高速鐵路支架現(xiàn)澆箱梁臨近城軌施工技術(shù)要點(diǎn)

胡家敏

（中鐵六局集團(tuán)太原鐵路建設(shè)有限公司，山西 太原 030013）

現(xiàn)階段，我國(guó)高速鐵路施工通常以32m簡(jiǎn)支箱梁作為標(biāo)準(zhǔn)跨度，以整孔預(yù)制架設(shè)作為主要施工方法。在箱梁施工中，支架現(xiàn)澆法得到廣泛應(yīng)用，具體應(yīng)用時(shí)，首先搭建支架，作為施工人員的上下通行通道，同時(shí)給箱梁混凝土提供支撐；形成支架后在其頂部設(shè)置方木，支立模板再完成澆筑作業(yè)。此施工方法工藝簡(jiǎn)單，可多個(gè)施工面同時(shí)施工。

1 工程概況

案例工程擬建場(chǎng)地位于北京市海淀區(qū)，沿地鐵昌平線東側(cè)敷設(shè)。該工程中新建橋梁共有4座：西二旗左線特大橋、西二旗右線特大橋、東北環(huán)改建線特大橋、東北環(huán)疏解線特大橋。

（1）西二旗左線特大橋：橋梁全長(zhǎng)2429.73m，采用簡(jiǎn)支梁和1聯(lián)（40+64+40）m連續(xù)梁，其中簡(jiǎn)支梁為支架現(xiàn)澆，連續(xù)梁為懸臂澆筑。此橋與13號(hào)線并行、相交，與昌平線并行，相交處采用連續(xù)梁跨越13號(hào)線，采用鋼板樁防護(hù)。

（2）東北環(huán)改建線特大橋：橋梁全長(zhǎng)912.96m，均為簡(jiǎn)支梁，采用支架現(xiàn)澆。基礎(chǔ)施工采用鋼板樁防護(hù)。

（3）西二旗右線特大橋：橋梁全長(zhǎng)843.18m，均為簡(jiǎn)支梁，采用支架現(xiàn)澆。距離地鐵較遠(yuǎn)，未采取防護(hù)措施。

圖1 單線32m梁支架搭設(shè)圖（單位：mm）

（4）東北環(huán)疏解線特大橋：橋梁全長(zhǎng)904.62m，均為簡(jiǎn)支梁，采用支架現(xiàn)澆。距離地鐵較遠(yuǎn)，未采取防護(hù)措施。

2 箱梁施工

箱梁模板均選擇定型鋼模板，采取整體澆筑方法。以梁底凈空為基準(zhǔn)確定合適的簡(jiǎn)支箱梁支架形式，該值≤8m時(shí)設(shè)置盤扣式滿堂支架；該值＞8m時(shí)，較為可行的是梁柱式貝雷梁支架。

2.1 盤扣式滿堂支架方案

針對(duì)梁下凈空≤8m的施工情況，宜設(shè)置盤扣式滿堂支架。處理地基，為之換填50cm厚粗圓粒土，使用C20混凝土材料，經(jīng)澆筑后形成厚15cm墊層。基于上述操作，要求地基承載力≥180kPa。考慮到底托穩(wěn)定性要求，需設(shè)置于寬20cm、厚5cm的木板上，頂托上部設(shè)置14#工字鋼，底模與外模材料相同，均為6mm厚的定制鋼模，內(nèi)模部分均為木模形式。

根據(jù)承臺(tái)基坑回填要求，做好施工準(zhǔn)備工作，回填材料為粗圓粒土，機(jī)械設(shè)備為小型夯實(shí)機(jī)，各層厚度20cm。經(jīng)夯實(shí)處理后檢驗(yàn)施工結(jié)果，具體為灌砂法，要求地基承載力≥180kPa，壓實(shí)度≥95%。

碾壓區(qū)域?yàn)橄淞合路街Ъ艽钤O(shè)寬度范圍內(nèi)，施工后表面需足夠平整且不存在輪跡，并超出原地面10cm。灌筑C20混凝土，形成厚度為20cm的墊層，該處經(jīng)過(guò)夯實(shí)處理后，其承載力至少應(yīng)達(dá)到200kPa。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，重點(diǎn)處理基礎(chǔ)頂面，于該處設(shè)置1.5%橫坡，以提升排水效率，并分別在支架兩側(cè)施作排水溝。單線32m梁支架搭設(shè)圖如圖1所示。

