門式墩蓋梁D型便梁法施工技術

金 立 忠

(中交隧道工程局有限公司，北京 100088)

?

門式墩蓋梁D型便梁法施工技術

金 立 忠

(中交隧道工程局有限公司，北京 100088)

結合皖贛左線蕪南路特大橋26號～28號門式墩施工實例，通過支架方案優劣比較，確定采用D型便梁法對大跨度、重荷載的高墩蓋梁進行施工，并從鋼管柱安裝、底模安裝、支架預壓、混凝土施工等方面，全面闡述了D型便梁法施工工藝，達到了降低施工成本、加快施工進度的目的。

蓋梁，門式墩，D型便梁，支架

0 引言

特大橋門式墩上跨既有線路，采用D型施工便梁架空現澆橫梁的施工方法，解決了緊鄰線路支架基礎處理難度大、基本建筑限界與結構物間凈空有限等問題，具有簡化施工流程，易操作，可控性強等特點，加快了施工進度，同時取得了良好的社會效益及經濟效益。

1 工程概況

皖贛左線蕪南路特大橋26號～28號墩采用門式墩斜跨寧安線青弋江特大橋。門式墩蓋梁采用C50鋼筋預應力混凝土結構，設計幾何尺寸為20 m(長)×3 m(寬)×2.5 m(高)，蓋梁在與墩柱相接處外側設置20 cm×20 cm倒角，內側設置50 cm×150 cm倒角。橋梁下部為鉆孔灌注樁基礎，承臺幾何尺寸為6.8 m(長)×7.2 m(寬)×2.5 m(高)。

26號～28號門式墩墩高分別為18.5 m,18.5 m,19 m，與寧安線青弋江特大橋箱梁最近距離分別為58 cm,50 cm,42 cm。蓋梁底距寧安青弋江特大橋預制梁面高度分別為858.7 cm,898.4 cm,925.4 cm。

根據總體工期安排，門式墩蓋梁施工期間寧安線青弋江特大橋仍在進行箱梁架設施工。根據運梁車及梁高計算，要求門式墩蓋梁施工時應保證6.1 m(高)×13 m(寬)的運梁通道。

2 方案比選

橋址位于低洼水塘區域，為減少支架地基處理費用，確定采用承臺基礎作為膺架基礎。根據施工現場實際情況并結合以往類似工程經驗，支架主梁擬定貝雷梁和D型便梁兩種方案進行比選。

2.1 貝雷梁膺架法

采用4根φ820×16 mm鋼管柱作為臨時支墩，鋼管立于承臺上，鋼管柱頂采用2Ⅰ40b工字鋼作橫梁。蓋梁兩側各采用5片加強型單層321貝雷桁架作主橫梁，各組貝雷梁片間采用貝雷梁專用連接件連接。由于貝雷梁支點受剪無法滿足要求，需對貝雷梁組進行加強。加強方式在貝雷梁組上分配2Ⅰ25@1 m扁擔梁。

扁擔梁上安裝2HN30縱向橫梁。縱向橫梁上搭設HN30@50 cm底模分配梁。支架上再搭設碗扣鋼管架，鋪設蓋梁底模。

采用貝雷梁膺架法方案如圖1,圖2所示。

2.2 D型便梁膺架法

采用4根φ600×10 mm鋼管柱作為臨時支墩，鋼管立于承臺上，支架主梁選用D24型施工便梁，相鄰Ⅰ40b分配梁間距為60 cm。支架上再搭設碗扣鋼管架，鋪設蓋梁底模。其結構型式如圖3，圖4所示。

2.3 方案確定

根據方案圖，貝雷梁支架比D24施工便梁支架工藝復雜，工序繁瑣，使用型鋼材料多樣，導致安裝以及拆除工期會比D24施工便梁支架高出3倍以上。因此D24施工便梁支架具有明顯的優勢。

按3個月周期計算，3個門式墩蓋梁采用貝雷梁支架租賃費及安拆費用764 967元(根據租賃審核定價，不包括支架上碗扣鋼管架)。

采用D24施工便梁支架方案，便梁租賃費1 000元/d，租賃費用共90 000元,從采用軌道吊運輸至蕪湖站來回運費140 000元。支架安拆費用107 100元。合計費用337 100元。

綜合工期及經濟效益比選，門式墩蓋梁采用D型便梁膺架法進行施工。

3 D型便梁膺架法施工工藝

3.1 鋼管柱安裝

采用4根φ600×10 mm鋼管柱作為臨時支墩，鋼管立于承臺上，采用φ12鋼筋通過法蘭孔與承臺錨固。同排兩鋼管中心距為3.9 m，線路左側同排鋼管柱距墩中心線1.9 m(靠近寧安線側)，線路右側同排鋼管柱距墩中心線1.3 m(遠離寧安線側)，鋼管柱間用[20槽鋼加強穩固性，鋼管柱上、下部采用型鋼與墩柱合抱成一體。

