馬一帆

(中鐵十八局集團(tuán)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(dá)嶺鎮(zhèn)媯川路設(shè)計(jì)為40m+64m+40m 連續(xù)梁，與媯川路交叉夾角為78°。橋位附近地勢(shì)平坦開(kāi)闊，地震烈度Ⅷ度，地下水對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。跨媯川路連續(xù)梁起止里程為DK73+423.52～DK73+569.12，橋墩編號(hào)為22#-25#墩，墩身設(shè)計(jì)高度為16.5m～19.0m。

2 方案選擇和確定

2.1 連續(xù)梁一般采用施工方案

一是采用掛籃現(xiàn)澆施工方案：此方案經(jīng)過(guò)多年施工使用，施工工藝已經(jīng)為多數(shù)人所掌握技術(shù)較為成熟，但缺點(diǎn)每次澆注完成混凝土后都要等候混凝土強(qiáng)度滿足要求后方可進(jìn)行張拉施工，施工施工工期較長(zhǎng)；二是采用傳統(tǒng)的滿堂支架施工方案：該方案適用于較短的現(xiàn)澆梁施工，施工周期短，節(jié)約工期，但缺點(diǎn)一是對(duì)地基基礎(chǔ)要求較高地基處理成本高，二是是當(dāng)支架超過(guò)一定的高度時(shí)，安全性就會(huì)較低，帶來(lái)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(jīng)濟(jì)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(shù)的優(yōu)勢(shì)

和傳統(tǒng)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(shù)在安全性、經(jīng)濟(jì)性和施工期期等三個(gè)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)：

安全性：鋼管及貝雷梁組合法施工構(gòu)件比較大，數(shù)量比較少，更容易保證施工的安全性，結(jié)構(gòu)抗沖擊性更強(qiáng)。

經(jīng)濟(jì)性：鋼管及貝雷梁組合法施工對(duì)地基基礎(chǔ)的要求比較低，地基處理費(fèi)用低，原材料投入比較少，形式種類比較多，施工速度快，經(jīng)濟(jì)性更好。

施工工期：鋼管及貝雷梁組合法施工對(duì)可以全幅范圍內(nèi)展開(kāi)施工，減少了掛籃施工中多次等待混凝土強(qiáng)度而損失的時(shí)間，可以加快施工工期。

2.3 方案確定

經(jīng)過(guò)方案比選可知，媯川路連續(xù)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(shù)的具體應(yīng)用

3.1 總體設(shè)計(jì)方案

媯川路連續(xù)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(shí)支墩，跨距為10 m，承臺(tái)上設(shè)置6 根鋼管鋼管支撐作為臨時(shí)支墩，中間設(shè)8 根鋼管支撐作為臨時(shí)支墩，支墩頂部用2I36b 雙拼工字鋼作為橫梁，支架梁部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)321 型貝雷梁。由于箱梁高度不一，對(duì)高度不一的調(diào)節(jié)采用盤扣式腳手架進(jìn)行調(diào)節(jié)。

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(shè)置為10×10 方木楞，縱向間距30 cm，安裝在橫墊梁之上。外側(cè)模板也是竹制膠合板，內(nèi)則為木質(zhì)膠合板，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。

內(nèi)膜設(shè)計(jì)為下開(kāi)口形式，木質(zhì)膠合板和木料共同組成，再用鋼管支撐，開(kāi)口式內(nèi)膜分側(cè)模板和頂板模，均在現(xiàn)場(chǎng)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(xù)梁鋼管及貝雷梁組合法施工流程參見(jiàn)圖1。

圖1 連續(xù)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(yù)壓示意圖

鋼管采用φ609mm 壁厚16mm 鋼管，每根鋼管長(zhǎng)為3m～5m，高度調(diào)整主要由0.25m～2m 長(zhǎng)的鋼管調(diào)整，其兩端設(shè)置鋼板法蘭結(jié)構(gòu)，以便鋼于管接長(zhǎng)。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(shè)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(chǔ)采用螺栓形式連接，鋼管柱調(diào)整垂直后及時(shí)緊固，確保鋼管柱穩(wěn)定。鋼管上下節(jié)采用φ20 螺栓通過(guò)法蘭連接，同時(shí)測(cè)量班對(duì)鋼管樁的頂高程進(jìn)行復(fù)測(cè)。鋼管安裝完畢后要確保上、下節(jié)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(shè)橫向連接系，共計(jì)設(shè)置2 道，槽鋼橫向連接，通過(guò)φ20 螺栓與鋼板法蘭連接，以保證鋼管立柱橫向穩(wěn)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(diǎn)焊固定，若接觸部分存在空隙，使用鋼板墊底并調(diào)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(shè)置獨(dú)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(cè)各3 組，每組間距為0.25m，中心間距為0.6m，在對(duì)應(yīng)工字鋼位置安裝盤扣支架底托，盤扣式腳手架用于調(diào)節(jié)連續(xù)梁底板坡度。由于貝雷梁與鋼管斜交，為保證施工過(guò)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(qiáng)；加強(qiáng)的槽鋼應(yīng)在上、下弦間楔緊，中間用10#槽鋼設(shè)置一道橫向連接，增強(qiáng)整體穩(wěn)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(gè)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(gè)跨中部分，對(duì)應(yīng)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(shè)置標(biāo)準(zhǔn)爬梯。

