李 正 宇

(太原鐵路樞紐西南環(huán)線有限責(zé)任公司，山西 太原 030006)

1 工程概況

設(shè)計西南環(huán)線工程新建汾太疏解線上跨既有石太上行線，交叉點里程石太上行K235+430，交角為14°07′，因夾角較小，故以橋梁門式墩形式跨越。汾太疏解特大橋30號～32號門式墩位于石太上行線太北Ⅰ場與皇后園站區(qū)間，太嵐線太北Ⅰ場與汾河站(太北Ⅵ場)間，線路位于半徑400 m及縱坡8.5‰ 的曲線上。

門式墩墩柱截面為2 m×2 m的矩形截面,墩身高度14.5 m(根據(jù)設(shè)計施工工藝墩柱上部1.5 m與橫梁一起澆筑)；墩頂上部為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橫梁，門式墩跨度為13 m，橫梁高2.3 m，寬2.2 m，全長16.2 m；混凝土橫梁頂面設(shè)支承墊石，架設(shè)16 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。橫梁截面如圖1所示。

汾太疏解線特大橋30號～32號門式墩墩柱分布在石太上行線東、西兩側(cè)，其中西側(cè)墩柱位于石太上行線與太嵐線之間，兩線線間距9.5 m～15.5 m，東側(cè)墩柱位于石太上行線東側(cè)，其中30號墩離石太上行線最近，其西側(cè)墩柱邊緣至線路中心僅3.55 m。

門式墩橫梁采用支架現(xiàn)澆法施工，兩側(cè)墩柱混凝土澆筑完成后，利用石太上行線封鎖停電點搭設(shè)棚洞支架，點外在搭設(shè)好的支架平臺上施工橫梁，最后再利用停電封鎖點拆除棚洞支架。根據(jù)工期要求，現(xiàn)場配備3套支架及模板材料，同時完成3榀橫梁現(xiàn)澆施工。

2 棚洞支架施工技術(shù)

為保證鐵路營業(yè)線正常運營，門式墩橫梁施工期間需在營業(yè)線上方搭設(shè)棚洞支架，這是該工程的核心，如何安全順利的完成棚洞支架的搭設(shè)及拆除是施工重難點。其中棚洞支架的搭設(shè)、拆除施工均須在石太上行線停電封鎖點內(nèi)進行，在作業(yè)平臺上搭設(shè)滿堂紅腳手架、搬運綁扎鋼筋、張拉壓漿、封錨、橫梁模板安拆及混凝土澆筑等作業(yè)可在點外進行。

2.1 棚洞支架體系組成

棚洞支架體系由鋼管立柱，工字鋼橫梁、貝雷梁縱梁、工字鋼分配梁、作業(yè)平臺及上部滿堂紅腳手架組成。其平面圖如圖1所示。

1)鋼管立柱支撐體系。

棚洞鋼管立柱采用高10.5 m，壁厚10 mm的φ609無縫鋼管。鋼管柱底部與承臺預(yù)埋法蘭栓接，上部焊接65 cm×65 cm鋼板。鋼管柱四面端部截面設(shè)置槽鋼剪刀撐，鋼管柱上焊接鋼板利用高強螺栓連接槽鋼斜撐。預(yù)埋法蘭在門式墩承臺施工時提前預(yù)埋至承臺混凝土中，通過地腳螺栓與承臺連接成整體。

2)棚頂鋼結(jié)構(gòu)主骨架。

棚頂鋼結(jié)構(gòu)主骨架由工字鋼分配梁及貝雷梁縱梁組成，并通過4組3拼Ⅰ40b工字鋼橫梁將上部荷載傳遞及分配至下部鋼管立柱，工字鋼橫梁單根長6 m，與鋼管立柱頂?shù)匿摪宀捎酶邚娐菟ㄋń印?/p>

Ⅰ40工字鋼橫梁上部鋪設(shè)3 m×1.5 m×0.9 m貝雷梁作為縱梁，棚洞頂對稱設(shè)置兩榀貝雷梁，間距3 m。貝雷梁上橫橋向鋪設(shè)間距0.6 m，共33根Ⅰ20b工字鋼橫梁分配梁。為便于安裝，同時保證工字鋼分配梁穩(wěn)定，Ⅰ20b工字鋼分4組在吊裝前采用3道橫向拉桿連接為整體。

根據(jù)檢算貝雷梁中間支座兩側(cè)需進行局部加強，處理方法如下：a.調(diào)整貝雷梁布置，將兩片貝雷梁連接處位于柱頂分配梁上；b.貝雷梁在樁頂分配梁頂處為單豎桿的，在豎桿兩側(cè)各加焊接一根[10槽鋼，上下端與貝雷梁上下弦桿焊接，中間與貝雷梁節(jié)點板焊接，焊縫高度均為8 mm。

