朱樹(shù)坤

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西晉中 030600)

鐵路雙線大噸位槽形梁支架施工技術(shù)研究

朱樹(shù)坤

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西晉中 030600)

針對(duì)青連鐵路柘汪跨臨海公路特大橋槽形梁梁體噸位大、跨越高速公路、橋下地形受限等情況，介紹了其支架搭設(shè)方案，并從臨時(shí)樁基施工、支撐柱安裝、支架預(yù)埋等方面，闡述了模板支撐架的施工技術(shù)要點(diǎn)，確保了支撐體系的穩(wěn)定性。

槽形梁，高速公路，支架，鋼管柱

1 工程概況

新建青島至連云港鐵路工程ZQ-4標(biāo)段柘汪跨臨海公路特大橋跨越臨海高速公路，由于公路凈空受限，梁跨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了(1-55.5 m)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支低高度槽形梁，鐵路橋走向與高速公路走向交87°，槽形梁計(jì)算跨度55.5 m，橋梁全長(zhǎng)57.3 m，支座中心至梁端0.9 m。梁體上輪廓及腹板均呈拋物線型，主梁高度由兩端支點(diǎn)處4.0 m漸變至跨中處8.0 m，呈正弦曲線變化，直腹板，腹板厚度0.8 m，支點(diǎn)處梁腹板寬度1.95 m，梁底全寬度15.7 m，槽形梁內(nèi)凈寬度11.8 m，梁面設(shè)置2%排水坡。主梁設(shè)計(jì)采用C60混凝土一次性澆筑完成，C60混凝土1 477 m3，槽形梁總重量3 823 t。

2 支架設(shè)計(jì)

對(duì)槽形梁與臨海高速公路的空間交叉處位置關(guān)系進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪制平面位置圖及立面位置圖。

圖1 槽形梁現(xiàn)澆模板支撐架結(jié)構(gòu)示意圖（單位：cm）

根據(jù)貝雷梁支架結(jié)構(gòu)形式的測(cè)量位置，結(jié)合實(shí)際工程情況，槽形梁現(xiàn)澆模板支撐架施工方案采用加強(qiáng)型貝雷桁架梁+鋼管支撐柱的大跨型鋼支撐結(jié)構(gòu)，支撐柱臨時(shí)基礎(chǔ)均采用C30鋼筋混凝土樁基，樁基之間設(shè)有C30鋼筋混凝土貫梁。

支撐架搭設(shè)總長(zhǎng)度59 m，寬度每邊超出槽形梁4 m，支撐架全寬24 m，槽形梁模板支撐架總體布置結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中A截面、B截面均采用直徑609 mm、壁厚16 mm無(wú)縫鋼管柱，每截面均布置3根，見(jiàn)圖2;C截面采用φ325 mm、壁厚55 mm(大口徑、厚壁)無(wú)縫鋼管柱，橫向布置6根，見(jiàn)圖3;A—C截面的橫橋向主梁均采用2HN(700×300×13×24)mm+2(560× 16)mm焊接組合梁，梁長(zhǎng)24 m;縱橋向采用15節(jié)3 m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)桁架+異形節(jié)桁架，橫橋向總計(jì)布置74排。中間底板范圍布置12組(每3片一組)桁架梁，腹板下并置17排貝雷桁架，外側(cè)布置一組90 cm間隔桁撐的桁架梁。17排并置的貝雷桁架，與內(nèi)側(cè)間隔45 cm桁撐桁梁連接成整體，整體使用10 mm厚夾板+φ25 mm精軋螺紋拉桿鎖緊。

圖2 A，B截面鋼管布置圖

圖3 C截面鋼管布置圖（單位：cm）

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量槽形梁下方公路橋面最高點(diǎn)高程為13.6 m，而槽形梁按水平狀態(tài)放置，底面預(yù)制高度為20.437 m。支撐架平臺(tái)高度:(2 cm厚)竹膠板+Ⅰ20b工字鋼梁+170 cm加強(qiáng)型貝雷桁架梁=192 cm，支撐架施工高度滿足公路凈空4.5 m的要求。

3 模板支撐架關(guān)鍵工序施工

為保證公路在開(kāi)放狀態(tài)下行車安全，模板支撐架采用在公路路面局部封閉或半幅封閉條件進(jìn)行架設(shè)、堆載預(yù)壓及支撐架拆除作業(yè)。

施工工序?yàn)橄仁┕は虏颗R時(shí)樁基礎(chǔ)，再依次架設(shè)鋼管支撐柱，同時(shí)架設(shè)橫橋向主梁，接續(xù)完成支撐柱縱橫向穩(wěn)定桁撐體系，再架設(shè)縱橋向主梁，并對(duì)主梁體系進(jìn)行整體加固，之后架設(shè)槽形梁底模平臺(tái)、外側(cè)安全防護(hù)圍欄，最后進(jìn)行支撐架堆載預(yù)壓。待預(yù)壓工作結(jié)束后，鋪設(shè)梁底模板，繼續(xù)進(jìn)行槽形梁其他工序施工。對(duì)于支撐架架設(shè)及拆除均采用人工配合汽車吊作業(yè)。

