佛肇城际铁路车站咽喉区道岔连续梁支架施工

李锦平

(广东珠三角城际轨道交通有限公司，广东广州 510308)

佛肇城际铁路车站咽喉区道岔连续梁支架施工

李锦平

(广东珠三角城际轨道交通有限公司，广东广州 510308)

结合肇庆东站特大桥施工的自然、地质、水文条件，介绍了钢管立柱、贝雷梁纵梁门洞式架空支架施工方法，并对支架预压等关键技术进行了研究，提出了注意事项及安全技术要求，以确保施工质量和安全。

支架施工，预压及卸载，模板，贝雷梁支架

1 工程概况

1．1 工程特点

佛肇城际轨道肇庆东站特大桥位于肇庆西江冲积平原、石灰岩地区，地基土质情况分布不稳定。根据地质钻探资料为：地质情况较差，基岩不完整，存在较大溶洞。地层从上至下依次为人工填土、淤泥、粉质粘土、石灰岩层。按现状地面标高计算，土质覆盖层厚度约17 m。

该桥为一联四跨现浇混凝土连续箱梁、双向后张预应力，支架的搭设、安装所用的型钢、钢管、贝雷片、方木、钢模板、板材等材料用量和施工工作量较大。

1．2 设计参数

肇庆东站特大桥33号～37号墩区间设计为4×30 m道岔连续梁。其中桥墩结构为：孔桩基础、两层承台。33号、34号墩为拱形墩、墩身高为16．5 m，14．5 m，33号墩墩身厚度 3 m、墩顶宽度12．8 m，34号墩墩身厚度3．6 m、墩顶宽度 9．5 m。35号墩墩高14．5 m、墩身厚度3．6 m、墩顶宽7．2 m，36 号墩墩高14．5 m、墩身厚度3．6 m、墩顶宽度6 m，37号墩墩高14．5 m、厚度3 m、墩顶宽度6 m。

设计箱梁顶部宽度从37号墩处的11．6 m向33号墩逐渐变宽为19 m，梁翼沿平面为R=1 600 m的曲线。梁体结构形式为等高变宽连续箱梁，截面形式为单相双室和三室截面。

箱梁桥面宽度：防护墙内净宽8．4 m～16．3 m，桥上人行道宽度1．35 m，桥梁全长119．8 m，计算跨度(29．9+30+30+29．9)m，边支座中心至梁端0．75 m，外侧边支座中心横向距梁底板边0．45 m，外侧中支座中心横向距梁底板边0．6 m。

2 支架施工说明及施工方法

2．1 概述

现浇箱梁具有整体性好、外形美观、刚度大、可做成复杂形状、线形等特点，越来越多地被广泛地用于铁路、高速公路和城市道路高架桥。现浇箱梁施工支撑体系设计中，环节繁多，主要决定了现浇箱梁的施工安全及施工质量。所以，搞好其支撑体系的设计与安装，具有重要意义。

肇庆东站特大桥的33号～37号墩区间设计为4×30 m道岔连续梁，该道岔梁处于道岔咽喉区。箱梁梁顶平面顶宽从37号墩处的11．6 m向33号墩逐渐变宽为19 m，梁翼沿平面为R= 1 600 m的曲线，呈扇形发散状。梁体结构形式为等高变宽连续箱梁，截面形式为单相双室和三室截面，梁高2．31 m。

2．2 支架方案

采用钢管立柱、贝雷梁纵梁门洞式架空支架。

架空支架采用直径为630、壁厚δ10钢管柱。37号～36号、36号～35号两跨跨度为30 m，每跨设置钢管立柱排架4排，每排钢管4根。35号～34号跨度30 m，设置钢管立柱排架4排，每排钢管4根～5根。34号～33号跨度30 m，设置钢管排架4排，其中，靠17号墩处单排钢管5根，其余3排每排钢管6根。

钢管立柱排架基础，靠近墩身处均利用桥墩承台。中间钢管排架立柱采用钢筋混凝土冲孔桩基础，桩孔桩直径100 cm，要求入岩50 cm以上。

钢管立柱础采用膨胀螺丝螺栓锚固于承台或系梁，钢管柱接头采用法兰盘连接。每孔梁两头靠近墩柱的钢管排架采用槽钢与混凝土墩身附柱连接，中间两排采用槽钢纵向连接，每排钢管架共设置3道槽钢连接件。

钢管柱顶部焊接厚16 mm法兰盘，钢管立柱顶设置高35 cm卸落砂筒，砂筒与钢管法兰板用螺栓连接，以保证稳定。砂筒钢板顶上部设置两根并立焊接的Ⅰ56a工字钢大横梁，大横梁与砂筒钢板采用Φ20钢筋呈三角状斜承焊接，以防止在安装过程中或架设贝雷梁过程中发生位移倾倒。工字钢上部横梁上部沿梁长方向搁置单层双排贝雷架梁，在贝雷架梁顶横向铺设Ⅰ12．6号工字钢分配梁，间距50 cm。