3)作業(yè)平臺及滿堂腳手架。

工字鋼分配梁上部滿鋪一層2 cm厚竹膠板作為施工人員作業(yè)平臺。竹膠板接縫避開下方營業(yè)線。鋪設(shè)竹膠板時先采用整張竹膠板(2 440 mm×1 220 mm×20 mm)鋪設(shè)營業(yè)線正上方部分，后拼接其他部位。竹膠板接縫處采用橡膠墊、方木條壓實，防止接縫部位漏水。竹膠板上部搭設(shè)碗扣式滿堂紅支架，立桿縱、橫向間距均為0.6 m，步距1.2 m，并在腳手架端部設(shè)置通長斜桿。立桿底托設(shè)置在工字鋼中軸線上，立桿頂端安裝可調(diào)式U形頂托，先在頂托內(nèi)安裝橫向10 cm×15 cm方木，再縱向設(shè)置間距為0.3 m的10 cm×10 cm方木，上鋪15 mm厚竹膠板。

4)作業(yè)平臺四周防護措施。

作業(yè)平臺四周設(shè)置高2 m的鋼管立柱，立柱底部以上0.3 m、頂部以下0.3 m處分別設(shè)置橫桿一道，兩橫桿之間再補強一道橫桿；立柱與橫桿間設(shè)密目網(wǎng)圍護，防止作業(yè)人員及小型機具墜落。鋼管外徑48 mm，壁厚3 mm。為提高停電封鎖點內(nèi)施工效率，點前在Ⅰ20b工字鋼分配梁端部,提前焊好20 cm短鋼管頭，利用對接扣件將立柱安裝就位；橫桿利用直角扣件與立桿連接。鋼管柱上使用鐵絲綁扎密目網(wǎng)，形成四周封閉作業(yè)空間。防護欄桿立桿間距1.8 m，高2 m，作業(yè)平臺四周設(shè)置15 cm高硬質(zhì)擋板，防止施工機具墜落。擋板采取竹膠板，利用方木條將竹膠板擋板及平臺連接牢固。其單榀大樣見圖2。

2.2 棚洞支架與營業(yè)線關(guān)系

1)鋼管立柱與營業(yè)線平面關(guān)系。

棚洞支架搭設(shè)完成后，經(jīng)現(xiàn)場實測，30號墩西側(cè)鋼管立柱外緣與石太上行線中心距離最近，為2 490 mm。根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(普速鐵路部分)規(guī)定，客貨共線鐵路建筑限界為線路中心外側(cè)2 440 mm，小于2 490 mm，故鋼管立柱設(shè)立滿足限界要求。

2)縱梁底面與營業(yè)線立面關(guān)系。

棚洞支架搭設(shè)完成后，經(jīng)現(xiàn)場實測，縱梁底面與太嵐線承力索間最小凈高為204 cm，與石太上行線承力索間最小凈高為240 cm，均滿足《技規(guī)》第203條中“跨越電氣化鐵路的各種建(構(gòu))筑物與帶電部分最小距離，不小于500 mm”的規(guī)定。

2.3 停電封鎖點施工安排

棚洞支架安裝及拆除分別利用3個180 min石太上行線停電封鎖點進行。以單榀棚洞為例，主要作業(yè)內(nèi)容包括棚洞東、西兩側(cè)共8根鋼管立柱、4組3拼Ⅰ40工作鋼、兩榀貝雷梁片、4組Ⅰ20工作分配鋼、工作平臺及平臺四周防護設(shè)施的安裝及拆除。30號、32號墩棚洞鋼結(jié)構(gòu)主骨架分別利用一臺70 t汽車吊在第一個停電封鎖點內(nèi)完成；31號墩棚洞鋼結(jié)構(gòu)主骨架利用一臺70 t汽車吊在第二個停電封鎖點內(nèi)完成，同時在第二個停電封鎖點內(nèi)完成30號、32號墩作業(yè)平臺搭設(shè)及平臺四周防護設(shè)施安裝；31號墩作業(yè)平臺搭設(shè)及平臺四周防護設(shè)施安裝在第三個停電封鎖點內(nèi)完成。棚洞拆除按照搭設(shè)逆向順序進行，點內(nèi)施工安排基本無變化。

2.4 棚洞支架施工注意事項

1)作業(yè)平臺先鋪設(shè)石太上行線正上方板材(板材規(guī)格2 440 mm×1 220 mm×20 mm)，保證營業(yè)線上方為整塊板材無接縫，后鋪設(shè)其他部位板材。竹膠板提前裁剪并編號，營業(yè)線接觸網(wǎng)正上方橫向接縫采用3 cm木條、膠條密封。平臺鋪設(shè)完成后，在平臺四周安裝15 cm高竹膠板擋板。

