張立軍

（中鐵三局集團(tuán)公司第五工程公司，山西 晉中 030600）

1 施工概況

杭甬客專HYZQ-1標(biāo)段紹興柯橋站的起訖里程為DK41+800～DK43+600，中心里程為DK47+800.紹興柯橋站站臺(tái)梁采用32 m、24 m、26 m 3種長度的預(yù)應(yīng)力混凝土Π型梁體，直、曲線分別設(shè)計(jì)。本文以直線部分的32 m站臺(tái)梁為例進(jìn)行闡述。32 m直線站臺(tái)梁為等高度梁體，全長32.6 m，頂面寬度12 m，頂板厚0.35 m，腹板中心距7.56m，靠正線側(cè)懸臂端距腹板中心線2.22m；梁端至支座中心線0.75 m；設(shè)防烈度6度及以下,地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g；梁體設(shè)計(jì)使用壽命為100年。

2 施工方法及工藝

紹興柯橋高架車站站臺(tái)梁梁體施工原設(shè)計(jì)采用滿堂紅支架現(xiàn)澆施工，因紹興柯橋站范圍內(nèi)主要為淤泥質(zhì)黏土，最大層厚可達(dá)47 m，為保證支架整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，實(shí)際施工時(shí)采用鋼管樁支墩基礎(chǔ)+貝雷支架體系的門式支架現(xiàn)澆施工?；炷敛捎媚Ｖ仓?。混凝土為C50高性能耐久性混凝土，在攪拌站集中拌制，混凝土灌車運(yùn)輸，泵送入模。

支架體系組成：在承臺(tái)施工時(shí)預(yù)埋70 cm×70cm、厚度10mm的預(yù)埋鋼板。在鋼板上焊接加強(qiáng)型單層6排貝雷片（采用6孔450 mm支撐架，上下兩排加強(qiáng)弦桿,地面硬化后在貝雷片下方加設(shè)寬2 m深1 m的條形基礎(chǔ)），貝雷片頂設(shè)置4排I45工字鋼作為支架的分配梁，分配梁頂設(shè)置一排Φ529 mm螺旋鋼管支墩、支墩頂安裝雙排橫向分配梁（I45工字鋼）、加強(qiáng)型雙層貝雷片及橫向I18工字鋼，工字鋼頂設(shè)置腳手架作為梁體基礎(chǔ)。翼緣板區(qū)在簡支梁頂面設(shè)置腳手架支撐，腳手架設(shè)頂托和底托，頂托上設(shè)15 cm×18 cm方木支撐，其上縱向布置12 cm×12 cm方木支撐模板；腳手架橫向、縱向間距0.6 m，步距0.9 m.為確?；炷翝仓瓿珊竽軌蚵浼?，在鋼管支墩上設(shè)置砂箱作為落架裝置。

3 支架施工概述

3.1 支架安裝順序

安裝承臺(tái)預(yù)埋鋼板→鋼板上焊接加強(qiáng)型單層貝雷片（采用6孔450 mm支撐架，上下兩排加強(qiáng)弦桿,地面硬化后在貝雷片下方加設(shè)寬2 m、深1 m的條形基礎(chǔ)）→安裝4×I45工字鋼作為分配梁→分配梁上安裝安裝鋼管支墩（并安裝砂箱）→鋼管支墩設(shè)置剪刀撐→安裝橫梁→安裝雙層貝雷片→安裝貝雷架之間的橫向連接件→安裝分配梁→安裝翼緣板區(qū)腳手架→安裝橫向15 cm×18 cm方木→安裝12 cm×12 cm縱向方木→鋪設(shè)竹膠板；在底板區(qū)的分配梁上直接安裝Φ48鋼管腳手架后，再鋪設(shè)竹膠板。箱梁底板、腹板區(qū)在I18工字鋼上直接支撐方木，且不能落架，在每個(gè)鋼管支墩上設(shè)置砂箱作為落架措施；翼緣板區(qū)通過在站臺(tái)梁兩側(cè)的腳手架支撐，采用松開腳手架立桿頂托的方式進(jìn)行落架；在橋墩位置設(shè)置腳手架，通過松開頂托落架。