3.2 2D24施工便梁安裝

支架主梁選用D24型施工便梁，D24型施工便梁自江蘇雷威建設工程有限公司租用，軌道車(吊)自南京運至蕪湖，平板拖車拉至施工現場，施工現場采用1臺70 t吊車吊裝就位。因D24施工便梁不得有電焊、氣割、吊裝傾覆等任何形式的有損施工便梁原有的制造精度和拱度的行為，安裝拆除時必須措施到位，專人指揮。

先在施工便梁兩端系上繩索，兩墩頂各安排一名工人引導繩索，防止吊裝時施工便梁大幅度擺動。70 t吊車把D24型施工便梁吊離地面20 cm后，檢查吊點是否牢固合格，便梁是否平衡，全部檢查合格后，專人指揮吊裝。

單根D24縱梁安裝就位后，兩端采用鋼筋連接件臨時連接固定。鋼筋連接件一端焊接1 cm厚鋼板，鋼板設置螺栓孔，與施工便梁加勁肋螺栓孔采用螺栓連接，另一端與墩頂鋼筋焊接固定。待單根D24縱梁安裝臨時固定后，拆除吊點，采用同樣方法吊裝就位第二根縱梁。兩根縱梁間用內置型鋼連接件固定，各設置在縱梁兩端。型鋼連接件采用[20槽鋼制作，兩端設置螺栓孔，與縱梁加強勁螺栓孔采用螺栓固定。型鋼連接件安裝后，拆除臨時鋼筋連接裝置。

D24型施工便梁中心距為3.9 m，注意D24型施工便梁進場安裝前要全面檢查，防止施工便梁存在缺陷，確保支架縱梁的完整性。安裝時應確保D24型施工便梁加強肋位于鋼管柱中心。

3.3 分配梁安裝

分配梁采用Ⅰ40b工字鋼。工字鋼采用25 t吊車吊裝，人工配合安裝，相鄰工字鋼間距為60 cm。工字鋼兩端采用鋼筋焊接固定成一體，兩端部工字鋼采用U型鋼筋與D24型施工便梁固定，注意鋼筋不能與D24型施工便梁直接焊接，以免損傷施工便梁。

3.4 扣件鋼管支架搭設

扣件鋼管支架由φ48×3.5焊管制成，橫桿與立桿連接采用扣件接頭。碗扣鋼管支架布局： 60 cm(橫距)×60 cm(縱距)×90 cm(步距)。

搭設順序：立桿→橫桿→扣件連接→頂托。

3.5 底模安裝

蓋梁底模采用橋梁專用竹膠板制作安裝，竹膠板厚15 mm。背楞采用5 cm×10 cm方木，相鄰間距方木中心距不得大于18 cm。

3.6 防護支架及通道

蓋梁四周搭設防護支架，防護支架采用扣件式鋼管，并在鋼管上系掛密目式塑料安全網。底部與工字鋼分配梁進行鎖定固定，上部利用φ8鋼筋與蓋梁鋼筋或模板斜拉固定。

防護支架與蓋梁間在工字鋼分配梁上放置5 cm厚防滑方木板作為蓋梁作業通道，蓋梁端部平放一根Ⅰ40b工字鋼作為作業通道，工字鋼與D24型施工便梁綁扎固定。

3.7 支架預壓

支架組裝施工完成，并鋪設梁底模板及側模之后，對支架進行相當于1.2倍箱梁自重的荷載預壓，以檢查支架的承載能力，減少和消除支架體系的非彈性變形及地基的沉降。由于蓋梁與墩柱相接處范圍直接由墩柱受力，因此除墩柱處范圍進行預壓，計算預壓總重量G=1.2×39.75×3×26/10=372.1 t。采用模擬壓重方法，預壓材料采用大尼龍袋裝碎石(或鋼材)方法進行壓重，稱重后直接吊裝到支架頂底模板上進行預壓。預壓加重及卸載順序為20%→60%→80%→100%→120%→100%→80%→60%→20%→0。加載的順序接近澆筑混凝土順序，不能隨意堆放，卸載也分級并測量記錄。

施工流程：布設觀測點并記錄支架初始標高→分布加載→觀測加載后各測點標高→卸載→觀測卸載后各測點標高→對預壓結果進行數據分析。支架預壓完畢后，要將現場記錄的數據進行整理和分析，得出綜合變形，并根據測得的數據和分析結果繪制沉降—時間曲線。根據觀測記錄，整理出預壓沉降結果，調整模板的標高來控制箱梁的預拱高度。

3.8 鋼筋加工及安裝

鋼筋加工與安裝采用在鋼筋加工廠制作成半成品，運送至現場，吊裝在底板上綁扎安裝成型。當梁體鋼筋與預應力鋼筋相碰時，可適當移動梁體鋼筋或進行適當彎折。綁扎鐵絲的尾段不應伸入保護層內，保護層厚度采用與梁體混凝土同標號的混凝土墊塊控制。