正線支架與下行線支架中間的空間，設(shè)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(shè)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(shè)橫橋向鋪設(shè)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(tái)?？缏肺恢秘惱琢簴|西兩側(cè)使用定制欄片封閉防護(hù)，設(shè)置專用爬梯作為通道。

3.6 支架預(yù)壓

支架搭設(shè)完成，經(jīng)項(xiàng)目部質(zhì)檢工程師、監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，開(kāi)始鋪設(shè)底模。底模安裝完成后，采用砂袋預(yù)壓，預(yù)壓重量為最大荷載的1.2 倍且與梁重分布對(duì)應(yīng)。單個(gè)0#段設(shè)計(jì)重2382.33t*1.2=2858.8t，1#合龍段設(shè)計(jì)重54.63t*1.2=65.556t。預(yù)壓范圍為底板寬度兩邊各加1m,6.7m+2=8.7m，預(yù)壓示意圖見(jiàn)圖2、圖3。

預(yù)壓加載前，先在基礎(chǔ)頂面及模板頂面設(shè)置水平觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)和調(diào)整模板高程計(jì)算控制點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。0#梁段縱向以中支點(diǎn)為中心，向兩端對(duì)稱布置，間距5m，不足5m 的設(shè)置在施工接縫處。1#段觀測(cè)點(diǎn)縱向設(shè)置在距梁段端頭0.2m 處。梁段觀測(cè)點(diǎn)橫向設(shè)為2 排，梁中心線處設(shè)置一點(diǎn)，梁底兩腹板處各設(shè)置一點(diǎn)，兩翼緣板中心各一點(diǎn)。觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置完成后對(duì)各點(diǎn)的高程進(jìn)行全面測(cè)量記錄。

加載時(shí)按照梁重的60%、100%、120%分三級(jí)加載，每級(jí)加載完畢1h 后進(jìn)行支架的變形觀測(cè)，加載完畢后宜每6h 觀測(cè)一次變形值。預(yù)壓卸載時(shí)間以支架地基沉降變形穩(wěn)定為原則確定，最后兩次沉落量觀測(cè)平均值之差不大于2mm 時(shí)，即可終止預(yù)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(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)控制加載重量和加載位置，避免出現(xiàn)誤差過(guò)大而影響觀測(cè)結(jié)果。觀測(cè)點(diǎn)布置平面圖如圖4 所示：

圖4 觀測(cè)點(diǎn)布置平面圖

預(yù)壓荷載前和加載時(shí)，要遵循整體、均勻、分層進(jìn)行的原則對(duì)稱進(jìn)行。加載過(guò)程當(dāng)中，技術(shù)員觀察支架是否有彎曲變形、卡扣聯(lián)結(jié)脫落、移位等現(xiàn)象,并做書面記錄。支架基礎(chǔ)預(yù)壓和支架預(yù)壓的監(jiān)測(cè)包括以下內(nèi)容：（1）加載前各監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程；（2）每級(jí)加載完畢1h 后監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程；（3）加載完畢后每間隔6h 監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程；（4）卸載6h 后監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程。

3.7 混凝土澆筑

支架預(yù)壓完成后進(jìn)行側(cè)模、端模安裝及鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道安裝作業(yè)，混凝土澆筑過(guò)程中，要安排專人觀察支架各部位的穩(wěn)定情況，出現(xiàn)連接松動(dòng)、失穩(wěn)等異常情況時(shí)應(yīng)立即終止?jié)仓鳂I(yè)。

3.8 支架拆除

箱梁側(cè)模在梁體壓漿、混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆除，模板拆除灑水養(yǎng)護(hù)。底模和支架必須在預(yù)應(yīng)力鋼絞束張拉結(jié)束，管道壓漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可拆除。落架的次序?yàn)橄瓤缰泻笾c(diǎn)，縱橫對(duì)稱，均勻進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了現(xiàn)澆梁鋼管及貝雷梁組合法施工技術(shù)，分析結(jié)果表明，在現(xiàn)澆梁施工中，鋼管及貝雷梁組合法施工技術(shù)是目前應(yīng)用最為主流的施工技術(shù)，在安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面皆有很大優(yōu)勢(shì)，符合目前我國(guó)高速鐵路橋梁建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，值得大力推廣應(yīng)用。