2)護欄立桿安裝完成后，使用直角扣件將橫桿與立桿連接牢靠，密目網(wǎng)使用8號鐵絲與護欄橫、立桿綁扎牢靠。

3)根據(jù)設(shè)計文件及規(guī)范要求，棚洞鋼結(jié)構(gòu)主骨架不需要預(yù)壓，其余滿堂紅腳手架在混凝土澆筑前應(yīng)按橫梁自重的1.2倍進行預(yù)壓，以消除支架及其基礎(chǔ)非彈性變形影響，確保支架現(xiàn)澆法施工安全。

3 橫梁主體施工

3.1 模板安裝

橫梁模板采用木模拼裝而成，模板材料利用鄰近營業(yè)線B類施工計劃完成吊裝及拼裝，為保證模板安裝牢固，采用內(nèi)撐外拉的措施，在橫梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部主筋外側(cè)增設(shè)混凝土墊塊，外側(cè)采用拉筋拉結(jié)，模板接縫處貼密封條，保證接縫密貼。

3.2 鋼筋綁扎

鋼筋由鋼筋加工場制作，汽車運送至現(xiàn)場，吊車吊送至作業(yè)平臺上，人工倒運并綁扎，其中按設(shè)計要求橫梁主筋采用閃光對焊施工，在墩柱東側(cè)搭設(shè)作業(yè)平臺，由人工搬運至棚洞上方。為避免鋼筋集中堆載，產(chǎn)生偏壓，鋼筋運至作業(yè)平臺后，人工及時搬運，并均布放置。鋼筋綁扎順序為：墩柱鋼筋→橫梁底部鋼筋→預(yù)應(yīng)力管線安裝固定→頂部鋼筋。鋼筋綁扎時應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力波紋管的準確定位，管道接口要密封?；炷翝仓霸敿殭z查預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量是否齊全，位置是否正確。

3.3 混凝土澆筑

根據(jù)施工圖設(shè)計，墩柱后澆段與橫梁混凝土采用一次澆筑成形，混凝土在拌合站集中拌制，罐車運輸至施工現(xiàn)場，泵車泵送入模。澆筑時，混凝土泵車站位于石太上行線東側(cè)，澆筑時泵管完全處于施工棚洞上方，同時泵管前端軟管設(shè)置纜風(fēng)繩，防止?jié)仓r混凝土拋灑?；炷敛捎萌斯し绞秸駬v，分層對稱澆筑，每層厚度不大于30 cm，速度每小時升高不大于1 m。混凝土澆筑前及澆筑過程中，由專人檢查模板、支架、鋼筋的情況，如有變形、移位等問題，應(yīng)立即進行調(diào)整及密封處理，防止漏漿，混凝土入模后，充分搗固使混凝土密實。混凝土澆筑完畢后，在12 h內(nèi)覆蓋塑料薄膜，保持混凝土在濕潤狀態(tài)。養(yǎng)護期內(nèi)，混凝土不得受沖擊、振動，強度未達1.2 MPa前不得在其上作業(yè)。

3.4 預(yù)應(yīng)力施工

根據(jù)設(shè)計文件，預(yù)應(yīng)力分階段一次張拉完成。張拉鋼束在橫梁混凝土強度及彈性模量均達到設(shè)計值的100%，且混凝土齡期不小于7 d后方可進行。預(yù)施應(yīng)力采用兩端同步張拉，最大不平衡束不應(yīng)超過1束，左右對稱進行施工。預(yù)施應(yīng)力采用雙控，以張拉力控制為主，以預(yù)應(yīng)力鋼筋伸長量作為校核。預(yù)應(yīng)力鋼束在使用前必須做張拉、錨固試驗，以保證預(yù)施應(yīng)力準確。

張拉完成后，立即進行管道壓漿。壓漿前應(yīng)清除管道內(nèi)雜物及積水，壓漿應(yīng)飽滿密實。為保證梁體的耐久性，壓漿材料采用高性能無收縮防腐灌漿劑。管道壓漿水泥漿強度等級不低于M50，水泥漿攪拌結(jié)束后應(yīng)在40 min內(nèi)壓入管道，并在3 d內(nèi)完成封端施工。

4 結(jié)語

橋梁門式墩橫梁上跨鐵路營業(yè)線施工，受橫梁下方營業(yè)線行車和周邊鐵路設(shè)備影響，通常具有難度大、干擾多、風(fēng)險高等特點。汾太疏解特大橋施工經(jīng)驗證明：只有做到施工環(huán)境調(diào)查全面細致，施工方案編制合理可行，施工組織安排緊湊有序，才能在有限的時間內(nèi)安全、順利完成施工任務(wù)，確保營業(yè)線行車安全。