鄰近鐵路大噸位轉(zhuǎn)體橋裝配式支架體系安拆施工

摘要：針對(duì)鄰近鐵路營(yíng)業(yè)線大噸位混凝土轉(zhuǎn)體橋箱梁現(xiàn)澆施工的特點(diǎn)，研發(fā)設(shè)計(jì)了裝配式支架體系，其全部采用裝配式部件，施工速度快，零件周轉(zhuǎn)率高。針對(duì)大噸位支架一側(cè)鄰近鐵路營(yíng)業(yè)線，支架拆除作業(yè)空間嚴(yán)重受限，研發(fā)設(shè)計(jì)了用于拆除臨近鐵路側(cè)混凝土現(xiàn)澆梁裝配式支架的吊運(yùn)裝置，有效解決了支架安全拆除問(wèn)題，確保了鄰近鐵路營(yíng)業(yè)線施工安全、高效。

關(guān)鍵詞：鄰近鐵路;轉(zhuǎn)體橋;裝配式支架;安拆施工

Abstract： In view of the characteristics of cast-in-situ construction of large-tonnage concrete rotating bridge box girder adjacent to the railway business line， a prefabricated support system was developed and designed， prefabricated components are used， which had fast construction speed and high parts turnover rate. Aiming at the large-tonnage support side adjacent to the railway business line， the support removal work space is severely limited. The lifting device for the removal of the concrete cast-in-situ beam prefabricated support near the railway side has been developed and designed， which effectively solves the problem of the safe removal of the support and ensures the safe and efficient construction of the adjacent railway business line.

0? 引言

隨著我國(guó)城市交通的迅猛發(fā)展，在新建或改建城市道路施工中上跨既有鐵路線的情況經(jīng)常遇到。近年來(lái)，我國(guó)在上跨既有鐵路線的橋梁施工中，越來(lái)越多地采用轉(zhuǎn)體施工的方法，即鄰近鐵路線橋梁T構(gòu)預(yù)制后再跨線轉(zhuǎn)體的施工方法，該方法在最大限度地保障了鐵路的正常運(yùn)輸并且安全、可靠。對(duì)于鄰近鐵路大噸位現(xiàn)澆混凝土轉(zhuǎn)體橋來(lái)說(shuō)，箱梁預(yù)制支架體系安拆施工已成為該類(lèi)型橋梁施工的難點(diǎn)之一。

1? 工程概況

中鐵七局集團(tuán)鄭州工程有限公司承建的鄭州市四環(huán)線及大河路快速化工程大河路上跨鄭焦城際、京廣鐵路立交工程，上跨橋梁采用（85+147+85）m連續(xù)剛構(gòu)整幅上跨鄭焦城際、京廣鐵路、軍專線等3條線5股道，采用東西兩側(cè)雙T構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)體懸臂長(zhǎng)71.75m，單側(cè)轉(zhuǎn)體噸位3萬(wàn)噸。轉(zhuǎn)體T構(gòu)現(xiàn)澆支架平均高度達(dá)25m，支架寬度約40m，支架長(zhǎng)度290m，支架方量約29萬(wàn)m3，支架用鋼量大，且鄰近營(yíng)業(yè)線施工，安全風(fēng)險(xiǎn)大，傳統(tǒng)的滿堂支架工作量大、施工成本高，項(xiàng)目部成立科技攻關(guān)小組，開(kāi)展調(diào)研和技術(shù)攻關(guān)，采用裝配式支架體系施工，解決了支架施工難題，降低了施工成本及安全風(fēng)險(xiǎn)。

2? 工藝流程

鄰近鐵路大噸位現(xiàn)澆混凝土轉(zhuǎn)體橋箱梁裝配式支架體系安拆方法，包括下述工藝流程：

步驟1：預(yù)制混凝土條形基礎(chǔ)，在混凝土基礎(chǔ)四角預(yù)埋吊耳，便于后期吊裝。在混凝土基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)到要求后將其放置在設(shè)定測(cè)量位置，然后比照鋼管柱上法蘭盤(pán)的孔位在混凝土基礎(chǔ)上鉆孔植入精軋螺紋鋼。

