呂鴻，魯文軍，代忠華，左君，李軍，呂東軒

（中建鐵路投資建設集團有限公司，北京 102600）

1 工程概況

某橋于102#墩（DK237+355.65）處與干武鐵路（K167+658—K167+742）交叉，在102#墩處以鋼蓋梁形式上跨干武線，上部結構為29.1m長鋼蓋梁。上跨干武線采用門式墩形式，102#門式墩墩高13.5m（含鋼梁高度4.2m），橫向凈跨度為22m，上部架設32m簡支箱梁，門式墩橫梁采用鋼蓋梁結構。為確保鐵路正常運營，加快門式墩施工進度，滿足架梁工期要求，有必要針對門式墩施工量測進行深入研究。

2 門式墩的結構形式、布置形式及計算分析

2.1 門式墩的結構形式

相比于普通雙柱式橋墩，門式墩柱的間距更大，墩梁連接形式多樣，包含蓋梁與立柱固結、蓋梁與立柱鉸接等。隨著工程技術的升級，現階段的蓋梁結構形式較豐富，常見有預應力混凝土結構、鋼結構、鋼混結合結構等。根據立柱截面形狀的不同主要劃分為圓形和矩形兩大類。門式墩的結構形式包括但不限于雙柱式（或三柱式）預應力混凝土門式墩、鋼結構門式墩、預應力混凝土十字梁，各結構形式的適用性及施工特點不同，因此需根據實際工程情況做合理的選擇。

2.2 門式墩的布置形式

針對新建鐵路與既有鐵路交叉的情況，如與公路路線或鐵路路線正交、基礎與公路路線平行、墩身與鐵路路線正交，需合理優(yōu)化門式墩的布置方式，盡可能降低不良影響。各布置方式均有優(yōu)缺點，需結合實際情況進行可行性分析，選擇最合適的布置形式。

2.3 門式墩計算分析

雙柱式預應力混凝土門式墩在鐵路工程領域應用較為廣泛，因此本文著重以此類門式墩為對象展開分析。門式墩屬于三維空間結構，立柱用于承受彎矩、軸力，蓋梁用于承受彎矩、剪力，通過立柱、蓋梁及基礎的結合構成穩(wěn)定可靠的固結體系。若要計算結構內力，則需將立柱、蓋梁及基礎視為整體，此時較為可行的方法是建模計算。具體而言，可分為門式墩平面內和平面外兩個部分，前者按框架式結構建模，后者按懸臂結構建模。

3 門式墩施工工藝要點

3.1 支架的搭設

梁柱支架搭設時取適量鋼管，將其放置在承重臺上，鋼管的間距約為12m，按照該距離要求布設3排。鋼管原材料以工字鋼為宜，應確保材料的質量，提高結構的穩(wěn)定性。在貝雷架上部設工字鋼，布設間距約為60cm。于工字鋼的上部設碗扣架，于架托上設三排鋼管。在梁柱結構的鋪設施工中，需注重對外部加固支架的測算，保證設置的合理性。通常外部防護時材料可選用15mm左右的竹膠板，沿豎直方向有序鋪設到位。取適量質量達標的模板用于加固防護結構的底層鋼筋，保證該部分鋼筋在后續(xù)的施工中無偏位現象。受外力的作用，防護支架可能會偏移，因此可用方木進行捆綁處理，使其具有穩(wěn)定性。橫向支架靠在橋墩處，能減小地基受力，避免地基失穩(wěn)。

3.2 支架的預壓

支架搭設成型后進入預壓環(huán)節(jié)，在此期間應確定支架的各基本參數，包括平面位置、彎曲度、頂層高度等，此外支架應具有足夠的穩(wěn)定性。支架在確保其承重性能達到要求后方可投入使用。支架預壓前需重點做好如下工作：

（1）測算支架的尺寸，將實測數據與設計圖紙對比進行分析。

（2）檢查支架的穩(wěn)定狀態(tài)，并密切關注支架所在現場的基礎是否有足夠的平整性和穩(wěn)定性。

（3）檢查支架的各連接部件，保證構件連接的穩(wěn)定性。

（4）檢查支架的模板和橫梁兩部分結構，判斷兩者是否結合為完整、穩(wěn)定的整體結構。

（5）檢查支架的位置，若其偏離預定方向需校正，直至實測位置滿足要求。

（6）檢查支架周邊是否配套防護網或其他安全防護設施，以保證施工的安全性。

（7）加強對作業(yè)人員的安全教育，使每位員工均正確認識到規(guī)范作業(yè)的重要性，再以科學的方法施工。

經前述檢查后，及時發(fā)現問題并處理，然后在底模上進行支架預壓。選用沙袋作為預壓加載物，先鋪設一層底模，于該處放置支架，經過檢測后獲得支架的各項尺寸參數，再根據預壓方案加載沙袋。預壓過程中加強觀察，注重信息的采集與記錄，以便根據信息判斷支架預壓情況，加深對支架使用特性的認識。

