淺談4×30m 道岔連續(xù)梁一次澆筑關(guān)鍵施工方法

蔣瀟慧

（中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司 天津 300350 ）

1 工程概況

本工程為天津軌道交通Z4 線(xiàn)一期工程土建施工第2 合同段南開(kāi)中學(xué)站～航安道站區(qū)間的道岔連續(xù)梁橋，該道岔連續(xù)梁全長(zhǎng)119.8m，下部為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、T 形實(shí)體橋墩，孔跨布置為(29.9+30+30+29.9)m。箱梁采用斜腹板單箱單室截面，等高梁,梁高1.8m,腹板斜率25:6，箱梁頂板0.25m,全橋等厚。箱梁跨中底板厚0.22m，中支點(diǎn)處加厚至0.40m。箱梁跨中處腹板厚度為0.5m,邊支點(diǎn)及中支點(diǎn)處分別加厚至0.84m 和0.7m。全聯(lián)在邊支點(diǎn)、中支點(diǎn)處共設(shè)5 道橫隔板、距中支點(diǎn)2.0m 位置設(shè)進(jìn)人孔洞。一般段橋面寬度為9.656m，兩處轉(zhuǎn)轍機(jī)平臺(tái)處局部加寬段落寬度為10.856m，采用現(xiàn)澆法一次性澆筑施工。沿道岔梁跨度方向典型部位斷面圖如圖1、圖2 所示。

圖1 一般標(biāo)準(zhǔn)段部位斷面圖（單位：mm）

圖2 局部加寬部位斷面圖（單位：mm）

2 施工流程與施工方法

2.1 施工工藝流程

該4×30m 道岔連續(xù)梁上部梁體結(jié)構(gòu)施工必須在墩柱施工完成以后強(qiáng)度達(dá)到100%，同時(shí)對(duì)綠化帶范圍內(nèi)的地基進(jìn)行處理后將120m 梁長(zhǎng)范圍內(nèi)的支撐系統(tǒng)一次性全部搭設(shè)完畢后進(jìn)行。

具體施工工藝流程為：測(cè)量放線(xiàn)→綠化帶范圍原狀土挖除→回填3:7 灰土并碾壓密實(shí)（壓實(shí)度96%）→澆筑200mm 厚混凝土硬化層→測(cè)量放線(xiàn)→鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)施工→條形基礎(chǔ)上架立Φ630×16mm鋼管支撐→橫橋向搭設(shè)I56b 工字鋼橫梁→搭設(shè)321 型貝雷梁主縱梁→橫向鋪設(shè)200×200mm 主楞方木→鋪設(shè)縱橋向次楞方木→鋪設(shè)底模板、支設(shè)側(cè)模板→鋼筋綁扎、穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→張拉→拆除架體。

2.2 施工方法

2.2.1 地基處理

將橫橋向?qū)?m，縱橋向長(zhǎng)120m 范圍內(nèi)綠化帶內(nèi)種植土清除，直至中央大道結(jié)構(gòu)層；分層填筑3:7灰土，每層厚度為300mm，采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度不低于0.96；澆筑200mm 厚C35 混凝土硬化層，混凝土硬化層頂面與中央大道瀝青混凝土路面標(biāo)高一致。

2.2.2 條基施工

擬定在鋼管撐下部施做C30 鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)長(zhǎng)度為15m、底面寬度為1.2m、高度為0.8m。

2.2.3 架設(shè)鋼管支撐

本工程采用Ф630×16mm 圓鋼管支撐，沿橋梁橫向共設(shè)置5 根，分別位于道岔梁的腹板位置、箱室位置以及挑檐位置處，墩位處鋼管支撐施工時(shí)盡可能放置于承臺(tái)上，跨間位置處鋼管撐放置于鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)上。鋼管撐下部設(shè)置法蘭盤(pán)，法蘭盤(pán)及頂部均設(shè)置三角加勁肋板。

鋼管支撐采用25t 履帶吊進(jìn)行架立。架立時(shí)采用由內(nèi)至外的順序，即先架立中部鋼管撐，再對(duì)稱(chēng)架立兩側(cè)鋼管撐。在承臺(tái)、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)預(yù)留錨固螺栓或膨脹螺栓，沿圓形鋼管撐周邊共設(shè)置8 個(gè)直徑20mm 錨固螺栓，與鋼管撐上法蘭盤(pán)的螺栓孔對(duì)應(yīng)插入，雙螺母固定。吊裝時(shí)，采用兩臺(tái)全站儀對(duì)鋼管撐的垂直度、高程進(jìn)行控制，確保滿(mǎn)足要求。

