鐵路雙線大噸位槽形梁支架施工技術研究

朱樹坤

(中鐵三局集團第五工程有限公司，山西晉中 030600)

鐵路雙線大噸位槽形梁支架施工技術研究

朱樹坤

(中鐵三局集團第五工程有限公司，山西晉中 030600)

針對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，介紹了其支架搭設方案，并從臨時樁基施工、支撐柱安裝、支架預埋等方面，闡述了模板支撐架的施工技術要點，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，梁跨結構設計采用了(1-55.5 m)預應力混凝土簡支低高度槽形梁，鐵路橋走向與高速公路走向交87°，槽形梁計算跨度55.5 m，橋梁全長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，支點處梁腹板寬度1.95 m，梁底全寬度15.7 m，槽形梁內凈寬度11.8 m，梁面設置2%排水坡。主梁設計采用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 支架設計

對槽形梁與臨海高速公路的空間交叉處位置關系進行測量，根據(jù)測量結果繪制平面位置圖及立面位置圖。

圖1 槽形梁現(xiàn)澆模板支撐架結構示意圖（單位：cm）

根據(jù)貝雷梁支架結構形式的測量位置，結合實際工程情況，槽形梁現(xiàn)澆模板支撐架施工方案采用加強型貝雷桁架梁+鋼管支撐柱的大跨型鋼支撐結構，支撐柱臨時基礎均采用C30鋼筋混凝土樁基，樁基之間設有C30鋼筋混凝土貫梁。

支撐架搭設總長度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構如圖1所示。

其中A截面、B截面均采用直徑609 mm、壁厚16 mm無縫鋼管柱，每截面均布置3根，見圖2;C截面采用φ325 mm、壁厚55 mm(大口徑、厚壁)無縫鋼管柱，橫向布置6根，見圖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24 m;縱橋向采用15節(jié)3 m標準節(jié)桁架+異形節(jié)桁架，橫橋向總計布置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，與內側間隔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）

經現(xiàn)場測量槽形梁下方公路橋面最高點高程為13.6 m，而槽形梁按水平狀態(tài)放置，底面預制高度為20.437 m。支撐架平臺高度:(2 cm厚)竹膠板+Ⅰ20b工字鋼梁+170 cm加強型貝雷桁架梁=192 cm，支撐架施工高度滿足公路凈空4.5 m的要求。

3 模板支撐架關鍵工序施工

為保證公路在開放狀態(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行架設、堆載預壓及支撐架拆除作業(yè)。

施工工序為先施工下部臨時樁基礎，再依次架設鋼管支撐柱，同時架設橫橋向主梁，接續(xù)完成支撐柱縱橫向穩(wěn)定桁撐體系，再架設縱橋向主梁，并對主梁體系進行整體加固，之后架設槽形梁底模平臺、外側安全防護圍欄，最后進行支撐架堆載預壓。待預壓工作結束后，鋪設梁底模板，繼續(xù)進行槽形梁其他工序施工。對于支撐架架設及拆除均采用人工配合汽車吊作業(yè)。

3.1 臨時混凝土樁基礎施工

臨時樁基礎均采用C30素混凝土樁基礎，樁基施工方法與主橋樁基礎施工方法相同，采用沖擊鉆孔或旋挖鉆機成孔，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，樁基礎頂上增設C30鋼筋混凝土貫梁，同時為使貫梁和樁基很好的連接，樁頂設有φ25 mm預埋鋼筋。

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。施工時優(yōu)先采用基礎施工時預埋到位，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，是支架結構承載的關鍵桿件。安裝時須嚴格按照構件施工設計圖加工制作，并嚴格按照安裝設計圖組裝順序施工。構件制作應由鋼結構專業(yè)人員施工、專業(yè)電焊工焊接，熔透焊和坡口焊接應達到焊接質量標準，確保桿件制作質量，嚴禁現(xiàn)場普通員工制作。特別是鋼管柱接長時，需采用對接接頭，確保軸心一致，接頭方式應內襯小導管、外加包箍(套管)的對接焊結構，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，先將地腳螺栓對正后緊固，調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

采用腹板及翼緣板上下左右四面搭接夾板對接焊結構，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、長度應保證不低于主體鋼梁的橫截面強度要求。接長焊接前，應墊平、墊牢固、擺直，穩(wěn)定后方可施焊。焊接時應先周邊點焊定位，檢查無誤后再連續(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標準桁撐;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。外側放一組90 cm桁撐組合梁，作為施工平臺支撐梁。

3.7 落架臨時支座的制作與安裝

落架臨時支座采用鋼板制作，安裝到支撐柱柱頂上。支座制作組裝后，要在兩側臨時焊接連接板鎖定，防止散落，同時支座安裝應與鋼管樁對中放置，底座板應與支撐柱頂蓋板臨時點焊固定，并在落架支座順橋向兩側焊接限位擋板，限位擋板同時應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，每個支座按700 t承載能力設計，上下座板及左右支撐板內必須添加加勁肋，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，應先在壓力機上預壓試驗，試驗結果達不到700 t時，應加密內部加勁肋板，直至達到設計承載能力。

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)定桁撐結構，桁撐結構均采用型鋼桿件，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)有效焊縫長度不小于10 cm。

圖4 落架支座結構簡圖

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)對公路行車影響程度選擇A，B，C截面安裝順序。安裝時先將主梁吊起，放置于支撐柱頂座板限位擋板內，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線，標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(即AB跨)主梁;橫橋向安裝順序采用先架設腹板下區(qū)域17榀并置靠攏的貝雷桁架梁，待支撐架臨時鎖定牢固，17榀全部架設后，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，最后吊裝外側一組90 cm桁撐貝雷梁。每組、每榀貝雷梁均應按方案設計位置安放，確保每一榀梁受載大小一樣。控制的方法是:在橫橋向主梁上表面畫線，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 支架預壓

待箱梁底模板鋪設后對支架進行預壓。支架預壓荷載按箱梁設計要求或規(guī)范要求堆載，最大加載不得超過支架設計計算荷載的1.2倍。支架預壓堆碼荷載采用自支架中間開始對稱向外側、向兩側進行加載，分層、分段對稱進行，加載過程中需嚴防不對稱加載，避免偏載造成傾覆事故。

3.12 支架拆除

整孔梁縱橫向預應力鋼筋張拉后進行支架拆除工作。拆除支架前應先拆除梁內模板→外側模板→作業(yè)平臺→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，首先將貝雷桁架梁逐根滑移到槽形梁外側，將每根梁吊下運走，接下來將橫橋向主梁逐一拆除并吊運。拆除過程中，公路應封閉通車，嚴禁橋上橋下同時作業(yè)，并應有專人指揮。

4 結語

青連鐵路項目柘汪跨臨海高速公路特大橋在施工過程中，針對復雜的地形條件，采用了鋼管柱+貝雷梁的大型膺架支撐體系，支架搭設完畢后，通過對支架的嚴格檢查，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，鋼結構設計規(guī)范［S］.

［2］ 周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊［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

朱樹坤(1972-)，男，高級工程師