鋼筋安裝時按綜合接地要求作好接地鋼筋及接地端子的預埋，在梁頂支承墊石位置作好墊石鋼筋預埋。

3.9 模板安裝

安裝時按“底模板安裝→預壓→鋼筋加工”及“側模板安裝→端模板安裝”順序施工。底模選用厚15 mm橋梁專用竹膠板作面板，5 cm×10 cm紅松木作縱橋向背楞(中心距18 cm)。端模、蓋梁端至跨中方向3.7 m范圍外側模采用厚15 mm橋梁專用竹膠板作面板，5 cm×10 cm紅松木作豎向背楞(中心距20 cm)；跨中12.6 m范圍內利用既有橋梁墩柱鋼模。

3.10 混凝土施工

混凝土一次澆筑成型，澆筑從跨中同時向兩側進行，分層澆筑，分層厚度30 cm，為防止混凝土自由下落和與鋼筋管道碰撞發生離析，采用串筒入模，混凝土自由下落高度控制在2 m范圍內。

混凝土澆筑完成在混凝土達到終凝要用無紡土工布遮蓋，經常灑水，保持混凝土濕潤狀態，若遇高溫或太陽暴曬時則應在混凝土初凝后，立即覆蓋無紡土工布以免出現干縮裂縫。

拆側模時的混凝土強度應達到2.5 MPa以上，梁體混凝土芯部與表面、表層與環境溫差均不易大于15 ℃才能進行拆側模施工；底模應在預應力張拉及孔道壓漿后才能進行。拆模時注意梁體棱角完整性。

3.11 預應力鋼筋工程

預應力分階段一次張拉完成。張拉應在梁體混凝土強度及彈性模量達到設計值的100%，且必須保證梁體混凝土齡期大于7 d。采用雙控法，以油表讀數確定張拉控噸位，以伸長量進行校核，兩端對稱張拉，最大不平衡束不超過一束，張拉順序先N2，N4束，架梁后再張拉N1，N3束，從外到內左右對稱進行，張拉后及時壓漿。

3.12 支架拆除

扣件鋼管支架用可調托撐或落架。落架時應從跨中向兩邊對稱均衡卸落，并由專職測量員負責對蓋梁進行觀測，觀察是否有裂縫現象和高程變化。卸落的模板及支架應分類存放，不得隨意拋擲。

在預應力張拉壓漿完畢后，將鋼管支架頂托下調5 cm～10 cm脫模,竹膠板逐塊撬開，然后倒至支架上運出。方木根據現場實際情況拆除，然后可拆除鋼管支架。

逐一解除分配梁Ⅰ40b工字鋼上鋼筋約束，工人在蓋梁上用繩索系住工字鋼一端，另一端系在吊車吊鉤上，慢慢拖出后吊離至地面。D24施工便梁采用70 t吊車拆除，先對其中一根施工便梁用繩索與鋼管柱進行臨時加固處理，在另一根上安裝吊點，拆除型鋼連接件，試吊離10 cm，檢查吊點牢固可靠，便梁平衡后吊離至地面。注意先安裝吊點后再解除連接約束。

4 結語

D型施工便梁具有支撐系統費用低、安裝簡便、支架受壓變形量較小等優點。本文結合具體的工程實例，成功的將鐵路加固專用D型施工便梁運用到其他施工領域，在降低了施工成本同時，加快了施工進度，取得了良好的社會效益和經濟效益，具有一定的實用性，為類似工程的施工提供借鑒。

[1] TB 10303—2009，鐵路橋涵工程施工安全技術規程[S].

[2] 鐵建設[2010]241號，高速鐵路橋涵工程施工技術指南[Z].

[3] TB 10752—2010，高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準[S].

[4] 中鐵寶橋天元實業有限公司.D型施工便梁使用說明書[Z].

[5] JGJ/T 194—2009，鋼管支架預壓技術規程[S].

[6] 黃紹金，劉陌生.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].北京：人民交通出版社，2002.

The construction technology of portal pier cap beam type D beam

Jin Lizhong

(CCCCTunnelEngineeringCompanyLimited,Beijing100088,China)

Combining with the 26#～28# portal pier construction examples of Anhui-Jiangxi left line Wunan road super large bridge, through the advantages and disadvantages comparison of bracket schemes, determined construction using the D type auxiliary girder to high pier bent cap with large span, heavy load, and from the steel pipe column installation, end mode installation, bracket pre pressure, concrete construction and other aspects, comprehensively elaborated the type D auxiliary girder construction process, gained the goal to reduce construction cost, speed up the construction progress.

bent cap, portal pier, D type auxiliary girder, bracket

1009-6825(2016)18-0174-03

2016-04-13

金立忠(1971- )，男，工程師

U445

A