黃家灣雙線特大橋道岔連續(xù)梁支架施工技術(shù)

李 峰

(中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西 太原 030024)

黃家灣雙線特大橋道岔連續(xù)梁支架施工技術(shù)

李 峰

(中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西 太原 030024)

以黃家灣雙線特大橋道岔連續(xù)梁支架施工為研究案例，針對工程的特點，制定了支架施工方案并進行了優(yōu)化，主要對支架搭設(shè)工藝作了闡述，提出了道岔連續(xù)梁安全控制要點，以保證施工的安全性。

箱梁，支架，鋼管，安全控制

1 工程簡介

1.1 工程概況

本現(xiàn)澆段為新建鐵路重慶至萬州客運專線引入重慶樞紐工程黃家灣雙線特大橋共有一聯(lián)(31.95+3×32.7+31.95)m預(yù)應(yīng)力混凝土雙線變?nèi)€變寬道岔連續(xù)梁，梁體全長163.3 m，中心里程YWDK3+760.4，墩臺號為20號～25號，梁高3 m。梁體位于直線上，線路縱坡為0‰，混凝土現(xiàn)澆施工。

梁體為單箱雙室、等高度、變寬截面箱梁，箱梁頂板寬為19.494 m～12.2 m，箱底寬14.794 m～7.2 m。全橋標(biāo)準(zhǔn)頂板厚度為35 cm，底板厚度為45 cm，在支點附近頂板腹板加厚處理，頂板由35 cm漸變至60 cm，底板由45 cm漸變至70 cm，腹板由40 cm漸變至80 cm，按直線變化。梁體在支座處設(shè)置橫隔板，全聯(lián)共設(shè)置6道橫隔板，橫隔板中部設(shè)有孔洞，以利檢查人員通過。

1.2 工程特點

1)墩身高度較高，除20號墩墩高27 m外，其余21號～25號墩墩高在32 m～39 m之間，要求現(xiàn)澆支架高度較高。

2)地方河道斜穿道岔連續(xù)梁范圍，使支架區(qū)域多處在軟基淤泥上。

3)道岔連續(xù)梁線路左側(cè)與運營的渝利動車右線間距在17 m～18 m間，高差6.4 m，屬于鄰近既有線施工。

4)現(xiàn)澆混凝土方量較大。5跨連續(xù)梁混凝土總方量為2 600 m3。

2 支架方案的制定

2.1 方案確定

由于墩身高度大部分高于30 m，按照規(guī)范要求及實際地理環(huán)境情況，我們決定采用貝雷梁柱式支架現(xiàn)澆方案。

2.2 方案優(yōu)化

得到設(shè)計資料后，本著確保安全、施工進度及經(jīng)濟實用的原則，對設(shè)計方案進行優(yōu)化：

1)由1.2 m鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)代替鋼管樁，樁基頂設(shè)承臺，預(yù)埋法蘭盤與鋼管柱相連。

2)采用[25，[20型鋼代替φ529×8鋼管及φ325×6鋼管。

3 支架搭設(shè)

3.1 支架基礎(chǔ)

根據(jù)地質(zhì)情況，基礎(chǔ)采用d=1.2 m鋼筋混凝土鉆孔樁，樁長在3 m～4 m之間，每根鋼管柱對應(yīng)一根混凝土鉆孔樁。鉆孔樁上設(shè)置承臺，承臺高3 m，承臺平面尺寸隨著道岔連續(xù)梁的變窄而減小。承臺鋼筋采用骨架式，并在對應(yīng)樁基礎(chǔ)的位置預(yù)埋法蘭盤，要求法蘭盤預(yù)埋必須保持水平，如圖1所示。

3.2 鋼管立柱安裝

鋼管立柱采用φ630×12無縫鋼管，選用長度在3 m～10 m之間，鋼管間采用φ830法蘭盤及M20高強螺栓連接。

每一跨設(shè)置五排鋼管，前后墩身各一排，中間三排，根據(jù)梁寬，每排鋼管在5根～9根不等，排與排間距3 m，每排最外側(cè)鋼管間距2.6 m，其余間距2.3 m。共計170根立柱。

鋼柱間水平連接每隔7 m～9 m設(shè)立一層，每層設(shè)3道[25槽鋼連接，每道豎向間距2.25 m，水平連接間采用[20槽鋼進行斜向連接，均利用鋼管上加設(shè)的節(jié)點板背靠背焊接，焊縫均采用二級焊縫。此種連接方式將縱向橫向鋼管連為整體，確保立柱整體穩(wěn)定。