支架安裝時(shí)，用全站儀測定鋼管支墩的位置及垂直度測工字鋼、貝雷片的位置，用水準(zhǔn)儀測量高程。

3.2 鋼管支墩安裝

在承臺(tái)施工時(shí)預(yù)埋70 cm×70 cm、厚度10 mm的預(yù)埋件，預(yù)埋件頂焊接加強(qiáng)型貝雷片。鋼管支墩安裝時(shí)，通過鋼管上焊接的法蘭與貝雷片頂?shù)腎45工字鋼連接，支墩采用直徑Φ529 mm×10mm鋼管制作。鋼管支墩全部完成后，用∠63mm×63mm×5mm的角鋼，高度按照3 m設(shè)置水平和豎向剪刀撐，將每排5根鋼管支墩連為整體，增強(qiáng)鋼管支墩整體的穩(wěn)定性。

第一，在承臺(tái)預(yù)埋鋼板前，采用水準(zhǔn)儀對(duì)承臺(tái)預(yù)埋鋼板操平并進(jìn)行必要的調(diào)整，以保證鋼板表面牢固平整。打灰前，將預(yù)埋鋼板的錨固鋼筋與承臺(tái)鋼筋焊接牢固。

第二，在按墨線位置安裝貝雷片，為保證鋼管立柱的垂直度，采用水平尺和垂球?qū)︿摴苓M(jìn)行定位測量。按鋼板頂標(biāo)高和梁底標(biāo)高，扣除竹膠板厚度、貝雷架高度、工字鋼高度和砂箱高度，最后計(jì)算出鋼管長度。按計(jì)算好的長度將鋼管下好料，并將切口打磨平整，鋼管頂、底部法蘭焊接牢固。

第三，鋼管立柱定位完成后，將鋼管立柱法蘭與I45工字鋼頂之間采用滿焊焊接牢固，焊縫寬度≥8 mm，焊縫高度≥5 mm.并用8塊尺寸為15 cm×8.5 cm、厚10 mm的三角鋼板作為加勁肋板，對(duì)稱均勻地焊接在鋼板和鋼管之間。承臺(tái)上的鋼管安裝好后，用∠63 mm×63 mm×5 mm的角鋼通過焊接將鋼管連接成整體，設(shè)置水平、豎向剪刀撐，將其連為整體，增強(qiáng)支墩的穩(wěn)定性，剪刀撐設(shè)置時(shí)，按照高度3 m設(shè)置一道。

3.3 砂箱安裝

砂箱設(shè)置于鋼管立柱頂部和工字鋼橫梁之間，砂箱由8根Φ100 mm鋼管制作而成，應(yīng)保證砂箱鋼管與立柱鋼管中心軸線重合，以防偏壓。砂箱底部鋼板與鋼管立柱接觸部分采用滿焊焊接，焊縫寬度≥10 mm，焊縫高度≥5 mm.為保證小鋼管的剛度，在鋼管內(nèi)采用C20混凝土填充密實(shí)。支架拆除時(shí)，直接割斷鋼管即可。鋼管支墩上安裝的橫梁，與鋼管支墩頂部的法蘭接觸部分滿焊，砂箱上下板與箱身焊接必須滿焊。

3.4 工字鋼橫梁安裝

用2根Ⅰ45a工字鋼并焊作為橫梁，橫橋向放在砂箱頂部，2根并焊工字鋼必須保證上下表面平齊，焊接牢固，避免因局部應(yīng)力荷載而破壞。將工字鋼與砂箱焊接，以防止工字鋼橫向滑移。為保證橫梁傳力重心線與鋼管立柱及砂箱中心線重合，避免荷載偏壓而造成坍塌，事先在砂箱上表面鋼板上用粉筆標(biāo)出橫梁工字鋼定位線，按定位線對(duì)橫梁進(jìn)行定位安裝。

3.5 貝雷片安裝

采用單層加強(qiáng)型貝雷片作為梁體的承重平臺(tái)，先將貝雷片在地面上按設(shè)計(jì)片數(shù)拼裝，并分組聯(lián)結(jié)好。施工過程中應(yīng)注意貝雷片聯(lián)結(jié)銷是否按要求聯(lián)結(jié)牢固，對(duì)每一片組裝好的貝雷梁應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行檢查，確保聯(lián)結(jié)銷與聯(lián)結(jié)桿聯(lián)結(jié)牢固。為確保貝雷梁位置的準(zhǔn)確性，在工字鋼橫梁上按設(shè)計(jì)間距，將各組貝雷片的位置用油漆標(biāo)好。然后用吊車將已聯(lián)結(jié)好的貝雷片按先中間后兩邊的順序吊裝到位，并用自制U型卡將貝雷片固定在橫梁上。貝雷片每片每延米1 kN/m（包括連接器等附屬物）。