盤扣式滿堂支架體主要由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、木板、立桿、橫桿、豎向斜桿、可調(diào)頂托、分配梁構(gòu)成。關(guān)于模板系統(tǒng)，涉及側(cè)模、底模、內(nèi)模等多個(gè)部分。關(guān)于14#工字鋼配梁，需置于可調(diào)頂托上。為滿足穩(wěn)定性要求，需優(yōu)化箱梁底模板，該處選擇的是定制鋼模。關(guān)于側(cè)模以及翼緣板模板兩部分，所用材料均為定型鋼模板。

2.2 梁柱式貝雷梁支架方案

針對(duì)梁下凈空＞8m的施工情況，宜設(shè)置鋼管柱貝雷梁支架，設(shè)置橋梁承臺(tái)，將其作為鋼管柱的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。橫向分配梁設(shè)置在鋼管柱頂部，所用材料為3根I36a工字鋼，此后在上部設(shè)置雙層貝雷梁，并使用I14a工字鋼及10cm×10cm方木形成龍骨。底模部分的施工作業(yè)，選擇的是6mm厚定制鋼模，所有內(nèi)模與外模板均使用的是木模。

支架搭設(shè)作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵循“自上而下、對(duì)稱搭設(shè)”的基本原則。從梁體底板結(jié)構(gòu)來(lái)看，其自上而下分別由如下幾部分構(gòu)成：

（1）10cm×10cm方木。此材料間距均設(shè)置為20cm（施工中腹板與梁端的部分區(qū)域進(jìn)行了加厚處理，該處間距設(shè)定為15cm）。

（2）I14a工字鋼。此材料間距設(shè)置為1.2m（梁端處采取加厚處理措施，因此間距縮減至0.9m）。

（3）雙層貝雷架。選取柱頂橫梁上方豎桿，于該處通過(guò)焊接的方式設(shè)置I10工字鋼，以達(dá)到增強(qiáng)穩(wěn)定性的效果。墩間加強(qiáng)采取的是設(shè)置弦桿的方式。貝雷架的設(shè)置以3排或4排為1榀，為之搭建支撐架以達(dá)到有效連接的效果。

（4）雙線梁I36a工字鋼。此類材料長(zhǎng)度均為15m，使用9m+6m的I36a工字鋼連接。關(guān)于頂板、底板與腹板3個(gè)部分，設(shè)置M16高強(qiáng)螺栓。鋼管立柱頂部，各工字鋼所形成的接頭位置要足夠合理，滿足彼此錯(cuò)開的要求。單線梁施工中，選擇的是長(zhǎng)12m的工字鋼，與此同時(shí)，設(shè)置2根6m長(zhǎng)的I36a工字鋼，達(dá)到對(duì)該工字鋼栓接的效果。使用I36a工字鋼時(shí)，應(yīng)根據(jù)預(yù)留貝雷梁滑道的實(shí)際情況確定合適的長(zhǎng)度。

（5）關(guān)于落梁沙箱底與鋼管立柱兩部分，該處連接作業(yè)時(shí)選擇的是8.8s高強(qiáng)螺栓。

（6）鋼管柱的設(shè)置。可將其直接置于承臺(tái)上，若為雙線梁，其間距應(yīng)達(dá)到2.5m+3m+2.5m；若采取的是單線梁，要求間距達(dá)到1.5m+2m+1.5m。

（7）鋼管柱施工中，選擇的是φ63cm定型鋼管柱，處理上下鋼管柱，較為可行的是高強(qiáng)螺栓連接的方式。使用連接器裝置進(jìn)行支柱的連接，從而提升鋼管支柱穩(wěn)定性，連接器以[16a槽鋼為原材料經(jīng)焊接制得。鋼管柱頂部安裝有限位裝置，在該處設(shè)置墩身預(yù)埋鋼板，可實(shí)現(xiàn)與鋼管柱的穩(wěn)定連接。鋼管立柱的設(shè)置，應(yīng)滿足中心偏差≤5mm的要求，立桿頂標(biāo)高需得到合理控制，相比于設(shè)計(jì)頂標(biāo)高而言，與之形成的偏差需在≤3mm，若偏差過(guò)大，可通過(guò)金屬墊板調(diào)節(jié)。

（8）鋼管立柱的設(shè)置。需將其置于法蘭羅盤上，并利用螺栓連接的方式使其與法蘭盤形成穩(wěn)定的整體，連接處可設(shè)置角鐵以達(dá)到加固效果，單個(gè)法蘭對(duì)應(yīng)角鐵數(shù)量為12塊，要求厚度為1.6cm。預(yù)埋件安裝作業(yè)時(shí)，調(diào)整螺栓傾斜角，與設(shè)計(jì)值偏差≤1°，預(yù)埋作業(yè)時(shí)做好保護(hù)工作，不可損傷螺紋。

