高位現(xiàn)澆、落梁就位技術在施工中的應用

王淼章

摘要：近年來，我國的城際鐵路建設發(fā)展迅速，在城區(qū)建設項目周邊環(huán)境越來越復雜，建筑物、既有線、管線、高架橋等制約現(xiàn)場施工，箱梁施工方法不局限于預制架設、現(xiàn)澆施工，復雜情況下高位現(xiàn)澆、落梁就位技術成為一種新的選擇。本文以京雄城際鐵路黃固特大橋為例，闡述了高位現(xiàn)澆、落梁就位技術在箱梁施工中的應用。

Abstract： In recent years， the construction of inter-city railways in China has developed rapidly. The surrounding environment of urban construction projects is becoming more and more complex. Buildings， existing lines， pipelines， viaducts， etc. restrict construction on site. Box girder construction methods are not limited to prefabricated erections and cast-in-place construction.In the complex case， high-position cast-in-place and drop-beam in-place technology has become a new choice. Taking the Huanggute Bridge of Jingxiong Intercity Railway as an example， this paper expounds the application of high position cast-in-place and drop-beam in-place technology in box girder construction.

關鍵詞：高位現(xiàn)澆;落梁就位;施工;應用

Key words： high position cast-in-place;falling beam in place;construction;application

中圖分類號：U445.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）15-0133-03

0 ?引言

傳統(tǒng)現(xiàn)澆梁施工在原設計位置搭設現(xiàn)澆支架，梁體兩端預留足夠張拉、操作空間，在線路設計為連續(xù)多片現(xiàn)澆箱梁時勢必影響施工周期，尤其是多片并行、臨近既有線等極端情況，為減少對周邊環(huán)境影響、避免冬季施工高位現(xiàn)澆施工梁體、落梁就位技術具有較大優(yōu)勢。

1 ?工程概況

北京至雄安城際鐵路黃固特大橋72號-73號墩設計為32m現(xiàn)澆簡支梁（3線、正線、4線、6線），73號-74號設計為40m現(xiàn)澆簡支梁（3線、正線、4線、6線），74號-78號墩設計為65+110+110+65m現(xiàn)澆連續(xù)梁（3線、正線、4線），線路左側(cè)設計為側(cè)式站臺梁，4線與6線間設計為島式站臺梁。因為73號、74號設計為高低墩帽和張拉空間影響，原設計施工順序為：74號-78號65+110+110+65m現(xiàn)澆連續(xù)梁→73號-74號40m現(xiàn)澆簡支梁→72號-73號墩32m現(xiàn)澆簡支梁順序施工，施工周期較長，為保證張拉空間、施工進度、避免現(xiàn)澆梁進入冬季施工，調(diào)整施工組織順序為73號墩施工完成，74號高墩帽暫不施工;現(xiàn)澆梁同步組織施工，其中73號-74號墩采用高位現(xiàn)澆、落梁就位方案;待65+110+110+65m現(xiàn)澆連續(xù)梁施工完成后施工74號墩高墩帽，然后落梁就位。

73號-74號正線40m現(xiàn)澆簡支梁梁高3.75m，梁寬9.5m，梁重1206噸;單線40m現(xiàn)澆簡支梁梁高2.6m，梁寬6.6m，梁重725噸。以正線40m現(xiàn)澆梁為例介紹現(xiàn)澆、落梁施工。

2 ?總體施工方案

73號-74號40m現(xiàn)澆簡支梁采用滿堂支架高位現(xiàn)澆法施工，落梁支架采用鋼管支撐，落梁施工采用鋼墊塊和千斤頂配合方式落梁。具體施工步驟為：落梁支架基礎施工→鋼管立柱安裝→滿堂盤扣架施工→底、側(cè)模安裝→現(xiàn)澆梁施工→張拉、壓漿、封端→滿堂支架拆除→高墩帽、墊石施工→落梁施工→支座安裝→梁體就位→支座灌漿→拆除落梁支架。

73號-74號箱梁標高比設計位置高3.8m，底板標高在兩側(cè)箱梁頂板以上5cm，保證兩側(cè)箱梁張拉空間需要，落梁施工主要設備配置如表1。

3 ?落梁施工

3.1 支架基礎設計

落梁支撐系統(tǒng)采用鋼管支撐，兩端各4根鋼管。

落梁靠近墩身主要受力一排鋼管直接支撐在承臺上，與承臺之間采用地腳螺栓連接，地腳螺栓直徑為22mm，長度為50cm，地腳螺栓在承臺上利用錨固鋼筋進行錨固。

遠離墩身一排主要起穩(wěn)定作用鋼管立柱支撐在條形基礎上，地基承載力不小于250kPa，當?shù)鼗休d力不足時，對不符合要求部分土層進行挖除換填磚渣并分層碾壓至符合要求。條形基礎采用C30混凝土澆筑，條形基礎寬2.5m，高1m，長度方向為每一側(cè)基礎邊緣距離鋼支撐凈距不小于50cm。條形基礎上預埋地腳螺栓與鋼管支撐進行連接，地腳螺栓直徑為20mm，長度為70cm。