鋼管立柱的垂直度控制、受力軸線控制和支架焊接質(zhì)量控制是貝雷架施工成敗的重要環(huán)節(jié)，關(guān)鍵工序應(yīng)由專人負(fù)責(zé)檢查。

3.6 模板支撐系統(tǒng)

貝雷片上部橫向安裝I18的工字鋼形成支撐平臺(tái)（間距0.6 m），翼緣板在兩側(cè)簡支梁頂上設(shè)腳手架和方木支撐（橫橋向方木截面15 cm×18 cm，縱橋向方木截面12 cm×12 cm）。每個(gè)鋼管墩間安裝剪刀撐，將鋼管連為整體。

腳手架布置：翼緣板區(qū)域縱向×橫向=0.60 m×0.60 m，步距為0.9m；在距支撐平臺(tái)20cm處設(shè)掃地桿；橫橋、縱橋設(shè)置剪刀撐。

3.7 墩身處翼緣板及底、腹板

在承臺(tái)間搭設(shè)加強(qiáng)型單層貝雷片，貝雷片頂設(shè)置4根I45工字鋼作為分配梁，上部設(shè)置鋼管支墩進(jìn)行支撐，并設(shè)置斜向剪刀撐增強(qiáng)整體性。每個(gè)簡支梁一側(cè)的翼緣板支撐采用在簡支梁兩側(cè)設(shè)置腳手架形成支撐，并設(shè)置斜向剪刀撐與梁體連接在一起，增強(qiáng)支架整體穩(wěn)定性。

4 靜載預(yù)壓

4.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

連續(xù)梁梁體混凝土325 m3，按2.6 t/m3計(jì)算，梁重845 t.梁體的全部重量由模板傳遞到支架承擔(dān)。支架、外模安裝完成后，對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，其作用為：①檢驗(yàn)?zāi)０?、支架的剛度、?qiáng)度及穩(wěn)定性和基礎(chǔ)承載能力；②消除模板、支架之間的非彈性變形，測算出施工荷載作用下的彈性變形值，為箱梁施工時(shí)模板的預(yù)拱度計(jì)算提供依據(jù)；③通過預(yù)壓檢測支架的穩(wěn)定，確保施工安全。

4.2 加載方法

支架平臺(tái)、箱梁外模拼裝好以后，綜合考慮各種因素，預(yù)壓荷載按混凝土重量的120%考慮，確定基準(zhǔn)荷載為：845×1.2=1 014 t.堆載預(yù)壓采用分級(jí)加載的方法進(jìn)行，壓重的先后順序按照混凝土澆筑順序進(jìn)行，先澆筑部分先加載、后澆筑部分后加載，荷載分別按設(shè)計(jì)荷載的60%，100%，120%進(jìn)行。

加載分級(jí)：

4.3 加載順序

預(yù)壓順序與混凝土灌注順序一致，預(yù)壓時(shí)分別從梁體兩端開始，分別向梁體跨中方向進(jìn)行。

4.4 人員、材料、設(shè)備配置

預(yù)壓荷載選用大型編織袋裝砂，每袋重量1.2 t左右，稱量出具體重量后標(biāo)注在袋子外面醒目位置，便于預(yù)壓時(shí)記錄。預(yù)壓時(shí)，現(xiàn)場準(zhǔn)備型鋼或其他鋼材，腹板用砂袋壓至和跨中荷載相同后，如果加壓數(shù)量不足，在其部位使用型鋼及其他鋼材加重。預(yù)壓材料裝完稱量后運(yùn)至現(xiàn)場。