3.3 貝雷架安裝

每跨貝雷片在24片～39片，單片長度28.5 m，底板位置每片間間距45 cm，底板以外位置每片間間距90 cm。每跨貝雷梁間隔3 m橫向設(shè)置通長槽鋼兩道，用U型螺栓與下弦桿連接，將貝雷片連為整體，加強穩(wěn)定性。貝雷片上按75 cm間距布置Ⅰ20a工字鋼，用U型螺栓連接，作為梁部底板支撐。

3.4 支架預(yù)壓

1)預(yù)壓的目的及意義。通過預(yù)壓的手段檢驗，檢查支架混凝土承臺地基的強度和穩(wěn)定性，消除整個支架的塑性變形，消除地基的沉降變形，更加準(zhǔn)確地掌握支架的剛度等力學(xué)性能指標(biāo)，借以指導(dǎo)模板安裝，標(biāo)高控制，為施工監(jiān)控提供可靠的參照數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)支架在施工過程中的絕對安全和正常運行。

2)預(yù)壓的重量及砂袋布置。根據(jù)規(guī)范要求，預(yù)壓應(yīng)選擇首次澆筑最不利且具有代表性的一跨進行預(yù)壓。根據(jù)支架高度及支架每平方米承壓重量，選擇第二段(含第三、四、五跨)為預(yù)壓段且為首次澆筑段。

a.根據(jù)梁體結(jié)構(gòu)，測算出第三跨重量為1 441 t，第四跨重量為1 312 t，第五跨重量為1 182 t。支架預(yù)壓按照支架所承受最大施工荷載的60%，100%，110%三級進行,砂袋尺寸1 m×1 m×1.2 m，每個重1.8 t。

b.預(yù)壓過程中為避免偏壓，砂袋碼放順序應(yīng)由兩側(cè)向跨中碼放砂袋，同時同步進行由跨中向墩身兩側(cè)碼放砂袋。

經(jīng)計算，第三跨最大預(yù)壓砂袋重量1 585.1 t，共需881個砂袋；第四跨最大預(yù)壓砂袋重量1 443.2 t，共需802個砂袋；第五跨最大預(yù)壓砂袋重量1 300.2 t，共需723個砂袋。砂袋分兩層堆碼，堆碼高度為2.4 m。

砂袋布置示意圖見圖2。

3)觀測點布置。鋪設(shè)好箱梁底模板，將底模板頂面標(biāo)高盡量調(diào)整到箱梁底設(shè)計標(biāo)高(包括設(shè)計預(yù)拱度及施工調(diào)整值)，確保排梁與模板之間相鄰面接觸緊密，無明顯縫隙。

觀測斷面設(shè)置在竹膠板上面及方木上面，每跨設(shè)置三個斷面，分別為1/4跨、1/2跨、3/4跨；每個斷面設(shè)置五個沉降觀測點，分別為翼緣底、底板底兩側(cè)、底板中間相對應(yīng)下分配梁位置。焊接鋼筋便于觀測沉降值。在預(yù)壓的過程中對每跨中心支撐鋼管布置兩個點，以便提前掌控偏壓造成的不良后果。

每跨觀測點示意圖見圖3。

4)加載。加載前，對設(shè)置好的沉降觀測點同時進行初始觀測，并做好記錄。在底板上對稱加載至60%荷載。加載完成1 h后進行支架的變形觀測，觀測各測點并作好記錄，同時對數(shù)據(jù)作出分析比較，掌握支架變形、變位情況，當(dāng)連續(xù)兩次監(jiān)測位移平均值之差不大于2 mm時，方可進行后續(xù)加載。在底板上繼續(xù)對稱加載至100%。加載完成1 h后進行支架的變形觀測，以后間隔6 h監(jiān)測記錄，當(dāng)連續(xù)兩次監(jiān)測位移平均值之差不大于2 mm時，進行后續(xù)加載。在底板上繼續(xù)對稱加載至110%。應(yīng)間隔6 h監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量，當(dāng)連續(xù)12 h監(jiān)測位移平均值之差不超過2 mm時，卸載。

5)卸載。卸載過程的操作基本與加載過程相反，應(yīng)注意必須均勻?qū)ΨQ卸載，并做好觀測和檢查工作。卸載后的材料即可循環(huán)使用于其他預(yù)壓段的預(yù)壓施工。卸載后測量出各觀測點標(biāo)高值。