在支撐用鋼管撐上搭設(shè)雙拼I56b 工字鋼橫梁，長(zhǎng)度為13m。由于長(zhǎng)度較長(zhǎng)，采用兩組形成交叉搭設(shè)，確保工字鋼橫梁的受力狀態(tài)。在雙拼I56b 工字鋼橫梁與鋼管撐、貝雷梁的交接處集中應(yīng)力較大，在貝雷梁與雙拼I56b 工字鋼橫梁交接位置設(shè)置1 道加勁肋，在鋼管撐與雙拼橫梁交接位置設(shè)置3 道加勁肋板，加勁肋板厚度為12mm，如圖3、圖4 所示

圖3 支撐體系布置剖面示意圖

圖4 支撐體系布置斷面示意圖

2.2.4 貝雷梁搭設(shè)

采用321 型貝雷梁作為支撐系統(tǒng)的主縱梁，貝雷梁每?jī)善譃橐唤M，每次拼裝一組貝雷梁（橫向兩排）。為防止雙拼工字鋼橫梁受力狀態(tài)下變形，造成懸臂位置產(chǎn)生下?lián)希股喜控惱琢好撀洌试诿拷M貝雷梁準(zhǔn)確安放在橫梁后，于貝雷梁兩側(cè)設(shè)限位鋼板，然后將兩側(cè)限位鋼板與雙拼橫梁上翼緣板焊接，從而固定貝雷梁。每組貝雷梁用貝雷片剪刀撐進(jìn)行連接，依此類(lèi)推完成其他貝雷梁的安裝。在局部加寬部位，單側(cè)增設(shè)一組貝雷梁。

2.2.5 主楞、次楞及底模板施工

在貝雷梁上橫橋向搭設(shè)200×200mm 主楞方木，間距為縱橋向加密區(qū)0.6m、縱橋向非加密區(qū)0.9m。底模板采用15mm 竹膠板，下沿橋梁跨度方向設(shè)置100×100mm 小方木；小方木下橫橋向設(shè)150×100mm大方木，間距與支撐立桿縱向間距對(duì)應(yīng)。小方木在腹板下加密，間距為200mm，在箱室及翼緣板范圍間距為300mm。

2.2.6 預(yù)壓

施工前應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行預(yù)壓，本工程中的預(yù)壓包括兩方面：第一是對(duì)支撐基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)壓，本工程支撐系統(tǒng)部分坐落于現(xiàn)狀中央大道路面，由于中央大道路面為瀝青混凝土，其下部為道路結(jié)構(gòu)層及道路基層，承載力較高。但中間6m 寬度范圍條形基礎(chǔ)坐落于處理后的中央綠化帶中，因此需要對(duì)綠化帶范圍內(nèi)處理后的地基進(jìn)行預(yù)壓。第二是支撐體系搭設(shè)完畢后，為消除支撐體系中的非彈性變形，摸清彈性變形規(guī)律以便指導(dǎo)底模與預(yù)拱度值，還需對(duì)支撐體系進(jìn)行預(yù)壓。

（1）支撐基礎(chǔ)預(yù)壓荷載

支撐基礎(chǔ)預(yù)壓荷載不應(yīng)小于支撐基礎(chǔ)承受的混凝土結(jié)構(gòu)恒載與鋼管支撐、模板重量之和的1.2 倍，本工程根據(jù)計(jì)算所需地基承載設(shè)計(jì)值為171.4kPa，因此考慮預(yù)壓荷載的均布荷載值為：1.2×171.4=206kPa，施工現(xiàn)場(chǎng)控制荷載值為210kPa。

（2）支撐體系預(yù)壓荷載

支撐預(yù)壓荷載不應(yīng)小于支撐承受的混凝土結(jié)構(gòu)恒載與模板重量之和的1.2 倍，按預(yù)壓?jiǎn)卧M(jìn)行分級(jí)加載，且不應(yīng)少于3 級(jí)。3 級(jí)加載依次宜為單元內(nèi)預(yù)壓荷載值的60%、80%、100%。

預(yù)壓時(shí)最大限度的模擬箱梁的荷載分布特點(diǎn)，縱向加載時(shí)，從跨中位置向支點(diǎn)位置進(jìn)行，并做到兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布載；橫向加載時(shí)，應(yīng)從梁體中心向兩側(cè)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)布載。每級(jí)加載完成后，應(yīng)先停止下一級(jí)加載，并應(yīng)每間隔12h 對(duì)支撐沉降量進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)。當(dāng)支撐頂部監(jiān)測(cè)點(diǎn)12h 沉降量平均值小于2mm 時(shí)，可進(jìn)行下一級(jí)加載。在全部加載完成后的支撐預(yù)壓監(jiān)測(cè)過(guò)程中，當(dāng)滿(mǎn)足下列條件之一時(shí)，應(yīng)判定支撐預(yù)壓合格：