預(yù)壓吊裝設(shè)備采用汽車吊（設(shè)置備用吊車），人員分為兩組、每組人員滿足24 h兩班輪流作業(yè)。具體配置如表1，2，3所示。

表1 人員配置

表2 材料配置

表3 設(shè)備配置

4.5 測點(diǎn)的布置

預(yù)壓前先在底模、翼緣板和下部支架頂端及支架基礎(chǔ)上布設(shè)觀測點(diǎn)。測量位置設(shè)在梁段虛擬分節(jié)的連接處，順橋向共設(shè)置9排觀測點(diǎn)，每排橫橋向設(shè)置4點(diǎn)，其中底板2個(gè)，兩側(cè)翼緣板各1個(gè)，點(diǎn)位布置后進(jìn)行編號(hào)；主跨支架基礎(chǔ)同時(shí)設(shè)置沉降點(diǎn)，并進(jìn)行編號(hào)，在加載過程中對(duì)鋼管樁基礎(chǔ)和符合地基進(jìn)行觀測。預(yù)壓前，將測量觀測點(diǎn)的原始標(biāo)高，并作詳細(xì)記錄。

4.6 預(yù)壓順序及觀測

預(yù)壓順序應(yīng)按照混凝土的澆筑順序進(jìn)行，先澆筑混凝土的部位先預(yù)壓，后澆筑混凝土的部位后預(yù)壓，根據(jù)本工程的幾何特點(diǎn)及混凝土的澆筑順序，預(yù)壓的順序應(yīng)為：按設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整好底模標(biāo)高，并對(duì)觀測點(diǎn)進(jìn)行初始觀測。開始預(yù)壓時(shí)，先從兩端開始，再依次加載跨中排列砂袋。

4.6.1 第一級(jí)加載

按60%荷載重進(jìn)行加載，靜壓6 h，對(duì)底模、支架等處的觀測點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測量，作記錄。

4.6.2 第二級(jí)加載

按100%荷載重進(jìn)行加載，靜壓12 h，對(duì)底模、翼緣板、支架等處的觀測點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測量，作記錄。

4.6.3 第三級(jí)加載

按120%荷載重進(jìn)行加載，靜壓24 h，預(yù)壓至總重量的120%時(shí)停止預(yù)壓并持荷。在這期間對(duì)底模、翼緣板、支架等處的觀測點(diǎn)每6 h進(jìn)行一次觀測，作好詳細(xì)記錄。

預(yù)壓時(shí)間根據(jù)地質(zhì)情況、梁體重量、支架類型等進(jìn)行現(xiàn)場預(yù)壓試驗(yàn)后確定，若沉降不明顯趨于穩(wěn)定可卸載（沉降兩次差值≥1 mm），卸載后繼續(xù)觀測1 d.要求預(yù)壓時(shí)間為2 d.

通過預(yù)壓施工，可以消除非彈性變形的影響，在模板的標(biāo)高控制時(shí)加入預(yù)拱度數(shù)值。對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，考慮到張拉時(shí)起拱，預(yù)拱度的設(shè)置要適當(dāng)減小或加大。

注意觀察，加載過程中如發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)沉降明顯、局部位置和支架變形過大現(xiàn)象，應(yīng)立即停止加載并卸載，及時(shí)查找原因，并采取補(bǔ)救措施。

4.6.4 卸載

按照預(yù)壓順序后預(yù)壓的先卸載，先預(yù)壓的后卸載的順序進(jìn)行卸載。卸載至總重量的100%，60%及全部卸載完時(shí)，對(duì)觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測并記錄。

在預(yù)壓重物全部卸完后，對(duì)現(xiàn)澆支架全面進(jìn)行測量并作好記錄。砂袋應(yīng)在橋下不妨礙施工的地方臨時(shí)存放，輪流倒運(yùn)。待該處連續(xù)梁預(yù)壓作業(yè)結(jié)束后轉(zhuǎn)移到下一工點(diǎn)。

4.6.5 觀測成果分析

分級(jí)加載試時(shí)測量各測點(diǎn)的標(biāo)高值，用預(yù)壓前、預(yù)壓期、穩(wěn)定期、卸載后的標(biāo)高觀測值，算出模板和支架總下沉值（預(yù)壓前—穩(wěn)定期），計(jì)算彈性變形量（卸載后—穩(wěn)定期）和非彈性變形量（預(yù)壓前—卸載后）。