3.1 臨時(shí)混凝土樁基礎(chǔ)施工

臨時(shí)樁基礎(chǔ)均采用C30素混凝土樁基礎(chǔ)，樁基施工方法與主橋樁基礎(chǔ)施工方法相同，采用沖擊鉆孔或旋挖鉆機(jī)成孔，其中C截面樁基成孔深度20 m，樁徑1.5 m。A，B截面樁深12 m，樁徑1.2 m。為確保樁基承載力，樁基礎(chǔ)頂上增設(shè)C30鋼筋混凝土貫梁，同時(shí)為使貫梁和樁基很好的連接，樁頂設(shè)有φ25 mm預(yù)埋鋼筋。

3.2 支撐柱地腳錨固螺栓

精軋螺紋鋼筋下料使用無(wú)齒鋸切割，確保端頭平齊，以利于螺帽施擰。支撐柱地腳錨固鋼筋均采用φ25 mm精軋螺紋。施工時(shí)優(yōu)先采用基礎(chǔ)施工時(shí)預(yù)埋到位，若意外漏埋，可采用鉆孔灌漿錨固到位。其中φ25 mm精軋螺紋錨固深度500 mm、外露長(zhǎng)度150 mm。

3.3 鋼管支撐柱制造

鋼管支撐柱及橫橋向主梁，是支架結(jié)構(gòu)承載的關(guān)鍵桿件。安裝時(shí)須嚴(yán)格按照構(gòu)件施工設(shè)計(jì)圖加工制作，并嚴(yán)格按照安裝設(shè)計(jì)圖組裝順序施工。構(gòu)件制作應(yīng)由鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人員施工、專業(yè)電焊工焊接，熔透焊和坡口焊接應(yīng)達(dá)到焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保桿件制作質(zhì)量，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)普通員工制作。特別是鋼管柱接長(zhǎng)時(shí)，需采用對(duì)接接頭，確保軸心一致，接頭方式應(yīng)內(nèi)襯小導(dǎo)管、外加包箍(套管)的對(duì)接焊結(jié)構(gòu)，焊縫高度不小于管壁厚度(三角形坡口焊接)。

3.4 支撐柱的安裝

利用塔吊配合人工安裝就位，先將地腳螺栓對(duì)正后緊固，調(diào)正位置后再焊接桁撐，利用桁撐穩(wěn)固鋼管柱。

3.5 橫橋向主梁接長(zhǎng)

采用腹板及翼緣板上下左右四面搭接夾板對(duì)接焊結(jié)構(gòu)，確保處在同一軸心線上。搭接鋼板厚度不小于14 mm，搭接板寬度、長(zhǎng)度應(yīng)保證不低于主體鋼梁的橫截面強(qiáng)度要求。接長(zhǎng)焊接前，應(yīng)墊平、墊牢固、擺直，穩(wěn)定后方可施焊。焊接時(shí)應(yīng)先周邊點(diǎn)焊定位，檢查無(wú)誤后再連續(xù)滿焊。

3.6 縱橋向主梁組裝(貝雷桁架梁)

縱橋向主梁均采用加強(qiáng)型貝雷桁架梁，底板下12組桁架梁，每組三片組成，橫向間隔桁撐采用45 cm標(biāo)準(zhǔn)桁撐;腹板下并置17榀，采用夾板+φ25 mm精軋螺紋鋼筋拉桿鎖緊牢固。外側(cè)放一組90 cm桁撐組合梁，作為施工平臺(tái)支撐梁。

3.7 落架臨時(shí)支座的制作與安裝

落架臨時(shí)支座采用鋼板制作，安裝到支撐柱柱頂上。支座制作組裝后，要在兩側(cè)臨時(shí)焊接連接板鎖定，防止散落，同時(shí)支座安裝應(yīng)與鋼管樁對(duì)中放置，底座板應(yīng)與支撐柱頂蓋板臨時(shí)點(diǎn)焊固定，并在落架支座順橋向兩側(cè)焊接限位擋板，限位擋板同時(shí)應(yīng)能控制橫橋向主梁的支撐位置，以保證橫橋向主梁安裝位置準(zhǔn)確。落架支座如圖4所示。

落架支座采用12 mm厚Q235鋼材板制作，每個(gè)支座按700 t承載能力設(shè)計(jì)，上下座板及左右支撐板內(nèi)必須添加加勁肋，加勁肋間距不大于100 mm。所有板件接觸面均滿焊縫，焊縫高度不小于12 mm。支座制作后，應(yīng)先在壓力機(jī)上預(yù)壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果達(dá)不到700 t時(shí)，應(yīng)加密內(nèi)部加勁肋板，直至達(dá)到設(shè)計(jì)承載能力。