①各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最初24h 的沉降量平均值小于1mm；

②各監(jiān)測(cè)點(diǎn)最初72h 的沉降量平均值小于5mm。

（3）卸載

支撐預(yù)壓可一次性卸載，預(yù)壓荷載應(yīng)對(duì)稱(chēng)、均衡、同步卸載。

2.2.7 模板工程

底板底模、箱室內(nèi)模均采用15mm 厚竹膠板，側(cè)模采用大面積定型鋼模板，鋼模板面板厚度為6mm，后面設(shè)水平橫楞，采用10#槽鋼制作，沿模板高度方向的距離為370mm；橫楞后設(shè)置雙拼14b 主楞，沿橋梁縱向間距為900mm，主楞框架豎向腹桿采用12#槽鋼。箱室內(nèi)模主楞之間采用對(duì)撐支頂，確保模板支撐體系的嚴(yán)緊牢固。外模采用對(duì)拉螺栓對(duì)拉消除側(cè)壓力。

大面積定型鋼模板可減少模板接縫，增加表面光潔度，提高混凝土的外觀質(zhì)量，底模與側(cè)模間采用加橡膠密封加固的辦法、防漏漿等。

由于道岔混凝土箱梁的高度較高，達(dá)到1.8m，側(cè)壓力較大，施工時(shí)箱梁內(nèi)模采用扣件鋼管腳手架支撐，腳手架橫縱向間距60cm，橫桿不少于5 道。外側(cè)采用兩道對(duì)拉螺栓進(jìn)行加固，在頂部設(shè)置一道，在箱梁底板以下設(shè)置一道，對(duì)拉螺栓直徑為24mm。

2.2.8 混凝土工程

該連續(xù)梁采用C50 商品混凝土，均為在拌和站集中拌制。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)要求制作混凝土試件，另對(duì)需增加張拉時(shí)確定混凝土強(qiáng)度所需試件至少3 組。

采用2 臺(tái)混凝土汽車(chē)泵進(jìn)行混凝土澆筑施工，振搗采用插入式振搗器。按照縱向分段、豎向分層、從低向高、橫向混凝土從中間向兩邊進(jìn)行澆筑，每跨按照箱室底板→箱室腹板→箱室頂板的順序分層澆筑，每層厚度不大于300 mm。

施工過(guò)程中防止波紋管上浮及空洞。混凝土入模落差控制在2 m 以?xún)?nèi)，避免波紋管發(fā)生變形或偏移。在腹板振搗過(guò)程中，切不可將振搗棒插入下層過(guò)深，以免腹板根部混凝土流向底板，造成腹板漏筋、空洞。頂板混凝土澆筑完成后及時(shí)收面、養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14 d。

2.2.9 預(yù)應(yīng)力及壓漿、封錨

梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%、彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值95%且混凝土齡期不少于7 天后方可進(jìn)行張拉作業(yè)。預(yù)應(yīng)力采用兩端對(duì)稱(chēng)張拉，張拉采用應(yīng)力、應(yīng)變雙控，以張拉控制應(yīng)力為主，鋼束伸長(zhǎng)值做校核。

預(yù)應(yīng)力筋管道壓漿主要包含：拌制水泥漿、灌漿和封堵端頭。為避免粗鋼筋張拉后松弛造成應(yīng)力損失，壓漿應(yīng)在第二輪張拉完成后24 h 內(nèi)完成。特殊情況時(shí)必須在48 h 內(nèi)完成。

孔道壓漿完畢并經(jīng)檢查合格后，及時(shí)采用C55 補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行封錨，封錨前應(yīng)采用聚氨酯防水涂料對(duì)錨具進(jìn)行防水處理。

3 結(jié)語(yǔ)

南開(kāi)中學(xué)站～航安道站區(qū)間4×30m 道岔連續(xù)梁橋是天津?yàn)I海新區(qū)軌道交通Z4 線(xiàn)一期工程重點(diǎn)控制性工程。本文結(jié)合4×30 m 現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁工程，提出的在現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁施工過(guò)程中,通過(guò)改良地基基礎(chǔ)，制作安裝設(shè)置鋼管支撐及貝雷梁搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)等工藝，不僅保證了工程按期完工，并且在有限的施工區(qū)域內(nèi)完成了主要的施工內(nèi)容,保證了施工質(zhì)量,既節(jié)約了施工成本，又提高了施工效率,同時(shí)確保了道岔連續(xù)梁的設(shè)計(jì)要求及施工安全，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，并為今后類(lèi)似工程施工提供參考經(jīng)驗(yàn)。