鐵路多孔簡支箱梁支架現澆法快速施工技術

江峰

【摘? 要】本文介紹了一種鐵路橋梁工程簡支箱梁支架現澆快速施工方法，通過優化梁柱式支架結構形式，設計新型貝雷梁整體落架工藝，減少了人力、材料投入，提高了施工效率。

【關鍵詞】簡支箱梁;支架現澆;整體落架;快速施工

近年來，隨著我國鐵路建設的快速發展，橋梁工程施工工藝越來越成熟，目前24m、32m等標準跨徑箱梁建設主要采用預制架設的工藝;對于因跨越特殊地形的非標跨徑簡支箱梁施工，大多采用支架現澆施工的方法，其具有施工方便、技術簡單、適用性廣、無需預制場地和大型吊裝架梁機械等的優點。但在支架現澆施工過程中通常存在現澆支架設計方案復雜、施工材料浪費嚴重的現象，尤其是對于孔跨數量較多的現澆梁支架施工，每跨支架安裝、拆除耗時長工期難以保證，人工、材料投入多造成成本增加，因此掌握并優化現澆箱梁支架施工技術，提高支架現澆施工工效顯得極其重要。

1.工程概況

某鐵路刁口河特大橋橫跨河口區黃河故道，橋梁全長12443米，全橋共282孔，其中91#-173#墩和184#-207#墩位于黃河古道內，由于黃委會防洪管理要求，需盡量減少水中墩數量，因此該處105孔梁均設計為48m簡支箱梁，簡支箱梁原計劃采用節段預制現場拼裝方式進行施工，一方面考慮節段梁成本較高，另一方面橋位處黃河古道已基本無水具備支架搭設條件，因此將此處簡支梁變更優化為支架現澆施工。

2.施工優化思路

該橋梁48m簡支梁數量多、工期緊，計劃的支架現澆施工中存在勞力資源投入多、周轉材料浪費、安全風險性高等潛在難題，有必要對其施工過程進一步優化。項目施工過程中，承建單位通過提前對鋼管柱+貝雷梁支架結構形式進行優化設計，減少了材料投入;同時對支架搭設拆除過程進行創新研究，研究形成了一種現澆梁貝雷梁支架整體落架工藝，加快了施工工效，提高了周轉效率，減少資源投入，施工進度、施工成本、施工質量得到多重保證。

3.具體工藝原理

3.1 優化后支架結構形式

本項目105孔簡支箱梁現澆施工優化設計采用鋼管柱+貝雷梁的膺架結構，48m簡支箱梁支撐架全長（墩間凈距）44.2m，模板支撐架縱橋向布置為五點支撐四跨連續梁結構，布置間距為（820+1200+1200+1050）cm，鋼管柱均垂直布置。墩旁鋼管支撐柱N11下端置于承臺上，中間鋼管支撐柱N12下端置于臨時基礎上（混凝土樁或混凝土擴大條形基礎）。所有鋼管柱中間順橋向立面結構鋼管柱中間位置均不需增加桁撐桿件。支撐架橫橋向一律采用兩根鋼管支撐柱，鋼管樁橫向布置間距328cm。位于墩旁鋼管支撐柱N11柱頂部位均應與臨近橋墩設置臨時剛性水平鏈接，以增加支撐架的整體穩定性。橫橋向立面結構鋼管柱超過6m高的，在其中間等高位置增設一道穩定桁撐，立面均設置剪刀斜拉桿。

3.2 貝雷梁整體落架工藝

在梁體澆筑前于I56工字鋼位置在梁體翼緣板預留吊裝孔，梁體張拉壓漿完畢達到設計強度后，在梁面安裝螺桿千斤頂，精軋螺紋鋼穿過吊裝孔用錨墊板、小鋼抬梁與支架橫梁I45工字鋼連接。拆除支架砂箱、鋼立柱后通過螺桿千斤頂把支架橫梁、貝雷梁、分配梁落到一定高度作為施工平臺，拆除底模后，繼續整體下落到地面（見圖1）。整體落架既可作為現澆梁底模拆除的平臺，也避免了用吊車拆除支架時工字鋼、鋼管橫飛的危險、散亂場面，節省了機械、人工成本，加快了施工材料的周轉率，保證，材料的完整性降低損耗。