步驟2：鋼管柱可通過(guò)法蘭盤(pán)拼接成需要長(zhǎng)度，然后吊起鋼管柱使精軋螺紋鋼穿過(guò)底部鋼管柱的法蘭盤(pán)孔眼，將鋼管柱安放于混凝土基礎(chǔ)上，最后在精軋螺紋鋼上擰上螺帽進(jìn)行緊固。

步驟3：在鋼管柱的設(shè)計(jì)位置通過(guò)夾板將中間連接槽鋼連接成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，然后將連接好的中間連接槽鋼使用夾板和螺栓連接在抱箍上的槽鋼上，組成鋼管柱的側(cè)向連接。

步驟4：依次安裝橫梁、縱梁、分配梁和滿堂支架。

步驟5：進(jìn)行支架預(yù)壓、模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、張拉壓漿、模板拆除等現(xiàn)澆梁常規(guī)施工工序?，F(xiàn)澆箱梁澆筑前，在梁底板鄰近鐵路側(cè)和遠(yuǎn)離鐵路側(cè)分別預(yù)埋拆除系統(tǒng)鋼板。

步驟6：現(xiàn)澆梁施工完成拆除臨時(shí)支架時(shí)，在鄰近鐵路側(cè)鋼板上焊接一塊帶孔的槽鋼，在遠(yuǎn)離鐵路側(cè)鋼板焊接一個(gè)帶孔槽鋼和兩個(gè)定滑輪;在兩塊槽鋼之間穿入鋼絞線并張拉固定;在鋼絞線上設(shè)置一個(gè)單輪吊鉤滑車(chē)，用鋼絲繩連接滑車(chē)?yán)@過(guò)定滑輪接入卷?yè)P(yáng)機(jī)組成水平移動(dòng)系統(tǒng);在滑車(chē)下方安裝兩個(gè)多輪吊鉤滑車(chē)，用鋼絲繩連接兩個(gè)多輪吊鉤滑車(chē)?yán)@過(guò)定滑輪接入卷?yè)P(yáng)機(jī)組成豎直移動(dòng)系統(tǒng)。

步驟7：支架拆除時(shí)通過(guò)豎直移動(dòng)系統(tǒng)吊起重物，然后通過(guò)水平移動(dòng)系統(tǒng)將鄰近鐵路側(cè)重物移至遠(yuǎn)離鐵路側(cè)，再通過(guò)其他起重機(jī)械將重物吊起然后裝車(chē)運(yùn)走。

3? 操作要點(diǎn)

3.1 地基處理

條形基礎(chǔ)下原地面承載力不小于190kPa，如原地面承載力不滿足要求需換填50cm厚5%水泥土，要求50cm厚水泥土下原地面承載力不小于140kPa，換填后50cm厚水泥土承載力不小于190kPa。比照鋼管柱上法蘭盤(pán)的孔位在混凝土基礎(chǔ)上鉆孔植入植入精軋螺紋鋼。

基礎(chǔ)之間采用C20混凝土硬化路面10cm厚，表面由中心向兩側(cè)作成1%的雙面排水坡，并在兩側(cè)做30cm×30cm排水溝;路面硬化部分每隔10m設(shè)置一道寬20cm、高10cm的橫向排水溝。

3.2 支架系統(tǒng)裝配式組裝方法

根據(jù)批復(fù)和專家驗(yàn)證后的支架設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，施工時(shí)支架立柱必須保證垂直度。在已處理好的地基上將鋼管柱固定在底座上，根據(jù)橫坡度和縱坡找齊，設(shè)置槽鋼剪刀撐將所裝立柱連成一整體，以保證立柱的整體穩(wěn)定性。鋼管柱上部布置兩組雙拼40C槽鋼（3703工字鋼），槽鋼采用加強(qiáng)鋼板連接成整體，居中放置于鋼管柱頂部。按設(shè)計(jì)間距架設(shè)貝雷片縱梁及其上分配橫梁，橫向用連接片固定，形成整體支架后在其上鋪設(shè)縱橫向方木、調(diào)節(jié)塊、底模等。每節(jié)梁段支架組裝如下：