3 支架安全措施

3.1 支架體系防塌技術(shù)

綜合考慮支架搭設(shè)高度、現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況等多方面要求，針對(duì)地基采取處理措施，使其足夠平整。為避免積水帶來(lái)的不良影響，支架基礎(chǔ)頂面應(yīng)施作排水坡，并于外側(cè)施作排水溝，以達(dá)到高效排水的效果。支架體系穩(wěn)定性尤為關(guān)鍵，需交由符合資質(zhì)的單位加以檢驗(yàn)。各環(huán)節(jié)施工作業(yè)時(shí)都要做好原材料控制工作，以施工方案為指導(dǎo)有序展開。結(jié)束支架搭設(shè)作業(yè)后，安排監(jiān)理、技術(shù)人員等深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面驗(yàn)收，無(wú)誤后方可展開預(yù)壓試驗(yàn)。為提升使用穩(wěn)定性，應(yīng)形成科學(xué)的預(yù)壓方案，逐步加載并達(dá)到最大荷載的120%，經(jīng)此環(huán)節(jié)后可掌握支架的實(shí)際情況，以便給后續(xù)施工作業(yè)提供保障。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，無(wú)關(guān)機(jī)械物資不可堆放在支架上，否則易出現(xiàn)支架坍塌現(xiàn)象，或是因工具滑落而砸傷下方施工人員，引發(fā)嚴(yán)重的工程事故。混凝土澆筑環(huán)節(jié)中，尤為關(guān)鍵的是混合料入模溫度，與此同時(shí)調(diào)節(jié)好澆筑速度，以免因速度過(guò)快而降低支架穩(wěn)定性。各環(huán)節(jié)施工作業(yè)都要安排專員做好監(jiān)管工作，確保各項(xiàng)操作足夠合理。

3.2 支架搭設(shè)及拆除

關(guān)于梁柱式貝雷梁支架，在引入機(jī)械設(shè)備的同時(shí)輔以人工作業(yè)的方式，共同安裝該支架。選擇合適的起重機(jī)位置，較為合適的是遠(yuǎn)離地鐵的一側(cè)。預(yù)先在地面完成鋼管立柱組裝作業(yè)，隨后采取整體吊裝的方式。貝雷梁體系的設(shè)置采取的是每3～4組為1榀的方式，依然在地面組裝完成后再吊裝。支架拆除時(shí)，為確保現(xiàn)場(chǎng)安全，需設(shè)置工作區(qū)標(biāo)志，禁止與施工無(wú)關(guān)的人員入內(nèi)。拆除時(shí)采取自上而下的順序，先搭設(shè)完成的后拆，且拆除后得到的桿件的材料不可隨意堆放，以免威脅到人員安全。

3.3 道床開裂處理措施

道床開裂或剝離程度較輕時(shí)可暫不采取措施，但應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)；當(dāng)裂縫發(fā)展到一定程度時(shí)，采用注漿加固等方式對(duì)裂縫進(jìn)行填充。

3.4 保障安全運(yùn)營(yíng)

（1）在新建工程施工的全過(guò)程中，制定嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)計(jì)劃，按計(jì)劃進(jìn)行靜態(tài)及動(dòng)態(tài)幾何形位的觀測(cè)，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的軌道及道床的靜態(tài)幾何尺寸，在容許的偏差值范圍內(nèi)進(jìn)行管理。

（2）一旦發(fā)現(xiàn)軌道變形超標(biāo)，按無(wú)縫線路的維護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)，盡快進(jìn)行調(diào)整，確保幾何形位達(dá)標(biāo)，避免扣件失效，從而保證地鐵安全運(yùn)營(yíng)。

（3）在對(duì)軌道和道床進(jìn)行幾何形位管理的同時(shí)，也要對(duì)接觸軌按照正確的線路位置調(diào)整水平、方向及接觸軌護(hù)板。

4 結(jié)束語(yǔ)

支架現(xiàn)澆是重要的施工方法，其在箱梁等大體積混凝土工程中具有適用性，但現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，在缺乏合理控制措施時(shí)易引發(fā)質(zhì)量與安全問(wèn)題。對(duì)此，施工人員應(yīng)準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將施工工藝落實(shí)到位，針對(duì)各環(huán)節(jié)采取質(zhì)量控制措施，輔以監(jiān)測(cè)手段，明確實(shí)際施工狀況，高效完成箱梁施工作業(yè)，提升工程項(xiàng)目效益，為高速鐵路的發(fā)展提供支持。