貝雷梁整體落架到位后，將每組貝雷梁拆分為三個大節段（見圖2），直接吊至下一孔梁安裝后循環施工，減少了支架搭設時間。

4.關鍵工序施工工藝及操作要點

4.1 地基處理

1 臨時樁基礎采用鉆孔樁基礎，鉆孔樁直徑采用1.0m、C25素混凝土樁基礎。采用沖擊鉆孔或旋挖鉆機成孔。樁基礎頂面應高出地面，樁頂混凝土應有良好質量。梁端臨近墩身位置基礎設置在承臺上。

2 擴大條形基礎采用為C25素混凝土結構，每個條形基礎設置為兩層承臺結構。最下層尺寸8.28×5×1.5m;上層承臺尺寸5.28×2×1.0m條形擴大基礎基坑采用挖掘機開挖。為保證條形基礎的承載能力要求，基底填筑10～20cm厚大粒徑碎石，然后碾壓或強夯密實，以確保基底承載能力不小于100kpa。

3 為減小臨時基礎沉降量，做好地基排水，防止雨水、砼澆筑及養生過程中滴水對地基的影響，并在支架四周以外開挖排水溝防止雨水浸泡地基。

4.2 支架搭設

1 支架采用鋼管柱+貝雷梁的膺架結構，由于48m簡支箱梁支撐架全長（墩間凈距）44.2m，模板支撐架布置為五點支撐四跨箱梁結構。布置間距為（820+1200+1200+1050）cm，鋼管柱均垂直布置。其中墩旁鋼管支撐柱下端置于承臺上，中間鋼管支撐柱下端置于臨時基礎上支架搭設現場施工見圖3。

2 為保證支撐柱軸心受力，支撐柱柱頂落架支座安裝應對中放置，底座板應與支撐柱頂座板焊接，并在落架支座順橋向兩側焊接限位擋板，限位擋板控制主梁支撐位置，保證主梁安裝位置準確，落架支座見圖4。

3 待支撐柱安裝就位后，逐一吊裝L1主梁。每根L1主梁采用2根I56a工字鋼組成、水平并置，上下翼緣可適當點焊連接——形成整體結構。為防止其側向傾覆，應在N11柱頂焊接斜向支撐擋板。

4 先將每根L2貝雷梁主梁安裝位置畫在L1主梁上。再將組裝完整的貝雷桁架梁逐一吊裝到L1主梁上，按安裝位置安放。每孔L2主梁與兩端橋墩接觸面加楔頂緊，防止順橋向竄動。使用特制U形螺栓，將L2主梁與L1主梁捆扎牢固。U形螺栓使用直徑φ20mm鋼筋制作。

4.3 預壓

支架搭設完成后進行支架驗收，驗收合格后對鋼管立柱貝雷支架進行預壓。預壓的目的是為了消除支架拼裝及基礎的非彈性變形，測算出施工荷載時的彈性變形數據，為箱梁底模的預拱度計算提供基礎依據。支架預壓采用按荷載總重的0→25%→50%→75%→100%→120%→100%→75%→50%→25%→0進行加載及卸載。

4.4 箱梁模板施工

箱梁模板按照安裝底模，其次安裝外側模，待底板、腹板鋼筋安裝完成后，再安裝內模的順序施工。模板安裝后須進行質量檢查，確保模板支撐牢固、不松動、不跑模、拼縫嚴密、不漏漿，所有預埋件位置及其高程符合圖紙要求。

4.5 鋼筋、預應力施工

1 底模及外側模安裝并調整好后進行鋼筋綁扎，鋼筋綁扎按照先綁扎底層鋼筋→腹板鋼筋→頂板鋼筋的順序施工。鋼筋面的鋼筋保護層墊塊采用C55混凝土墊塊。墊塊按梅花形布置。

2 箱梁縱橫向預應力預留孔采用金屬波紋管，在底腹板鋼筋綁扎完成后進行波紋管安裝，波紋管連接采用配套連接接頭，并用防水膠帶包裹嚴密，預防漏漿。波紋管嚴格按照坐標位置控制，轉彎處轉角不能小于135度，對應位置采用定位網片進行定位和固定，波紋管安裝完畢，采用人工按照編號穿束鋼絞線。