A0梁段梁長(zhǎng)12m，梁高8.193-8.5m，底板支架高度為17m、20m、23.7m。墩柱兩側(cè)翼緣板下采用鋼管柱+貝雷片+盤(pán)扣支架布置，薄壁墩之間底板下采用盤(pán)扣支架布置。鋼管柱貝雷梁布置形式為：鋼管柱布置于A1段，兩側(cè)A1段間距10.5m，采用貝雷梁縱向連接，貝雷梁橫向間距0.9m，兩兩連接為整體（A0段貝雷梁與兩側(cè)A1段貝雷梁各交叉0.75m布置，下懸桿中點(diǎn)布置于雙拼40C槽鋼上，交叉部分貝雷梁采用鋼板或角鋼進(jìn)行固定連接）。貝雷梁上部采用150H型鋼橫向布置，縱向間距對(duì)應(yīng)支架立桿布置。盤(pán)扣支架布置形式：橫橋向腹板0.6m、箱室0.9m、翼緣板1.2m，縱橋向0.6m，水平步距1m。邊腹板與翼緣板連接倒角位置采用斜向Φ48mm×3.5mm鋼管支撐，縱向、豎向間距均按60cm布置，斜向鋼管固定于盤(pán)扣支架立桿上。（圖1）

A1梁段梁長(zhǎng)24m，梁高5.427-8.193m，底板支架平均高度21.6m，采用6排型號(hào)？覬609*16mm的鋼管立柱，縱向間距3+6+3+6+3+6m，橫向每排9根鋼管柱，間距4.5m，鋼管柱縱橫向均采用16#槽鋼交叉連接。鋼管柱上部布置兩組雙拼40C槽鋼（3703工字鋼），槽鋼采用加強(qiáng)鋼板連接成整體，居中放置于鋼管柱頂部，槽鋼與鋼管柱接觸面兩側(cè)采用Φ32鋼筋進(jìn)行焊接，對(duì)槽鋼進(jìn)行固定。槽鋼上部采用貝雷梁沿縱橋向布置，橫向間距在腹板下0.45m、箱室下0.9m、翼緣板位置1.35m，橫橋向每?jī)蓚€(gè)連接為整體。貝雷梁上部采用150H型鋼橫向布置，縱向間距對(duì)應(yīng)支架立桿布置。盤(pán)扣支架布置同A0段布置。

A2梁段梁長(zhǎng)41.75m，梁高3.5-5.427m，底板支架平均高度22.9m，采用10排型號(hào)？覬609*16mm的鋼管立柱，間距3+6m連續(xù)布置，橫向每排7根鋼管柱，間距6m，鋼管柱縱橫向均采用16#槽鋼交叉連接。鋼管柱上部布置兩組40C槽鋼（3703工字鋼），槽鋼采用加強(qiáng)鋼板連接成整體，居中放置于鋼管柱頂部，槽鋼與鋼管柱接觸面兩側(cè)采用Φ32鋼筋進(jìn)行焊接，對(duì)槽鋼進(jìn)行固定。槽鋼上部采用貝雷梁沿縱橋向布置，橫向間距在腹板下0.45m、箱室下0.9m、翼緣板位置1.35m，橫橋向每?jī)蓚€(gè)連接為整體。貝雷梁上部采用150H型鋼橫向布置，縱向間距對(duì)應(yīng)支架立桿布置。盤(pán)扣支架布置：橫橋向腹板0.6m、箱室0.9m、翼緣板0.9m，縱橋向0.9m，水平步距1.5m。腹板布置同A0段布置。（圖2）

在主墩位置翼緣板處遠(yuǎn)離鐵路一側(cè)設(shè)置高30m梯籠作為人員上下通道，四周全部采用密目網(wǎng)進(jìn)行圍閉，梯籠與支架采用鋼管進(jìn)行連接，步距3m、每層至少采用三根鋼管連接。