3.2 支架設置

梁體支架采用鋼管立柱，其中遠離墩身一側(cè)采用Φ500x10mm鋼管，主要起穩(wěn)定作用，靠近墩身一側(cè)鋼管作為主要受力鋼管，其中40m雙線簡支箱梁采用Φ830×14mm鋼管。

40m雙線簡支梁鋼管立柱順橋向間距為4m，鋼管橫向間距為3.88m（支撐在腹板下方）。

鋼管頂部在落梁高度范圍內(nèi)鋼管均采用1m標準鋼管，在落梁過程中，隨著落梁過程逐步拆除，一方面逐步拆除，鋼管可兼做工作平臺利用，另一方面在墩頂千斤頂及墊塊位置出現(xiàn)問題時，可將梁體重新支撐在鋼管立柱上，以確保施工安全。

鋼管與鋼管之間采用螺栓進行連接，Φ500×10mm鋼管之間采用M20螺栓連接，Φ830×14mm鋼管均采用M22螺栓連接，連接螺栓均為8個。

鋼管布置示意圖如圖1-圖3所示。

3.3 落梁千斤頂

落梁梁體（40m雙線）重量1207T，采用4臺500T雙作用千斤頂同步落梁，500T千斤頂參數(shù)如下：額定頂升力5000kN，本體高度595mm，缸體外徑400mm，工作行程200mm。

3.4 落梁施工工藝流程

現(xiàn)澆梁張拉完成后梁體支撐在鋼管支撐上，拆除盤扣支架、完成高墩帽墊石施工。墊石上堆碼落梁墊塊→安裝落梁千斤頂→頂起梁體、拆除支撐鋼管→落梁至安裝支座位置→安裝支座→調(diào)整梁體位置、落至設計標高→支座灌漿→拆除落梁支架。

3.5 施工整體布置

落梁采用4臺500T落梁千斤頂落梁。當墊石頂面積不足放墊塊時，墩頂墊石以外位置用型鋼及鋼板墊至與墊石同一高度，以保證墊塊安裝。每個支點處放置3組支撐墊塊，放置一臺500T落梁千斤頂，共4組支點，墊塊間使用精軋螺紋鋼對拉，槽鋼焊接抱箍，保證穩(wěn)定性。

落梁時保證單個墩身兩臺千斤頂同步，同步精度達到2mm。相鄰墩身千斤頂同步精度可控制以在5cm內(nèi)，采用人工測量，確保精度。

設備安裝和拆除采用搭設腳手架的方法，采用腳手架鋼管搭設滑道，采用手拉葫蘆進行設備安裝和拆除。

兩側(cè)墩各布置兩臺500T雙作用千斤頂和落梁墊塊，落梁墊塊采用焊接件組拼而成，A類墊塊焊接件尺寸700×700×450（長×寬×高），單層支點有7個鋼板焊接件組拼，B類墊塊采用型鋼加筋焊接而成，尺寸600×300×150（長×寬×高），C類墊塊為調(diào)節(jié)鋼板，尺寸500×500×20，D類墊塊為調(diào)節(jié)鋼板，尺寸500×500×10。

3.6 落梁具體步驟

500T落梁頂采用一拖二雙控系統(tǒng)同步落梁，雙控系統(tǒng)即保證單個墩身兩臺千斤頂?shù)膲毫臀灰仆瑫r同步。同時保證兩個相鄰墩身落梁高差控制在5cm以內(nèi)，確保落梁穩(wěn)定。

步驟一：

安裝落梁墊塊（下部A類墊塊，高度45cm以內(nèi)安裝B類墊塊，高度15cm以內(nèi)安裝C、D類墊塊）和500T落梁頂。

步驟二：

將梁體同步頂升，拆除支架，拆除支撐鋼管頂部橫梁。

步驟三：

臨時支點高度下降5-7cm，落頂。

步驟四：

重復步驟三，繼續(xù)落梁，落梁過程中根據(jù)高度更換墊塊，直至落至方便安裝支座的最小位置。落梁過程中，逐步拆除支撐鋼管。

步驟五：

在墩頂安裝支撐墊塊（每個支點2組墊塊），清理支座位置支撐體系，安裝支座，復核梁體位置，如有偏差時進行糾偏。

步驟六：

繼續(xù)落梁至設計標高，復核梁體高程及軸線位置，如有偏差時進行糾偏，復核無誤后，進行支座灌漿。

步驟七：

待支座灌漿料強度達到20MPa后，拆除千斤頂及其他墊塊等臨時支撐，完成梁體施工。

3.7 支座安裝

梁體現(xiàn)澆時，梁體內(nèi)只預埋支座預埋鋼板，支座不進行安裝，待梁體下落至安裝高度時（60cm）進行支座安裝。

為了方便支座安裝，先將支座吊放至墩頂，最后利用千斤頂及倒鏈移動支座進行安裝。安裝時，在墩頂墊工字鋼，工字鋼頂面標高略高于墊石，支座放于工字鋼上，支座與工字鋼之間墊鋼管，以方便支座水平移動至梁低設計位置。移動到位后，利用千斤頂和倒鏈對支座位置進行進一步調(diào)整到位。

