跨既有鐵路橋梁門式墩蓋梁的施工技術

秦濤

（中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京市 101500）

跨既有鐵路橋梁門式墩蓋梁的施工技術

秦濤

（中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京市 101500）

近年來我國社會經濟的快速發展，交通路網越來越發達，新建公路工程跨越原有線路的情況時有出現。受施工環境的限制，采用門式墩跨越既有線路的設計越來越多。以實際工程為例，首先對跨既有鐵路橋梁門式墩蓋梁的施工方案進行了分析，然后對跨既有鐵路橋梁門式墩蓋梁的施工技術進行了探討。

既有鐵路；橋梁門式墩蓋梁；施工技術

1 工程概況

汕漳公路雙線特大橋起訖里程為改建鐵路廣梅汕線龍湖南至汕頭段增建二線DK128+785.82～DK133+599.63，中心里程為DK129+115。全橋長4 813.79 m，線路呈南北走向，與既有廣梅汕鐵路基本平行，沿途主要為城鎮、道路和耕地。該橋在DK131+449.06～DK131+579.86段（81#～84#墩）跨越既有廣梅汕鐵路，81#、84#墩采用實心圓端形直坡墩，82#、83#采用300 cm×220 cm的門式方墩，見圖1。墩基礎均采用鉆孔灌注樁基礎，設計均為摩擦樁。樁徑均為1.25 m，計46根，設計樁長64～69 m。

圖1 墩門式墩和既有線路關系圖（82#）（單位：cm）

2 工程控制重點、難點

（1）因該橋梁上跨既有線，支架搭設、混凝土施工、支架拆除均為鐵路上方作業，需采取天窗點施工，施工時的機械、材料的侵限，高空墜物等因素危及行車及人身安全，施工中安全防護工作是該方案的重點。

（2）對于門式蓋梁承重支架的選擇、支架立柱基礎處理、支架結構布置為該方案技術重點。

3 門式蓋梁承重支架方案確定

82#、83#門式墩蓋梁跨既有線，其跨度為19 m，凈跨16.8 m，梁高2.6 m，梁寬3.0 m，跨度方向設置3.6 m×0.8 m梗肋，據現場測量此段既有線軌面高程最高處為4.1 m，新建線門式墩蓋梁底面高程82#墩為11.33 m，其凈空為7.23 m，83#墩為11.43 m，其凈空為7.33 m，82#、83#墩身高分別為7 m、7.5 m。因橋梁以小角度13.13°斜跨既有線鐵路，且凈跨度為16.8 m，若采用工字鋼托模板，需對工字鋼進行焊接，其焊縫質量要求不宜檢測，故為滿足既有線行車安全空間界限，根據門式墩蓋梁寬度為3.0 m，高度2.6 m，凈跨16.8 m，該工程門式墩蓋梁采用鋼管柱架設D16型便梁的承重支架托模板現澆。

因門式墩與既有線斜交，支架與既有線采取斜交搭設，支架鋼管柱支撐在門式墩兩側的承臺上。支架立柱設計采用529 mm鋼管柱，壁厚10 mm，每個門式墩設計12根鋼管柱，左右側各6根，鋼管柱與承臺頂面預埋的鋼筋連接采用焊接，鋼管高度=蓋梁底標高-蓋梁80 cm倒角高度-工字鋼高度-承臺頂標高。

每側鋼管上方放置5根45 a工字鋼，工字鋼安放前，鋼管立柱頂部焊接10 mm厚并留有U型卡孔的鋼板（100 cm×100 cm，預留孔間距 48 cm×82 cm），備后期D型便梁安裝后利用20 mm縱梁-工字鋼U型卡將便梁縱梁、工字鋼與鋼管立柱頂的鋼板連接，工字鋼當作托住D16鋼便梁的“托梁”用。

門式墩蓋梁底模的托架及防護棚架采用D16型鋼便梁。

根據圖紙計算和查閱《橋規》，得知：

現澆箱梁高2.6 m，自重q1為7.69 t/m2；

施工荷載q2為0.25 t/m2；

設備荷載q3為0.35 t/m2；

模板支架重q4值為以下數值：模板取0.1 t/m2，D16便梁和配件自重總為q5為0.26 t/m2；

人行道q6值為：豎向靜活載按4.0 kPa施工臨時荷載按1.3的穩定系數；

梁自重1.568 kN/m；

荷載計算:q=4×1.3+1.568=6.77 kN/m。

經計算，D16型橫梁強度、鋼度，縱梁強度、鋼度，人行道 40×40 H鋼梁應力、撓度，I45 a工字鋼托梁的抗彎、抗剪能力，529鋼管樁立柱穩定性等均滿足要求。

4 橋梁門式墩蓋梁關鍵施工技術

4.1 施工現場準備

施工前先對現場管線進行保護并進行線路加固處理。

施工范圍主要有1條地埋的10 kV的電力線、1條地埋12芯光纜、1條7×4的干纜、1條鐵通通信線、1條道口方信號線等，施工前先做好標識和防護，確定機械施工的安全距離。

因橋墩距既有線較近（最近處3.22 m），在正式施工前需進行P3-3-3-3扣軌加固，加固施工需申請天窗點進行施工，既有線扣軌加固沿線路方向長度為12.5 m，扣軌采用P50鋼軌。確認無安全、質量問題后限速45 km/h開通，開通后派專人按照“一列一檢”要求對線路進行檢查養護。

4.2 橋墩、基礎施工

橋墩設計采用人工挖孔成孔的方式進行施工，墩身使用鋼制定型模板，在施工現場將鋼筋綁扎好后，一次性灌注到梁底下部。

4.3 門式墩支架搭設

82#門式墩施工便梁組裝及吊車停放場地根據現場場地情況安排在81#至82#線路左側墩之間，83#門式墩便梁組裝及吊車停放場地安排在83#線路右側墩至84#墩之間。具體位置見圖2。

