉消除側壓力。

大面積定型鋼模板可減少模板接縫，增加表面光潔度，提高混凝土的外觀質量，底模與側模間采用加橡膠密封加固的辦法、防漏漿等。

由于道岔混凝土箱梁的高度較高，達到1.8m，側壓力較大，施工時箱梁內模采用扣件鋼管腳手架支撐，腳手架橫縱向間距60cm，橫桿不少于5 道。外側采用兩道對拉螺栓進行加固，在頂部設置一道，在箱梁底板以下設置一道，對拉螺栓直徑為24mm。

2.2.8 混凝土工程

該連續梁采用C50 商品混凝土，均為在拌和站集中拌制。根據試驗數據統計要求制作混凝土試件，另對需增加張拉時確定混凝土強度所需試件至少3 組。

采用2 臺混凝土汽車泵進行混凝土澆筑施工，振搗采用插入式振搗器。按照縱向分段、豎向分層、從低向高、橫向混凝土從中間向兩邊進行澆筑，每跨按照箱室底板→箱室腹板→箱室頂板的順序分層澆筑，每層厚度不大于300 mm。

施工過程中防止波紋管上浮及空洞。混凝土入模落差控制在2 m 以內，避免波紋管發生變形或偏移。在腹板振搗過程中，切不可將振搗棒插入下層過深，以免腹板根部混凝土流向底板，造成腹板漏筋、空洞。頂板混凝土澆筑完成后及時收面、養護，養護期不少于14 d。

2.2.9 預應力及壓漿、封錨

梁體混凝土強度達到設計值的100%、彈性模量達到設計值95%且混凝土齡期不少于7 天后方可進行張拉作業。預應力采用兩端對稱張拉，張拉采用應力、應變雙控，以張拉控制應力為主，鋼束伸長值做校核。

預應力筋管道壓漿主要包含：拌制水泥漿、灌漿和封堵端頭。為避免粗鋼筋張拉后松弛造成應力損失，壓漿應在第二輪張拉完成后24 h 內完成。特殊情況時必須在48 h 內完成。

孔道壓漿完畢并經檢查合格后，及時采用C55 補償收縮混凝土進行封錨，封錨前應采用聚氨酯防水涂料對錨具進行防水處理。

3 結語

南開中學站～航安道站區間4×30m 道岔連續梁橋是天津濱海新區軌道交通Z4 線一期工程重點控制性工程。本文結合4×30 m 現澆道岔連續梁工程，提出的在現澆道岔連續梁施工過程中,通過改良地基基礎，制作安裝設置鋼管支撐及貝雷梁搭設作業平臺等工藝，不僅保證了工程按期完工，并且在有限的施工區域內完成了主要的施工內容,保證了施工質量,既節約了施工成本，又提高了施工效率,同時確保了道岔連續梁的設計要求及施工安全，產生了較好的社會效益和經濟效益，并為今后類似工程施工提供參考經驗。