長大框架橋貝雷梁支撐體系施工技術(shù)研究

冀俠榮

中鐵十局集團第八工程有限公司 天津 300380

隨著我國私家車輛的不斷增加和城市建設(shè)的不斷發(fā)展，以框架橋為形式的上下立體式交通施工工程逐漸增多。施工現(xiàn)場局促、工期任務(wù)緊等問題必定會相繼出現(xiàn)。京滬高鐵泰安站原來采用平面交通進(jìn)出站模式，嚴(yán)重影響車站快進(jìn)、快出的流通，尤其在客流高峰期接送站車輛長時間滯留站前平臺，造成交通非常擁堵、混亂，同時還存在人、車混行的安全隱患，因此許多既有高鐵站都在研究改造方案，提高旅客換乘的效率和舒適度[1]。采用下穿高速鐵路的工程和鄰近高鐵施工逐漸增多，泰安站改造工程此項研究為類似工程提供了新的經(jīng)驗。

1 工程概況

京滬高鐵泰安站出站口和西外環(huán)路綜合改造工程位于泰安市岱岳區(qū)，新建西外環(huán)路基坑西側(cè)邊坡距泰安站站房基礎(chǔ)9m，東側(cè)邊坡距離既有西外環(huán)路橋梁基礎(chǔ)為2．5m。新建西外環(huán)路下穿站前平臺結(jié)構(gòu)形式為2-13m鋼筋混凝土連體框架，基坑最大開挖深度為16．4m，共401m。通道結(jié)構(gòu)凈高設(shè)計為7．0-10．5m，框架橋底板厚度為1．0m，頂板厚度1．0m，邊墻厚度1．1m，中隔墻厚1m。西外環(huán)框架橋結(jié)構(gòu)大，長度較長，因此研究采用定型鋼模板，以貝雷梁做為支撐體系，貝雷梁下部采用鋼軌做為滑道，完成一節(jié)框架后，以卷揚機將貝雷梁支架整體移動出此節(jié)框架橋，以便下節(jié)框架橋使用，加快施工進(jìn)度。

2 研究方法方案選比

本工程西外環(huán)路框架橋結(jié)構(gòu)大，并受泰安站站前道路狹窄限制，沒有施工便道，只能逐孔順做，現(xiàn)場材料存放空間有限，且工期緊，因此結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對框架橋滿堂支架方案和貝雷梁支撐方案從工期、成本、技術(shù)方面進(jìn)行比選，情況如下表：

綜合對比后，貝雷梁法施工在工期影響、總體成本控制及技術(shù)要求方面占據(jù)優(yōu)勢，框架橋施工位于深基坑內(nèi)，存在基坑邊坡失穩(wěn)的安全風(fēng)險，工期要求高，貝雷梁法施工方案可行[2]。

3 長大框架橋貝雷梁支撐體系施工技術(shù)簡介

長大框架橋貝雷梁支撐體系施工技術(shù)就是一節(jié)框架橋混凝土澆筑完成且達(dá)到設(shè)計強度后，采用千斤頂將貝雷梁頂起3cm，在貝雷梁與下部鋼軌間安裝滑輪，每節(jié)貝雷梁東西各設(shè)一處滑輪。利用2臺卷揚機將貝雷梁整體移動出此節(jié)框架，做為下節(jié)使用。

圖1 貝雷梁支撐體系斷面圖

圖2 貝雷梁支撐體系側(cè)面圖

4 長大框架橋貝雷梁支撐體系施工方案與實施

4.1 施工流程

測量定位→貝雷梁組裝→工字鋼→側(cè)模安裝→滿堂支架搭設(shè)→頂模安裝→澆筑混凝土→模板拆除→貝雷梁牽引滑移

4.2 貝雷梁支撐體系結(jié)構(gòu)

現(xiàn)澆支撐體系自模板以下依次布置縱向48×3．2mm鋼管，間距10cm→橫向10#槽鋼，間距90cm→48×3．2mm盤扣架（盤扣架步距為50cm，立桿橫距為90cm，立桿縱距為60cm。并設(shè)置縱、橫向斜撐）→I18a工字鋼縱梁，間距90cm→貝雷梁→框架底板。

圖3 貝雷梁支撐體系

4.3 貝雷梁安裝

貝雷梁安裝：在底板上設(shè)置兩道鋼軌做為滑行軌道，鋼軌需水平，采用25t吊車安裝貝雷梁；貝雷片規(guī)格為1．5m×3m，材質(zhì)為10號槽鋼。使用螺栓連接貝雷片和900型花架形成貝雷梁，每片貝雷梁尺寸為1．5m×3m×0．9m，重量約0．6噸，根據(jù)框架涵節(jié)段長度調(diào)整縱向間距，且不大于3m。底板混凝土澆筑前，定位出貝雷梁位置，考慮底板夾腋尺寸為1．2m×0．3m，貝雷梁最下面一節(jié)采用3節(jié)貝雷梁9m，并在底板預(yù)留M20的螺栓，固定貝雷梁，上部為4節(jié)12m。貝雷梁間采用Φ48×3．2mm鋼管連接固定，鋼管與貝雷梁采用U型花夾連接[3]。

