客運專線簡支箱梁門式支架落梁施工技術(shù)

向 焰

(中鐵二局，四川 成都 610031)

1 工程概況

成灌鐵路都江堰支線、聯(lián)絡(luò)線特大橋位于都江堰市。左、右支線及左、右聯(lián)絡(luò)線，共計6 782 m，均采用橋梁結(jié)構(gòu)，共計205個墩臺身，采用24m，32m單線簡支梁或連續(xù)梁;其中32m單線梁，梁重424 t。本橋原設(shè)計為預(yù)制、架設(shè)的施工方法，因線路曲線半徑小于600 m，無法采用架橋機架設(shè)而改為支架現(xiàn)澆施工方案;現(xiàn)澆簡支梁共58跨，其中有7跨現(xiàn)澆梁因張拉操作空間影響原位現(xiàn)澆制梁，而采用高位制梁、門式支架落梁就位的施工方案。

2 工程特點及技術(shù)難點

1)箱梁重達424 t，落梁高度達2.5 m，箱梁縱坡大，最大達28.5‰。如此大的落梁噸位和落梁高度，以及大縱坡的門式支架落梁，在國內(nèi)目前的鐵路施工中極為罕見。2)高位制梁完成后，進行箱梁預(yù)應(yīng)力的張拉，導(dǎo)致箱梁起拱，對臨時支墩要求高，并且箱梁重量轉(zhuǎn)移至門式支架后，要求現(xiàn)澆支架及臨時支墩應(yīng)拆除方便。3)落梁施工過程中，需多次頂升、下落箱梁，如何確保施工安全和確保落梁過程中箱梁不發(fā)生開裂是本方案的難點。

3 施工方案及施工工藝

3.1 落梁方案的選擇

通常落梁有兩種方案:一種是在梁端設(shè)置倒換支撐實現(xiàn)落梁;另一種是在箱梁兩端拼裝門式支架，將制好的梁用千斤頂?shù)箵Q螺桿實現(xiàn)落梁。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，落梁高度達2.5 m左右，最大縱坡28.5‰?，F(xiàn)場不具備安裝倒換支撐，且難以實現(xiàn)大縱坡的控制條件，因此選用方案二，門式支架落梁，具有較高的安全性、可操作性。因此決定采用門式架高位落梁施工方案。

3.2 落梁門架結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.2.1 臨時支墩

根據(jù)施工方便及安全的原則，為避免箱梁預(yù)應(yīng)力張拉后，梁體起拱引起局部支架受力較大而現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)破壞以及拆除現(xiàn)澆支架方便，因此在梁端支座位置與墩頂墊石支架設(shè)置臨時支墩，支墩具有足夠的剛度、強度及穩(wěn)定性。臨時支墩見圖1。

圖1 臨時支墩設(shè)置示意圖

3.2.2 落梁支架

門式支架主要由四部分組成，支墩、承重梁、分配梁及落梁系統(tǒng)，見圖2。1)鋼管支墩及基礎(chǔ)。通過計算，落梁支架采用φ603×12mm螺旋鋼管作支墩，每支墩設(shè)置4根鋼管，橫縱向鋼管間距各1.0 m，鋼管之間設(shè)置連接系，因鋼管支墩較高，在鋼管與墩身之間設(shè)置附著件，用于增加鋼管支墩的穩(wěn)定性。2)承重梁。根據(jù)現(xiàn)場材料，承重梁采用4HN800×300×14×26 mm型鋼，分為兩組，每組兩根型鋼中間設(shè)置一組吊點，型鋼之間設(shè)置連接板將其連接為整體，并且在型鋼局部受壓區(qū)域設(shè)置加勁板對其加強，防止出現(xiàn)局部破壞。3)分配梁。分配梁采用2Ⅰ56a組成，設(shè)置于與千斤頂上下兩層之間以及鋼管支墩頂部，用于平衡兩吊桿承受荷載及將上部荷載均勻的傳遞至每根鋼管上。4)落梁系統(tǒng)。落梁系統(tǒng)主要由吊桿及千斤頂組成。吊桿采用φ70 mm鋼棒，材質(zhì)采用20CrMnTi。因落梁高度、承重梁以及分配梁等累計計算，吊桿長度均大于7.5 m;為確保單端同步落梁，千斤頂采用同步千斤頂。因此選用TYZF320/200千斤頂，其各項性能見表1。