4.6.6 支架預(yù)拱度設(shè)置

根據(jù)測出梁段荷載作用下支架產(chǎn)生的彈性變形值及地基下沉值，將此彈性變形值、地基下沉值、張拉以后的起拱量與施工控制中提出的因其他因素需要設(shè)置的預(yù)拱度疊加，算出施工時(shí)應(yīng)當(dāng)采用的預(yù)拱度f=f1（設(shè)計(jì)提供值）+f2（彈性變形），按算出的預(yù)拱度重新調(diào)整底模標(biāo)高。以確保成橋后的梁體線形滿足設(shè)計(jì)要求。

預(yù)拱量采用厚度分別為1～10 mm的各種薄鋼板在相應(yīng)設(shè)計(jì)位置處水平支墊底模的橫梁。調(diào)節(jié)預(yù)拱度時(shí)，測量人員跟蹤測量，確保調(diào)模一次到位，采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行精確測量。

預(yù)壓卸載、模板調(diào)整完畢后，清理模板表面的雜物，并刷模板漆，在模板漆全部干透后，開始綁扎鋼筋。在橋上施工時(shí)，不得亂扔煙頭、煙盒、雜物，上橋必須清理腳下的污泥，在混凝土澆筑前必須進(jìn)行清理雜物和沖水，清除全部污泥。

5 支架拆除

支架拆除作業(yè)前，要對(duì)參加作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)安全交底。在統(tǒng)一指揮下，按照確定的方案進(jìn)行拆除作業(yè)。

按照先上后下、先外后里、先架面材料后構(gòu)架材料、先附件后結(jié)構(gòu)件的順序，一件一件地松開跨結(jié)、取出并隨即吊下（或集中到毗鄰的未拆的架面上，扎捆后吊下）。

分段整體吊下貝雷片時(shí)要加強(qiáng)指揮、相互詢問和協(xié)調(diào)作業(yè)，嚴(yán)禁不按程序進(jìn)行作業(yè)，拆除立桿時(shí)，在把穩(wěn)上端后，再松開下端連接取下。

嚴(yán)禁將卸下的材料拋下，在存放各類桿件時(shí)應(yīng)分類存放，盡量不使其變形，以增加其周轉(zhuǎn)次數(shù)。

5.1 拆除底模、腳手架及方木

在箱梁全部張拉完成后，割斷砂箱，將底模松開，人工將竹膠板從梁底移到翼緣板下支架上，用吊車吊至橋下存放。拆除底模時(shí)同時(shí)拆除腳手架和支撐方木，人工轉(zhuǎn)移到翼緣板下的支架上，用吊車吊至橋下分類存放。

5.2 分配梁、貝雷片拆除

拆除分配梁時(shí)解除全部與貝雷片的鎖定，用吊車人工配合吊至橋下存放。分配梁拆除后，解除貝雷片與鋼管支墩上部橫梁的連接，解除貝雷片橫向之間連接，并按照每2個(gè)支墩之間將貝雷片分段解體用吊車吊至地面，貝雷片拆除橫向連接件時(shí)不能一起全部拆除，應(yīng)分次進(jìn)行，防止貝雷片傾覆造成安全事故，每次拆除橫向連接時(shí)只能限定為1～2排。

5.3 鋼管支墩、支墩橫梁拆除

貝雷片拆除后，用氧焊切割橫梁與支墩法蘭的連接部分，用吊車將橫梁吊至地面；橫梁拆除后，拆除鋼管支墩之間的剪刀撐，用鋼絲繩通過吊車掛鉤將鋼管支墩固定，防止傾倒，拆除法蘭連接螺栓，吊離放置地面。

6 結(jié)束語

該工藝流程經(jīng)過杭甬客運(yùn)專線工程的使用，在極短工期內(nèi)有效地、保質(zhì)保量地完成了站臺(tái)梁的施工，滿足了設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場施工的需要。此項(xiàng)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的推廣對(duì)高速鐵路高架車站站臺(tái)梁施工工程具有重要的參考價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。

[1]客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)[2005]160 號(hào).）[S].

[2]鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)[2005]160號(hào)）[S].

[3]鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南（鐵建設(shè)[2010]241號(hào)）[S].

[4]客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南（TZ213-2005）[S].

[5]鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10424-2010J1155-2011）[S].

[6]鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.5-2005J464-2005）[S].

[7]杭甬鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土站臺(tái)梁技術(shù)交底及設(shè)計(jì)圖紙[Z].