交川溝特大橋門式墩大體積砼蓋梁支架施工技術研究

摘要：新建鐵路寶雞至蘭州客運專線交川溝特大橋全長1057.5m，本橋為高架車站橋，站內正線設四股道，兩側9m寬站臺。墩身高度最高達28.5m，蓋梁混凝土方量1237m?，且一次性澆注成型，因此蓋梁支架結構成為施工的重點和難點。

關鍵詞：高墩、大體積砼蓋梁、支架、施工。

一、工程概況

交川溝特大橋起訖里程DK702+034.85-DK703+092.35，中心里程為DK702+563，全長1057.5m。本橋為東岔車站四線橋，上部結構形式為：2-31.1m現澆預應力簡支箱梁+（31.85m+5×32.7m+31.85m）現澆預應力變寬道岔連續梁+2×（2-31.1m）現澆預應力簡支箱梁+2×（14-31.1m）現澆預應力簡支箱梁及站臺梁+2×（2-31.1m）現澆預應力簡支箱梁+2×31.1m現澆預應力變寬簡支箱梁+（31.85m+2×32.7m+31.85m）變寬道岔連續梁。下部結構形式：基礎采用擴大基礎、樁基礎、挖井基礎3種結構形式。墩身：1#墩、26#～31#墩采用實體圓端型橋墩；2#～5#墩、7#～25#墩采用雙柱門式橋墩，最高墩身高28.5米。蓋梁共23個，其中有11個大體積砼蓋梁，每個蓋梁混凝土方量為1237m?，鋼筋128噸。本橋蓋梁具體尺寸詳見下表“交川溝特大橋蓋梁尺寸統計表”

二、支架方案比選

2.1 方案一：

采用Φ630*12mm鋼管立柱作為雙柱門式墩大體積砼蓋梁施工的支撐體系，鋼管立柱按橫橋向墩身兩側每側搭設2排（每排2根）630*12mm鋼管立柱，橫向間距2.5m，縱向間距2.5m，在每排鋼管立柱上橫橋向布置雙拼I40b工字鋼按50cm間距然后再縱向布設I20工字鋼，工字鋼間距按50cm布置。

中間圓弧部分采用Ф630*12mm的螺旋鋼管柱及I40的工字鋼作支撐體系，按順橋向、橫橋向各布置3排鋼管立柱間距為6m（橫橋向）*2.75m（順橋向）。在鋼管柱上橫橋向布置雙排I40工字鋼橫梁，橫橋向中支點每根鋼管立柱上工字鋼橫梁與模板之間設脫模砂箱，砂箱上橫橋向放長度為2m的雙拼I40工字鋼，然后在之上放置順橋向I40工字鋼直接頂住底模支架，兩側安裝拆模滑輪；兩側鋼管柱橫梁上順橋向放置三拼I40工字鋼，工字鋼上放置千斤頂及鋼楔子，鋼楔子上放置雙拼I20的工字鋼直接頂住模板。具體布置圖詳見圖2.1-1

圖2.1-1 鋼管立柱支架示意圖

2.2 方案二：

采用三角托架作為支撐體系，本橋最高墩身高度達28米，在高墩大體積砼蓋梁施工時墩身兩側采用三角托架支撐，托架采用雙拼 I40b工字鋼焊接，順橋向間距1m布置。順橋向分配梁采用雙拼 I40b工字鋼，間距按2.2m布置，橫橋向分配梁采用I10號工字鋼，間距按30cm布置。橋墩與雙拼 I40b工字鋼連接采用預埋80cm*60cm*2cm（80cm為豎向長度）鋼板與雙拼I40b工字鋼垂直焊接，焊接采用雙面焊，并在水平雙拼 I40b工字鋼底部焊接15cm*15cm*2cm三角鋼板進行加強。具體詳見圖2.2-1 蓋梁托架布置示意圖。