3.8 支撐架縱橫穩(wěn)定桁撐的安裝

支撐柱縱橫均設(shè)置穩(wěn)定桁撐。支撐柱安裝就位后，須安裝完整的縱橫穩(wěn)定桁撐結(jié)構(gòu)，桁撐結(jié)構(gòu)均采用型鋼桿件，連接方式為焊接，焊縫高度不小于10 mm，每根桿件每端連續(xù)有效焊縫長(zhǎng)度不小于10 cm。

圖4 落架支座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3.9 橫橋向主梁的安裝

支撐柱安裝就位后，吊裝橫橋向主梁。根據(jù)對(duì)公路行車影響程度選擇A，B，C截面安裝順序。安裝時(shí)先將主梁吊起，放置于支撐柱頂座板限位擋板內(nèi)，然后將主梁與支撐柱頂限位擋板焊接固定。

3.10 順橋向主梁安裝

順橋向主梁安裝采用先在主梁上畫(huà)線，標(biāo)出每榀貝雷桁架梁安放位置，再焊接主梁支撐架，繼續(xù)吊裝貝雷桁架梁的方法。主梁吊裝順序采用先安裝中間兩跨(即BC跨)的主梁，再安裝剩余兩側(cè)(即AB跨)主梁;橫橋向安裝順序采用先架設(shè)腹板下區(qū)域17榀并置靠攏的貝雷桁架梁，待支撐架臨時(shí)鎖定牢固，17榀全部架設(shè)后，整體鎖定到支撐架上，縱向每2節(jié)整體捆扎鎖固一處。接續(xù)吊裝底板區(qū)域12組貝雷桁架梁，并將其限位到橫橋向主梁上，最后吊裝外側(cè)一組90 cm桁撐貝雷梁。每組、每榀貝雷梁均應(yīng)按方案設(shè)計(jì)位置安放，確保每一榀梁受載大小一樣?？刂频姆椒ㄊ?在橫橋向主梁上表面畫(huà)線，再焊接限位擋板，最后使用φ16 mm的特制U形螺栓，將橫橋向主梁與順橋向主梁捆扎牢固。

3.11 支架預(yù)壓

待箱梁底模板鋪設(shè)后對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。支架預(yù)壓荷載按箱梁設(shè)計(jì)要求或規(guī)范要求堆載，最大加載不得超過(guò)支架設(shè)計(jì)計(jì)算荷載的1.2倍。支架預(yù)壓堆碼荷載采用自支架中間開(kāi)始對(duì)稱向外側(cè)、向兩側(cè)進(jìn)行加載，分層、分段對(duì)稱進(jìn)行，加載過(guò)程中需嚴(yán)防不對(duì)稱加載，避免偏載造成傾覆事故。

3.12 支架拆除

整孔梁縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后進(jìn)行支架拆除工作。拆除支架前應(yīng)先拆除梁內(nèi)模板→外側(cè)模板→作業(yè)平臺(tái)→安全圍欄→卸落落架支座→梁底模板及其支撐橫梁。支架拆除時(shí)，首先將貝雷桁架梁逐根滑移到槽形梁外側(cè)，將每根梁吊下運(yùn)走，接下來(lái)將橫橋向主梁逐一拆除并吊運(yùn)。拆除過(guò)程中，公路應(yīng)封閉通車，嚴(yán)禁橋上橋下同時(shí)作業(yè)，并應(yīng)有專人指揮。

4 結(jié)語(yǔ)

青連鐵路項(xiàng)目柘汪跨臨海高速公路特大橋在施工過(guò)程中，針對(duì)復(fù)雜的地形條件，采用了鋼管柱+貝雷梁的大型膺架支撐體系，支架搭設(shè)完畢后，通過(guò)對(duì)支架的嚴(yán)格檢查，確保了支架體系的穩(wěn)定性及承載力，滿足了施工要求，可為今后類似支架工程施工提供參考借鑒。

［1］ GB 50017—2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］ 周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)［M］.北京:人民交通出版社，2001.

Study on construction technologies of railway double-line large-tonnage trough girder support

Zhu Shukun
(China Railway 3rd Bureau Group 5th Engineering Co.，Ltd，Jinzhong 030600，China)

In light of Tuo-Wang ocean-crossing highway bridge conditions of Qing-Lian railway，such as large-tonnage trough girder，ocean-crossing highway and limited terrain under the bridge，the paper introduces the support erecting scheme，and describes the template bearing construction technology points from aspects of temporary pile foundation construction，supporting-column installation and support pre-embedded，so as to guarantee the bearing system stability.

trough girder，highway，support，steel-tube column

U215

A

1009-6825(2016)35-0159-03

2016-09-27

朱樹(shù)坤(1972-)，男，高級(jí)工程師