4 道岔連續(xù)梁安全控制要點

根據(jù)黃家灣雙線特大橋道岔連續(xù)梁施工現(xiàn)場的實際情況，我們主要從塔吊、高空作業(yè)兩個方面入手進行安全控制。

4.1 塔吊安全控制要點

1)由于道岔連續(xù)梁鄰近既有營業(yè)線，塔吊全部采取減臂處理，塔臂前端距離既有接觸網(wǎng)線2.5 m。塔吊施工方案經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主及鐵路局審批，并嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的方案實施安裝和檢測合格。塔吊型號與現(xiàn)場實際使用的塔吊要一致。按照營業(yè)線安全管理文件要求，明確施工等級，防止出現(xiàn)超范圍施工等問題。

2)對塔吊操作人員進行了鄰近既有營業(yè)線施工的專業(yè)培訓(xùn)、考試，讓其明白相關(guān)既有線施工要求，養(yǎng)成習(xí)慣；嚴(yán)格做到塔吊作業(yè)“十不吊”。

3)塔吊施工時，做到“一人一機”防護，配置對講機，方便安全員與塔吊操作人員聯(lián)系。

4)要求塔吊在完成施工任務(wù)后塔臂旋轉(zhuǎn)至遠離既有營業(yè)線一側(cè)，開啟電子、機械限位器，鎖好操作室。

5)設(shè)專職人員對塔吊日常操作進行巡查，及時做好隱患整治及檢查記錄。

6)配漏電保護配電柜，做到一機一柜。

4.2 高空作業(yè)安全控制要點

1)登高前，安全員檢查作業(yè)人員，要求其衣著整齊方便，不穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、帶釘易滑鞋及打赤腳，進入施工現(xiàn)場戴好安全帽。

2)安全帶必須掛在牢固可靠的地方，避免水平懸掛或低掛高用。

3)在作業(yè)前，清理高空作業(yè)下方場地，將易燃易爆物品等雜物清理干凈。

4)給每位作業(yè)人員配備工具包，要求其上下作業(yè)點時工具放在工具包內(nèi)，高處作業(yè)時不用的工具、器材放在工具包內(nèi)，養(yǎng)成習(xí)慣。

5)每日進行工前工后會，小結(jié)一日施工安全情況，小會由項目部專職安全員主持。

5 施工心得體會

經(jīng)過整個支架施工，我們總結(jié)了一些心得體會：

1)架設(shè)鋼管立柱時必須保證豎直度，豎直度保證了，支架承重才有保障。在施工過程中，要做到每根鋼管的豎直度監(jiān)控，安裝一節(jié)，調(diào)節(jié)一節(jié)，不能因為數(shù)量多而疏忽大意。法蘭盤連接時要注意接縫的處理，必要時填塞鋼板進行調(diào)節(jié)。

2)鋼管立柱橫向連接時，要注意槽鋼尺寸的準(zhǔn)確。這樣做，一是為了保證材料的利用率，二是利用槽鋼作為保證鋼管豎直度的一把卡尺。

3)預(yù)壓加載時，必須要注意加載的順序及平衡，不能為了圖省事，使砂袋分布不均勻，造成局部偏壓，影響整個支架的穩(wěn)定性。

4)我們通過對第五跨、第四跨預(yù)壓數(shù)據(jù)的分析，認(rèn)為造成較大非彈性變形的主要原因就是沙箱內(nèi)砂子振搗不夠密實。原先我們是采用人工木槌夯實，后改用沙箱內(nèi)放置鋼板液壓錘夯實，解決了非彈性變形較大的問題。

[1] 鐵建設(shè)[2010]241號，高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[S].

[2] TB 10303—2009，鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程[S].

[3] TB 10752—2010，高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] TB 10110—2011，鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程[S].

[5] 廣州軍區(qū)工程科研設(shè)計所.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].北京：人民交通出版社，2001.

On construction technique of continuous beam bracket at turnouts of Huangjiawan double-line super-large bridge

Li Feng

(No.2EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway12thBureauGroup,Taiyuan030024,China)

Taking of continuous beam bracket at turnouts of Huangjiawan double-line super-large bridge as the research scheme, the paper optimizes the bracket construction scheme according to the engineering features, illustrates the bracket erection craft, and points out the safety controlling points for the turnout continuous beam, so as to ensure the safety of the construction.

box girder, bracket, steel pipe, safety control

2015-04-29

李 峰(1981- )，男，工程師

1009-6825(2015)19-0155-03

U448.215

A