3.3 模板的安裝

以吊車為主要施工裝置，由專員操作，將墩蓋梁的模板組合于一體，構成完整的模板結構體系。模板安裝時需注重如下幾點：

（1）提前鋪設一層底模，于該處放置墩蓋梁。

（2）由施工人員根據工程要求將模板安裝到位，檢測板間縫隙的寬度，以免因縫隙過大而影響模板的連接穩(wěn)定性（后續(xù)可能還會出現板縫處漏漿的現象）。

（3）用雙面膠對模板重疊部位作穩(wěn)定的粘貼處理，以防因前期處理不到位而導致混凝土澆筑時漏漿[1]。

（4）對模板表面適度打磨，也可采取刷涂油性液體的方法，使模板平整、光滑。

3.4 預應力管道的安裝

鋼筋綁扎后開始安裝預應力管道，首先準確定位，再根據測量放樣結果將管道安裝至指定位置，具體要點有：

（1）加強對安裝位置的檢測，若與設計要求有偏差應及時調整。

（2）靈活調整支撐板，確保其與管道垂直。

（3）選材方面以金屬波紋管為宜，在使用前加強對材質、尺寸等的檢查。

（4）合理設置錨頭，有效控制張拉。

3.5 混凝土的澆筑及振搗

混凝土施工是門式墩蓋梁施工全流程中的重點環(huán)節(jié)，施工要點包括：

（1）加強對鋼筋位置的檢測與調整，同時檢查模板的安裝位置、準確性、穩(wěn)定性等，確認無誤后方可安排混凝土澆筑施工。

（2）以現場施工要求為準，由混凝土罐車將拌制好的混凝土運送至現場，及時用于澆筑，盡可能做到隨拌隨用。

（3）混凝土澆筑時輔以振搗措施，可提高混凝土材料的密實性。振搗時，嚴格控制各點位的振搗時間和振搗設備的單次移動距離。

（4）混凝土澆搗后，安排抹面收光處理，提高表觀質量。

（5）注重養(yǎng)護，保證混凝土的溫度、濕度均具有合理性，以便混凝土在良好的條件下有效成型。

4 門式支架的拆除

4.1 基本拆除流程

按照從北向南的順序依次拆除。首先，松動支架頂托，以使設置在該處的方木及竹膠板能與蓋梁底脫離，然后將兩者抽出，用吊車轉運至指定堆放場所。隨后開始拆除碗扣支架，先拆剪刀撐、后拆支架，并將拆除后的構件轉至指定堆放場所。最后，清除底托及方木。

4.2 防護附屬設施的拆除

先全面檢查門式支架，將附著在該處的混凝土塊、小模板等各類雜物清理干凈，然后正式進入附屬設施的拆除環(huán)節(jié)。實際操作中，僅拆除貝雷梁頂部鋪設的鋼板，不拆除臨邊防護設施，將該部分與貝雷梁共同以吊裝的方法轉至地面。鋼板拆除遵循“先裝后拆、后裝先拆”的基本原則，且總體上按自北向南的順序拆除。為保證拆除作業(yè)的安全性，安排兩名員工分別站在貝雷梁兩側協(xié)同作業(yè)。

4.3 貝雷梁的橫移

分別在東西兩側配套10t倒鏈葫蘆將貝雷梁橫移。正式橫移前應做好準備工作，將倒鏈葫蘆設置到位并檢查支撐方架的螺栓，若有松動則予以擰緊。

4.4 貝雷梁的吊移

貝雷梁橫移后，將設置在該處的橫向連接槽鋼清理干凈。吊移時，先在貝雷梁中部系好φ50mm鋼絲繩，于中間兩片貝雷梁上布設吊點，使其分布在距貝雷梁中點兩邊各2.25m處，以保證吊裝時被吊構件的平穩(wěn)性。為精確控制貝雷梁的方向，在其一端拴一根牽引繩。各項準備工作落實到位后，開始用130t吊車吊起貝雷梁，將其轉移至指定的存放區(qū)域。