4.6 箱梁混凝土施工及養護

1 混凝土箱梁采用兩臺輸送泵輸送入模，箱梁縱向澆筑順序由低向高澆筑，先澆筑箱梁底板、腹板最后澆筑箱梁頂板。澆注完成后對梁面進行兩次收光，確保梁面平整。

2 混凝土澆筑完畢，用石棉布覆蓋，外覆一層不透水的薄膜，灑水保濕養護。

4.7 預應力鋼絞線張拉及孔道灌漿、封錨

為了保證預應力構件張拉持荷的有效性，預應力張拉采取分級張拉，每級張拉到位持荷5分鐘，預應力采用夾片式自錨錨具，預應力筋為低松弛鋼絞線束，預應力筋張拉程序按0→初應力→σcon（持荷5分鐘錨固）執行。梁體終張拉完成后，在48小時內進行管道壓漿，壓漿前管道內應清除雜物及積水，壓漿采用強度等級不低于42.5級低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水泥，漿體注滿管道后應在0.5～0.7MPa下持壓2min。

4.8 支架拆除

當梁體混凝土強度達到設計強度的60%，拆除端模與內模，當達到設計強度的100%進行預應力張拉并進行孔道壓漿，壓漿完成后，依次拆除底模、工字鋼分配梁、貝雷梁縱梁、工字鋼主橫梁、螺旋焊管立柱等，其中，貝雷梁縱梁采用整體落架工藝進行拆除，工字鋼和鋼管柱立柱部分采用氧氣乙炔焊切割解除焊縫分解拆除，鋼管柱立柱法蘭盤拆除連接螺絲，分節拆除。拆除周轉料將再次在下一跨搭建支架使用，并進行下一跨梁的支架施工。

5.質量控制要點

5.1 鋼管、貝雷片、工字鋼等主材必須要有出廠合格證，并對租賃的材料進行復試，出示相關報告。

5.2 承臺頂表面平整，確保鋼管立柱與承臺接觸面嚴密，鋼管立柱與臨時支座連接處焊接牢固，焊縫飽滿。

5.3 地面組裝好的貝雷梁采用汽車吊裝，支架搭設必須嚴格控制貝雷梁頂面標高，確保模板安裝精度。

5.4 嚴格按照施工方案進行支架搭設，分階段進行驗收，主控項目檢查標準見表1。

6.工藝優點

6.1 本工藝設計了一種48m現澆梁支架結構形式，采用鋼管柱+貝雷梁支撐架，支架橫橋向均采用兩根鋼管柱、8片貝雷片，在順橋向立面結構鋼管柱中間均不增加桁撐桿件。該支架結構簡單、安拆方便，經檢算安全可靠，在保證施工安全前提下最大化減少材料投入，有效加快施工進度，平均十幾天即可干完一孔現澆梁。

6.2 研究開發貝雷梁整體吊裝及落梁方法，利用翼板上方千斤頂直接整體落至梁底，將貝雷梁拆卸成三大節段快速循環吊至下一孔梁施工，減少了重新拼裝貝雷梁的時間，施工效率高。

7.總結

該項目施工中，針對48m簡支梁數量多、工期緊的情況，對梁柱式支架結構形式進行優化，設計一種適宜于本項目單線鐵路施工的支架結構，減少了材料投入;同時開發應用貝雷梁整體落架工藝，加快了施工工效，提高了周轉效率，減少資源投入。通過應用本技術，提高了工程整體施工進度，避免了交通、汛期和河道對施工的不利影響，確保了工程按期完工，贏得了建設、監理單位的好評，提升了企業形象，效益顯著。經過在本項目應用，該技術已成熟，可以在類似的工程中推廣應用。

參考文獻：

[1]王永勝.貝雷支架原位現澆鐵路簡支箱梁施工技術[J].鐵道建筑技術，2009年第8期.

[2]曹爽.貝雷支架法現澆簡支箱梁施工技術[J].科技致富導向，2011年第10期.

作者簡介

江峰（1985.10.22），性別：男;籍貫：江蘇;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：高級工程師;研究方向：工程管理