3.8 支座灌漿

支座灌漿采用無收縮高強灌漿料，支座灌漿料配合比為水：灌漿料=0.145：1。

3.9 糾偏

落梁到位后，復核梁體縱、橫向軸線位置，如有偏差，在支撐鋼管位置安裝糾偏裝置，安裝位置如圖4所示。

糾偏裝置由糾偏底座、反力座、糾偏千斤頂、糾偏滑塊組成。糾偏底座由3-I32工字鋼組成，反力座由鋼板焊接而成，糾偏滑塊與糾偏底座之間設置聚四氟乙烯滑板。

糾偏時，梁體落在糾偏滑塊上，兩臺糾偏千斤頂同時啟動，推動糾偏滑塊移動以達到糾偏目的。

糾偏時先進行縱向糾偏，縱向糾偏完成后，落梁千斤頂工作，將梁體頂起1-2cm，然后將糾偏底座旋轉(zhuǎn)90度，落梁千斤頂工作，梁體下落支撐與糾偏裝置上，進行橫向位置糾偏。

4 ?控制要點

為保證落梁的安全可靠，臨時支點墊塊A上下通過4個M20螺栓栓接，水平4個A墊塊之間使用20精軋螺紋鋼對拉連接，每層A墊塊對拉16根螺紋鋼，同時外側(cè)使用[20槽鋼焊接一層抱箍，保證臨時支點落梁穩(wěn)定。

墊塊安裝前，要對墊塊位置標高進行復核，確保每一片梁的幾個墊塊標高一致，以控制墊塊頂標高，保證墊塊均勻受力。

500T落梁頂采用一拖二雙控系統(tǒng)同步落梁，雙控系統(tǒng)即保證單個墩身兩臺千斤頂?shù)膲毫臀灰仆瑫r同步。同時保證相鄰墩身4個頂?shù)穆淞焊卟羁刂圃?cm以內(nèi)，確保落梁穩(wěn)定，相鄰兩個墩身同步精度為5cm時，跨度40米，縱坡為0.125%。在落梁時，每個墩身上的所有油缸用壓力控制，逐級加載壓力頂升，均勻接觸鋼箱梁底部，使鋼箱梁底部下起頂點受力一致，直至混凝土梁頂起。

同步精度要求如表2。

落梁前測量梁體四角高差及梁體軸線位置，在落梁過程中要及時對梁體位置及四角高差進行監(jiān)控，軸線位置出現(xiàn)偏差時及時進行糾正，以避免最后糾偏量過大，落梁過程中對及時測量梁體四角高差，與原標高對比各角下落高度，當四角下落高度偏差超出要求時停止落梁，查明原因并做相應調(diào)整后方可繼續(xù)落梁。

為避免引起拉缸現(xiàn)象，規(guī)定千斤頂行程不得大于有效工作行程，施工中按10cm控制。

起落時采用類型和臺數(shù)相同的千斤頂，千斤頂?shù)酌嬷蚊嫘杵秸?，平面度不大于?mm，否則應予調(diào)整。

每個墩上共同作用的千斤頂應選用同一型號，且用1臺油泵并聯(lián)。當需要測定支點反力時，應由計量單位對千斤頂、壓力表一并配套校正。

各液壓泵站均設置液壓壓力傳感器，用于監(jiān)測各點載荷和超載保護功能。

5 ?結束語

高位現(xiàn)澆、落梁就位技術在該工程中的應用成功避免張拉空間不足問題;優(yōu)化原65+110+110+65m連續(xù)梁→40m現(xiàn)澆梁→32m現(xiàn)澆梁的施工順序，同步進行施工，保證梁體不進入冬季施工，節(jié)約冬季施工費用、保證工程質(zhì)量;通過優(yōu)化工期減少對周邊環(huán)境影響，降低臨營安全風險，取得較好社會效益;通過優(yōu)化支點加固方案，解決3.8m高混凝土梁落梁支點穩(wěn)定問題，取得較好實施效果。建議在類似工程中借鑒實施。

參考文獻：

[1]孫林林.斜靠式系桿拱橋設計與施工要點[J].北方交通， 2017（03）.

[2]朱春宇.跨徑100m剛架系桿拱橋設計[J].江蘇科技信息，2017（02）.

[3]戶東陽，周昆，曾敏.鐵路鋼筋混凝土系桿拱橋設計研究[J].高速鐵路技術，2017（03）.