4.4 工字鋼安裝

貝雷梁上鋪工字鋼縱梁，工字鋼采用300型，橫向間距為90cm，與下部貝雷梁采用U型螺栓連接?？v梁上為滿堂鋼管支架，立桿橫向間距為90cm，縱向間距為90cm，縱橫向設(shè)置斜撐，剪刀撐垂直距離不超過3．6m。頂托插入鋼管時的長度不得小于30cm。頂托上橫向設(shè)置雙根φ48鋼管，鋼管上縱向設(shè)置單根鋼管，間距為10cm。橫向鋼管上設(shè)置1．8cm厚木膠板為頂模。結(jié)構(gòu)倒角及鋼模上部側(cè)模均采用1．8cm厚木膠板。

序號 對比項目 滿堂支架法 貝雷梁法 結(jié)論1工期方面 支架、模板的調(diào)整、加固及拆模時間較長，影響工期。 采用吊車搭設(shè)，速度快，節(jié)約工期。 貝雷梁法節(jié)省工期2 成本控制方面 支架租賃、購買方便，價格便宜，可循環(huán)使用。單孔比較支架法較經(jīng)濟，總體比較貝雷梁法較經(jīng)濟3 技術(shù)要求方面 采用竹膠板拼裝，混凝土平整度差，且非彈性變形較大一次成本較大，耗費材料多，周轉(zhuǎn)速度快，從總體成本比較，費用低整體性好，剛度大，變形小，保證混凝土外觀平整度。 貝雷梁法技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高

4.5 工字鋼安裝

側(cè)模板采用定型鋼模，尺寸為1．5m×6m×6mm，定型鋼模設(shè)兩道18號槽鋼為水平背肋，上下間距80cm，設(shè)10號槽鋼為豎向加內(nèi)筋，間距為30cm。側(cè)模高度為1．5m，共四層。側(cè)模采用專用頂絲固定，貝雷梁段頂絲兩端分別與貝雷梁和模板背肋連接固定，頂絲上下間距80cm，縱向間距20cm，腳手架處定型鋼模側(cè)模采用鋼管對頂方式加固，鋼管上下間距80cm，縱向間距為90cm，使用專用頂絲頂緊。鋼模之間采用20螺栓連接。

模板安裝前檢查底模支架標(biāo)高是否正確。所有模板拼裝完畢后，要檢查模板的錯牙、密封情況。對模板錯牙要通過在模板后方加設(shè)支墊消除；對模板密封不嚴(yán)的要涂膩子填塞?；炷翝仓靶鑼Φ啄Ｉ想s物進(jìn)行清理，等清理完雜物后封堵。

4.6 滿堂支架搭設(shè)安裝

在I18工字鋼縱梁上搭設(shè)盤扣式滿堂支架，支架橫向間距為90cm，縱向間距為60cm，頂托上橫向倒扣10#槽鋼，上設(shè)縱向Φ48mm鋼管，間距10cm，頂板采用1．8cm厚木膠板。

4.7 模板拆除

混凝土澆筑完成且達(dá)到強度后，先將頂托松下至頂板以下20cm，人工拆除木膠板頂模；然后拆除滿堂支架，拆除滿堂支架遵循“先支后拆，后支先拆”的原則進(jìn)行；最后拆除側(cè)模，側(cè)模采用自制吊鉤小車拆除，鋼模板拆除由上往下拆除，吊鉤小車鉤吊牢固鋼模板大背筋后松螺栓，拆除模板。

4.8 貝雷梁牽引滑移

采用千斤頂將貝雷梁頂起3cm，在貝雷梁與下部鋼軌間安裝滑輪，每節(jié)貝雷梁東西各設(shè)一處滑輪。利用2臺卷揚機將貝雷梁支撐體系整體移動出此節(jié)框架，做為下節(jié)使用。

圖4 貝雷梁支撐體系整體滑移

本項目采用貝雷梁做為框架橋支撐體系，配合定型鋼模板，保證大體積混凝土澆筑的安全和質(zhì)量；貝雷梁下部采用鋼軌做為滑道，完成一節(jié)框架后，以卷揚機將貝雷梁支架整體移動出此節(jié)框架橋，以便下節(jié)框架橋使用或拆除，加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了成本[4-6]。該施工技術(shù)在泰安站改造項目中取得了良好的經(jīng)濟和社會效益，安全、順利地完成了泰安站改造工程，確保了高鐵泰安站的正常運營。該施工技術(shù)具有可復(fù)制性和推廣性，具有很好的推廣應(yīng)用前景，為以后在類似情況下規(guī)劃建設(shè)提供了可靠的決策依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。