5 施工測量

5.1 測量數據收集準備工作

控制點坐標及高程應滿足施工要求：所用的CPⅠ、CPⅡ點精度均滿足規(guī)范要求，具體如表1所示。

表1 CPI、CPII點精確坐標

嚴格按照本標段平曲線及豎曲線要求，使用測量坐標軟件進行計算，數據輸入由多人校核[2]。需注意的是，根據本標段實際情況，結合圖紙，涉及坐標換帶、豎曲線超高等輸入必須經多人校核。結合鋼蓋梁結構尺寸測量與線路關系繪制CAD圖形，計算坐標成果并核對無誤。

5.2 人員及測量設備

本工程有具備長期測量經驗并熟悉測量圖紙的測量人員5人，測量設備主要包括TCRA1201+R400全站儀和DINI03電子水準儀。

5.3 測量方法

本次測量使用2點交會的方法放樣，用第3點作為校核以保證放樣精度。后方交會控制點1CPI082、后方交會控制點2CPI083、檢查點3CPI084符合測量施工及放線作業(yè)要求[3]。

全站儀設站方法采用后方交會注意事項：①兩點測邊后方交會，一般交會角應控制在30～150°；②只測角度可能出現危險圓，角度和距離同測不會出現危險圓；③未知點盡量選在已知三角形內。

測量組精確定位，控制承臺內墩柱、外包鋼板及預埋鋼板位置，吊裝前測量組提前在門式墩第一次澆筑混凝土面上測放墩柱十字線和頂面高程，同時測設墩頂預埋的實際坐標，計算出實際坐標與設計坐標的偏差，并根據計算結果修整鋼梁。施工測量應精確放樣，放樣時將中心十字線、輪廓線及高程標記在承臺頂及墩頂上，指導現場安裝。認真檢查預埋件尺寸、結構位置等是否符合設計要求。

5.4 落梁過程的控制工作

（1）指揮吊車整體吊裝，時刻注意吊車工況及其與鋼蓋梁間的夾角、高度，并用對講機指揮司機進行吊裝作業(yè)，平面誤差不得超過±5mm（中心軸位置）和5mm（高程）。

（2）墩身埋設沉降觀測標連續(xù)觀測架梁前后的沉降量變化，如有異常立即向上級匯報，以及時采取措施。

（3）鋼蓋梁焊接完畢后進行預拱度監(jiān)測，在鋼蓋梁兩端及梁中進行標記，觀測變形量是否正常。

5.5 墩柱施工測量

（1）墩身放樣。墩身施工時用全站儀坐標法進行放樣。架設好全站儀、設站后，根據墩身設計坐標將墩身的十字軸線放出來。施工隊作業(yè)人員根據十字軸線彈好墩身的邊線。

（2）墩身高程放樣。首先在承臺或挖井基礎頂面上測量標高是否符合墩底設計高程，如有偏差可采用墊鋼板或剔鑿的方法使標高符合要求。墩帽高程用全站儀三角高程法控制，模板安裝完畢后要進行檢查，有偏差要調整至合格為止。

（3）墩身復核。作業(yè)隊彈出墩身墨線后，用鋼尺按設計尺寸檢查墩身平面位置，合格后才能立模板。模板支設完成后，對于直墩可用全站儀測量模板的垂直度，墩身放樣容許偏差為±10mm，高程允許誤差為±10mm，確保模板垂直度符合設計要求。

5.6 支撐墊石、支座施工測量

在墊石、支座放樣前，首先根據設計圖紙計算墊石和支座的設計坐標。墊石放樣須確保準確，否則可能會導致支座錨栓預留孔位置錯誤。墊石平面的水平度要在±1mm內，高度控制在-4～0mm。墊石和支座允許偏差和檢驗方法如表2所示。

表2 墊石和支座允許偏差

5.7 鋼蓋梁架設允許偏差和檢驗方法

鋼蓋梁架設允許偏差和檢驗方法如表3所示。

表3 鋼蓋梁架設允許偏差和檢驗方法

6 結語

大跨度預制鋼蓋梁在臨近既有線施工中應以快速、高效、精準、時效性為主要目的。其中工程測量的作用顯得尤為重要。因此，在門式墩墩柱及鋼蓋梁施工過程中必須對鋼蓋梁結構尺寸進行驗收；對墩柱的平面位置及高程精準測量，標記出十字軸線及高程；測量支撐墊石及錨栓孔位置是否滿足精度要求，從而確保蓋梁焊接在天窗時間內完成，保證既有線施工安全。