贝雷梁与大横梁之间用U形螺栓或焊接小三角钢板固定，侧模焊接小三角钢板固定于12．6号工字钢分配梁上，每块不少于3处。

2．3 支架钻孔桩基础施工

现浇梁支架33号～37号墩中间排钢管立柱采用φ100钢筋混凝土钻孔桩(C35)，采用冲击钻施工。

桩基础的施工质量关系到支架的稳定与安全，因此必须高度重视桩孔桩的施工质量。施工中重点做好如下控制：

1)钻孔桩放样定位及施工定位必须准确，位置偏差控制在2 cm范围之内，以减少偏心受压。

2)桩孔桩钻孔进入基岩持力层深度要求50 cm，不得少于50 cm。

3)对每根桩进行超前钻，摸清地质资料后方可进行钻桩，地质情况不好或不能确定的，需要加桩，确保桩基础满足受力要求。

4)系梁施工前，采用小应变检查桩的质量，确保万无一失。

2．4 支架安装搭设

1)钢管柱安装前应检查基础是否平整，标高是否符合要求及预埋螺栓的位置是否正确。

2)钢管柱安装时应垂直，并与基础锚固，如安装时发现有空隙时应用水泥砂浆垫平，以防止钢管柱偏心受压。

3)安装后的柱顶高程应在同一高程，误差不得超过±5 mm。

4)钢管立柱与系梁或承台固定后，沿钢管立柱搭设脚手架，将钢管之间用槽钢横向剪刀撑及水平相焊接起来，靠桥墩钢管通过墩身施工的拉杆孔洞采用精轧螺纹钢与桥墩相连接，槽钢平联沿钢管高度下部、中部及上部共设三道，以确保钢管的稳定。

5)卸落砂筒安装位置必须准确、平整、稳定，砂筒与钢管立柱采用点焊或螺栓孔连接牢固，砂筒预留沉落量8 mm。

6)两根并焊接56号工字钢大横梁型钢的纵、横向均各自处在同一水平位置，并用φ20以上的钢筋将横梁与钢管立柱焊接，每根钢管立柱焊接钢筋不得少于2根。

7)贝雷梁的形式为双排单层，采用45花窗连接。在地面分段拼装后，采用两台30 t吊车平行起吊。

3 现浇梁支架加载预压及卸载

3．1 预压的目的

在最大加载为设计荷载的1．1倍情况下，对支架进行预压。以消除支架的非弹性变形，验证支架结构的可靠性，并测定弹性变形，为设定底模高度提供参考。从而确保混凝土梁的成桥质量及施工安全。

3．2 预压范围

肇庆东站特大桥33号～37号墩区间4×30 m道岔梁现浇梁支架底板及翼缘部分。

3．3 预压荷载

根据设计图纸，36号～35号跨梁体混凝土方量为291．12 m3，总重量251×2．5=728 t。另加侧模板重40 t，施工荷载112 t。预压最大重量按照总荷载的110%计算，重量880×110%=968 t。

35号～34号跨梁体混凝土方量为340 m3，总重量340×2．5= 850 t。另加侧模板重40 t，施工荷载130 t。预压最大重量按照总荷载的110%计算，重量1 020×110%=1 122 t。

3．4 预压方法

预压时应保证施工安全，平衡受压。加载材料使用混凝土预压块和成捆钢板桩配重。先铺设底模中间腹板部位，中腹板部位全跨纵向铺设完一层后，再从跨中前后左右对称铺设，中腹板及边腹板部位铺设混凝土块2层，其余部位铺设一层混凝土块，两侧翼板外沿宽1 m范围铺设钢板桩或钢筋，腹板部位荷载不足部分也采用钢板桩或钢筋加载，使其达到要求荷载(见图1)。逐步观测其沉降量。加载及卸载时分层进行，按荷载总重的0→60%→100%→110%→60%→0进行加载及卸载，并测得各级荷载下的各测点的变形值。首先测得初始值，每级加载1 h后进行支架的变形观测，加载完毕后每6 h观测一次变形值，预压荷载时间以支架地基沉降变形稳定为原则确定，最后两次沉降量观测平均值之差不大于2 mm时，即可终止预压。