圖2 門式支架落梁系統(tǒng)示意圖

表1 TYZF千斤頂性能參數(shù)表

3.3 關(guān)鍵落梁施工工藝

1)落梁施工工藝流程?，F(xiàn)澆箱梁→搭設(shè)門式支架→起吊箱梁→拆除現(xiàn)澆支架→安裝支座→松開YCM錨具螺母2→千斤頂回油，卸落一個行程→鎖死YCM錨具螺母2，松開YCM錨具螺母1→千斤頂進油伸長一個行程，提升箱梁→松開YCM錨具螺母2→千斤頂回油，卸落一個行程→…(如此循環(huán)，至落梁就位)…→調(diào)整箱梁線性及標(biāo)高→支座灌漿、等強→拆除落梁支架。

2)施工準(zhǔn)備。為確保梁端的雙頂單泵的同步性，在千斤頂使用前，應(yīng)進行游標(biāo)千斤頂?shù)男：?，將摩阻相近?個千斤頂配對使用。測量準(zhǔn)備，選定控制點，做測量的控制測量，能滿足現(xiàn)場連續(xù)測量工作。

3)主要施工方法。a.提升梁體，鎖死頂部螺母。在頂梁準(zhǔn)備就緒后，向一端的2臺千斤頂緩慢供油，油壓表不應(yīng)大于5 MPa/min，千斤頂將梁體稍稍頂離支架時，鎖死油閥及吊桿上螺母。提升箱梁時，先旋緊頂部螺母1，再開啟油泵提升箱梁，稍稍提升后，隨即旋緊下面一層的螺母2。b.支座安裝。梁體提升后，拆除梁底現(xiàn)澆支架，隨即安裝支座。安裝時，應(yīng)進行標(biāo)高和跨度測量，確保各支座均滿足施工規(guī)范要求，同時應(yīng)保證橋墩錨栓孔的定位準(zhǔn)確。c.梁體高差調(diào)整。落梁提升前檢查梁底平面、標(biāo)高以及吊桿長度。先利用千斤頂預(yù)緊吊桿，再緩慢提升梁體。在落梁前再次復(fù)核梁體平面。在一端的梁體下落過程中不斷的調(diào)整下層螺母，向上旋轉(zhuǎn)，至該端梁體落量為40mm，即完成首次落梁。d.落梁。落梁采用兩端交替落梁的方式，在首次落梁高差調(diào)整完畢后，即可進行正常落梁循環(huán)，為保證梁體在下落過程中的安全，在梁體下落時應(yīng)分若干步進行，以40 mm為一小步為宜，至該端下落40 mm。e.倒頂。在按照上述方法落梁，至千斤頂用完一個行程后，需要對千斤頂?shù)鬼?，施工前?yīng)準(zhǔn)確測量千斤頂?shù)纳扉L量及梁底標(biāo)高，并利用千斤頂調(diào)平梁體。調(diào)平后，旋緊下層螺母2，松開上層螺母1，使千斤頂進油伸長活塞，并移動上部墊梁，完成千斤頂?shù)牡鬼敼ぷ?。f.縱坡調(diào)整。因箱梁采用水平制梁，而線路最大縱坡約90 cm，此類梁落梁時，先按上述步驟落梁，在支座距離墊石5 cm時，對高墩一端的吊桿進行鎖定，并設(shè)置反拉措施，隨即開始對矮墩端進行逐步落梁，直至完成梁體就位。

4 技術(shù)控制要點及措施

1)落梁千斤頂?shù)陌惭b位置應(yīng)準(zhǔn)確，各個方向的平面位置偏差不超過5 mm，并保證千斤頂中心在同一直線上;2)油泵操作人員應(yīng)做到給油、回油均勻一致，不能出現(xiàn)突升、突降的現(xiàn)象，而且同端兩個油泵的操作人員應(yīng)做到動作和諧一致;3)落梁支架施工前，應(yīng)仔細復(fù)核橫梁的標(biāo)高，以及在安裝千斤頂及墊梁時，應(yīng)用薄鋼板將其墊平;4)落梁施工時兩端高差應(yīng)控制在40 mm以內(nèi)，以保證梁體不會出現(xiàn)劈裂或縱向偏移現(xiàn)象。

5 經(jīng)驗與體會

成灌鐵路簡支箱梁采用門式支架落梁是在特定的環(huán)境、特殊的設(shè)計和工期要求下，經(jīng)過多種技術(shù)方案比選確定的一種安全可靠、保證質(zhì)量和工期的施工技術(shù)方案。在今后類似的工程施工中，當(dāng)條件允許時，從經(jīng)濟及操作方便考慮，盡量在梁端設(shè)置倒換支撐實現(xiàn)落梁的方案;而當(dāng)不滿足空間無法滿足安裝倒換支撐時，采用門式支架落梁方案可行。

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