圖2 82#、墩便梁組裝及吊裝場地布置圖

圖3 83#墩便梁組裝及吊裝場地布置

門式墩蓋梁底模的托架及防護棚架采用D16型鋼便梁。便梁在地面拼裝后用吊車吊到托梁的頂面，吊裝至托梁后及時將U型卡將其固定牢靠。根據平面位置計算吊車作業半徑為11.26 m，門式墩地面至便梁架設最高點位置按9 m計算，得出吊車臂長14.4 m。根據130 t吊車性能參數，半徑12 m，臂長18 m，起吊重量為37.9 t，安全系數：q=37.9/24=1.57，滿足要求。

D型便梁就位后在便梁橫梁上滿鋪10 cm× 10 cm方木作為工作平臺；兩端倒角采用5 cm×5 cm、10 cm×10 cm方木、中部直梁段采用間距30 cm腳手架支撐調節高度，其上鋪設間距30 cm的10 cm× 10 cm方木，最后在方木上面鋪設防水布及15 mm厚竹膠板作為蓋梁底模。既有線安全界限高度按5.5 m計，可滿足安全界限要求。

4.4 門式墩支架的預壓

首先按照壓重的50%預壓1 d，然后在按照壓重的100%預壓一周。在進行預壓時，要注意觀測沉降情況，并對相關數據進行記錄和分析，然后對調整支架，解除對支架撓度造成的影響。

4.5 安裝模板

側模和底模使用大塊組合鋼模板，模板的厚度為6 mm，分別使用10#槽鋼和14#槽鋼作為縱橫筋，使用雙[14b槽鋼作為背楞，使用M20高強度螺栓對模板進行連接。在側模的上口處布設圓鋼拉桿。在鋪設模板時，綜合考慮設計預拱度以及支架預壓彈性變形量。

4.6 鋼筋綁扎安裝

所有的鋼筋在加工廠完成下料、彎曲、成型以及焊接工作，驗收達標后運輸到施工現場。使用吊車吊到墩身上側位置，然后人工搬運到蓋梁作業面[2]。先對底板鋼筋進行綁扎，然后對腹板鋼筋和頂板鋼筋進行綁扎。對帽梁鋼筋進行綁扎時，在帽梁中部位置按照3 m的間隔距離將系安全繩的錨環預埋好。

4.7 蓋梁混凝土澆筑

混凝土采用泵送施工，水平分層對稱進行澆筑，每層混凝土的厚度控制在30～40 cm。混凝土澆筑順序按先低后高，先外側，后內側的順序對稱澆筑一次性澆筑。混凝土澆筑完初凝后，覆蓋土工布保濕養生，養生灑水采用噴霧器灑水。

4.8 預應力筋的張拉施工

橫梁澆筑完混凝土強度達設計90%且齡期不少于7天后，方可進行預應力張拉施工。該工程設計采用塑料波紋管進行預應力鋼束孔道的成孔，采用整體張拉的方法進行張拉施工。具體流程如下：0→100%σcon→P105%σcon（持荷 2 min）→P100%σcon，然后進行頂撐錨固。

4.9 門式墩支架的預壓和拆除

在拆除支架時，先將砂箱上部的螺栓孔蓋打開，然后利用泄砂孔進行放砂。受支架自身重力的影響，混凝土活塞會自動落下，隨著活塞的下降，底模也會逐步脫落。然后將方木、模板、桁架之間的橫向連接拆除，將工便梁整體吊除后，最后拆除支架要點。

4.10 既有線路安全防護措施

該工程跨越既有廣梅汕鐵路，現場做好既有線施工和運輸安全防護工作是本工程的重中之重，主要采取措施如下：

（1）施工現場設置防護員和駐站聯絡員，配備對講機和喇叭，保證行車、設備和施工人員的人身安全。

（2）接到車站值班員通知的正式封鎖命令后，立即檢查對相鄰行車線的施工防護，確保安全可靠，萬無一失。

（3）要點施工任務完成后，對施工范圍內堆放的材料與行車限界等進行全面檢查，符合技術標準和達到放行列車條件后，通知駐站人員辦理銷點手續。

（4）構配件、桿件臨時放置時，不得將構配件搭在軌道上，以免造成信號短路，站臺堆放材料、構件必須劃分專門區域，不得侵線；搬運金屬材料，嚴禁將材料搭落在線路的軌道上。

（5）便梁、鋼管立柱、腳手架等鋼結構安裝過程中在既有設備、道床等上部拉安全網，防止高空墜落對既有物品的破壞。

（6）施工現場構件、設備、材料在鐵路邊臨時堆放時不得侵限，同時設必要的臨時圍擋。

5 結語

在施工過程中，跨既有鐵路大橋門式墩蓋梁使用鋼管柱、工字鋼的施工方案進行門洞的施工方案，因為材料均為可以重復利用的常規構件，因此成本比較低。且在進行門式墩蓋梁施工時，混凝土澆筑施工工期為一周，施工工藝簡單，施工進度快，可以有效保證施工質量和施工安全，值得類似工程借鑒和參考。

[1]鐘光珞,張為民.建筑力學[M].北京:中國建材工業出版社,2002.

[2]徐文源,張旭容,袁飛云.門式支架施工方案在高架橋跨線整體現澆施工中的應用[J].公路,2002(2):17-19.

U445.4

B

1009-7716（2017）08-0154-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.047

2017-03-31

秦濤（1977-），男，天津人，工程師，從事項目管理工作。