图1 现浇梁支架堆载预压断面示意图

3．5 测量监控步骤

在立柱之间跨中和立柱外悬挑处设置支架沉降观测截面，每个观测截面沿横向对称设置5个观测点，沿梁长共设置9个观测断面，从而形成一个沉降观测网。观测点采用水准法测量。

沉降观测贯穿于加载及卸载的整个过程，在开始加载前必须进行首次观测，作为沉降观测的零点，接着加上一级荷载(设计值的50%)，加载后立即再观测，得出施加一级荷载后的支架变形;增加荷载至二级荷载(设计值的100%)再观测，得出施加二级荷载后的支架变形;增加荷载至三级荷载(即设计值的110%)后再观测，得出施加三级荷载后的支架变形。观测其沉降标高在24 h小于2 mm，即可以确认沉降达到稳定。

每级加载及卸载均应进行测量并详细记录，预压结束卸载完成后，根据支架变形记录，进行归纳、整理和计算，得出支架的非弹性变形和弹性变形，从而为确定模板高度，设置预拱度提供依据，使施工的结构不但更接近于设计要求，而且也保证了施工期间结构的安全。

3．6 注意事项及安全技术要求

1)考虑到预压实际情况，此次预压墩顶处荷载未完全按照实际受力情况进行预压，此处沉降结果仅供施工参考。

2)支架预压应确保安全，预压前应对所有托架构件进行检查，特别是各处钢筋连接和支撑及楔块必须紧固，仔细复查，不得松动。杆件之间应用U形螺栓连接。

3)预压、吊装等符合各项操作规程，符合高空作业施工规范要求。

4)预压过程中安全员必须现场值班，密切注意观察变形，发现异常变形或异样响声，立即停止上载，施工人员全部撤离至安全地带，查明原因后再作处理。

4 模板制作安装与混凝土施工

4．1 模板制安

根据支架及模板设计，箱梁底模采用钢模及厚18 mm竹胶板，箱梁外侧模采用定型钢模。内模采用18 mm厚胶合板，模板背楞采用6 cm×8 cm方木，立支撑采用方木及钢管。模板安装必须牢固，内模拼缝采用粘贴密封条，必须保证密贴不漏浆。顶板内模待底板及腹板混凝土浇筑完后，再新进行支立。

4．2 混凝土施工

为保证混凝土底板、腹板以及齿块混凝土的浇筑质量，并保证作业人员的安全，混凝土的浇筑分两阶段进行，首先浇筑箱梁底、腹板(高度1．77 m)混凝土，再进行顶板模板安装，绑扎顶板钢筋，安装顶板纵横预应力管道及相应预埋钢筋、管道、构件等，验收合格后再进行顶板及翼板混凝土浇筑。

灌注过程中设专人看护和加固模板，以防漏浆和跑模。

梁体混凝土采用高性能耐久性混凝土，由大型拌和站集中拌和，混凝土灌车运到现场，汽车泵泵送入模。混凝土浇筑顺序为：底板、腹板→顶板、翼板。

在浇筑顶板混凝土时，应设置标高控制标志，在振捣过程中，随时测量，以保证横向线形。当灌注到标高时必须立即进行收浆抹面，在混凝土初凝前进行二次收浆抹面，保证箱梁外观平整光洁，抹面时严禁洒水。混凝土浇筑完毕后，覆盖土工布进行湿润养护，每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。根据天气温度情况确保混凝土养护的时间。

5 贝雷梁支架卸落

当梁体混凝土强度达到设计要求且张拉压浆完毕，并得到监理确认后，方可进行支架卸落。卸架顺序：中墩→承台处，先卸落砂箱，使梁体落实，然后按照侧模→底模→分配工字钢→贝雷梁→大横梁→支撑大钢管的顺序从上往下依次卸落。卸架时尤其要注意施工作业的安全。

6 结语

肇庆东站特大桥施工中，施工单位编制了科学的施工组织设计，并精心组织、合理安排各节点工序，在各项施工过程中采取了严格的施工措施，解决了支架设计和预压、变截面箱梁浇筑施工等重难点课题，确保了施工质量和安全，一些关键措施方面对今后同类桥梁建设具有重要的借鉴意义。

［1］中华人民共和国建设部．铁路线路设计规范［S］．

［2］中华人民共和国铁道部．铁路技术管理规程［S］．

［3］《铁道建筑》杂志CN11-2027/U．

The turnout continuous beam support construction of Fo-Zhao intercity railway station in throat area

LI Jin-ping

(Guangdong Pearl River Delta Intercity Rail Transportation Limited Company，Guangzhou 510308，China)

Combining with the natural，geological，hydrological conditions of Zhaoqing east station super bridge construction，this paper introduced the construction method of steel tube stake，Bailey beam longitudinal beam door aerial support，and studied the support pre-loading and other key technologies，put forward notice sand safety technology requirements，in order to ensure construction quality and safety．

frame construction，pre-loading and unloading，template，Bailey beam support

U445

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.065

1009-6825(2013)10-0179-03

2013-01-11

李锦平(1964-)，男，工程师