中間圓弧部分支架同方案一。

圖2.2-1蓋梁托架布置示意圖圖2.2-2三角托架側模圖

圖2.2-3三角托架俯視圖

墩身預埋鋼板尺寸為80cm*60cm*2cm，預埋鋼板焊接Ф20的錨固鋼筋，鋼筋長度為60cm，鋼筋與鋼板采用直角焊，直角焊縫為10mm。

三、蓋梁支架施工

3.1 技術準備

（1）認真編寫大體積砼蓋梁施工方案并對支架進行檢算，并編制支架拆除方案和高空作業施工安全防護方案；

（2）在承臺、墩身施工過程中，提前考慮蓋梁鋼管柱與承臺連接處預埋鋼筋，并在高墩施工時提前預埋鋼板；

3.2 蓋梁支架搭設

（1）工藝流程：

墩身兩側預埋牛腿鋼板→焊接工字鋼牛腿→安裝工字鋼橫梁、方木（墩身小于10米時，搭設630鋼管柱）→安裝底模板→搭設中間630鋼管立柱→安裝工字鋼橫梁→安裝脫模砂箱、千斤頂→安裝圓弧底模

（2）施工方法：

方案一

① 墩身兩側鋼板預埋

高墩（10米以上）在墩身兩側頂部預埋40*40cm厚度為20mm的鋼板，鋼板背面焊接?20的錨固筋。鋼板縱向安裝間距50cm，預留鋼板底面高程=從設計墩頂標高-（底模厚度+橫梁工字鋼厚度+調整木楔厚度）；

②兩側托架安裝：

托架水平方向采用2*I40b的工字鋼，斜撐采用2*40b的工字鋼分別于墩身上的預埋鋼板進行焊接牢固。牛腿縱向間距100cm。每個牛腿支架用工字鋼進行連接。

方案二

① 墩身兩側鋼管柱搭設

低墩（10米以下）采用搭設Ф630*12mm的鋼管柱，鋼管立柱按橫橋向墩身兩側每側搭設2排（每排2根）630*12mm鋼管立柱，橫向間距2.5m，縱向間距2.5m，在每排鋼管立柱上橫橋向布置雙拼I40b工字鋼按50cm間距然后再縱向布設I20工字鋼，工字鋼間距按50cm布置。鋼管柱直接坐立在承臺上。要求定位準確，高程誤差不大于5mm，誤差較大時通過薄鋼板調整高度，使底模高程控制在允許范圍之內。

②中間圓弧部分支立鋼管立柱

圓弧部分采用Ф630*12mm的螺旋鋼管柱及I40的工字鋼作支架體系，立3排鋼管柱，每排3根，支架直接支立在承臺上，用?20圓鋼錨固。在鋼管柱上放雙拼的I40工字鋼橫梁，中間鋼管柱位置安裝砂箱及雙拼I40工字鋼，兩側鋼管柱橫梁上上放置縱向三拼I40工字鋼，工字鋼上放置千斤頂及鋼楔子，鋼楔子上放置雙拼I20的工字鋼直接頂住模板。

結論

兩種方案相比較，在不同條件下都有各自優點和缺點

1、優點：方案一：墩身高度較低時工作量較小，成本投入小、結構物牢固，安全風險較小，安拆簡便；方案二：墩身高度較高時工作量較小，成本投入較小，工效較高

2、缺點：方案一主要缺點是墩身高度較大時周轉材料投入較大，工效較低；方案二主要缺點是施工難度較大，周轉材料浪費較大，人員操作安全風險較高，對焊接焊縫要求較高。

總之，兩種方案對于類似工程施工都有很大推廣使用價值。

參考文獻：

[1]《高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》（TB 10752-2010）

[2]《高速鐵路橋涵工程施工技術指南》（鐵建設[2010]241號）

[3]《鐵路混凝土梁支架法現澆施工技術規程》（TB10110-2011）

申世杰（個人簡介：1981年出生，男，工程師，身份證號碼：43052119810515685X；工作單位：中鐵十局集團西北工程有限公司，郵編：710065）