3.3 支架的預(yù)壓

盤(pán)扣支架搭設(shè)完畢項(xiàng)目部自檢合格后，報(bào)請(qǐng)公司總工程師負(fù)責(zé)組織方案編制人、審查人、項(xiàng)目經(jīng)理、副經(jīng)理、總工、安全總監(jiān)、項(xiàng)目技術(shù)、物資、設(shè)備等人員進(jìn)行聯(lián)合檢查驗(yàn)收。驗(yàn)收合格報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，同意后進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓采用預(yù)壓混凝土塊，預(yù)壓荷載宜為支架需承受全部荷載的1.1倍，預(yù)壓荷載與梁重分布對(duì)應(yīng)，以消除支架非彈性變形，測(cè)定支架的彈性變形，以及檢驗(yàn)支架設(shè)計(jì)的可靠性。

3.4 滿堂支架拆除

當(dāng)支架、腳手架使用完成后，制訂拆除方案，拆除前應(yīng)對(duì)支架系統(tǒng)作一次全面檢查，清除所有多余物件，并設(shè)立拆除區(qū)，禁止人員進(jìn)入。

梁的落架程序應(yīng)從梁撓度最大處的支架節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐步卸落相鄰兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)，并要求對(duì)稱、均勻、有順序的進(jìn)行;同時(shí)要求各節(jié)應(yīng)分多次卸落，以使梁的沉降曲線逐步加大?？蓮目缰邢騼啥诉M(jìn)行;此項(xiàng)工作宜在白天進(jìn)行，且卸落支架時(shí)應(yīng)由專人負(fù)責(zé)指揮。拆除順序自上而下逐層拆除，不容許上、下兩層同時(shí)拆除。拆除的構(gòu)件應(yīng)用吊具吊下、或人工遞下，嚴(yán)禁拋擲。拆除的構(gòu)件應(yīng)及時(shí)分類(lèi)堆放，以便運(yùn)輸、保管。

3.5 鄰近鐵路側(cè)貝雷梁拆除

為使落架更安全高效，在滿堂支架拆除后，鄰近鐵路側(cè)的預(yù)埋鋼板上焊接一塊帶孔的槽鋼，遠(yuǎn)離鐵路側(cè)預(yù)埋鋼板焊接一個(gè)帶孔槽鋼和兩個(gè)定滑輪;在兩塊槽鋼之間穿入鋼絞線并張拉固定;在鋼絞線上設(shè)置一個(gè)單輪吊鉤滑車(chē)，用鋼絲繩連接滑車(chē)?yán)@過(guò)定滑輪接入卷?yè)P(yáng)機(jī)組成水平移動(dòng)系統(tǒng);在滑車(chē)下方安裝兩個(gè)多輪吊鉤滑車(chē)，用鋼絲繩連接兩個(gè)多輪吊鉤滑車(chē)?yán)@過(guò)定滑輪接入卷?yè)P(yáng)機(jī)組成豎直移動(dòng)系統(tǒng);采用聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)箱控制電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組。

支架拆除時(shí)通過(guò)豎直移動(dòng)系統(tǒng)吊起重物，然后通過(guò)水平移動(dòng)系統(tǒng)將鄰近鐵路側(cè)重物移至遠(yuǎn)離鐵路側(cè)，再通過(guò)其他起重機(jī)械將重物吊起后安全下落至地面，最后裝車(chē)運(yùn)走。

4? 安全措施

4.1 塔式起重機(jī)使用安全注意事項(xiàng)

全體作業(yè)人員均須戴安全帽、系安全帶及穿防滑鞋作業(yè)。對(duì)重點(diǎn)連接部位應(yīng)由專人用對(duì)講機(jī)統(tǒng)一指揮，嚴(yán)禁用喊話或手勢(shì)指揮作業(yè)?，F(xiàn)場(chǎng)須設(shè)警示標(biāo)志、設(shè)專人看管，嚴(yán)禁閑散人員靠近施工現(xiàn)場(chǎng)。安裝須為專業(yè)作業(yè)人員，安全意識(shí)高，有較好的危險(xiǎn)判別能力。安裝、維修或拆除臨時(shí)用電工程，必須由電工完成，電工必須持證上崗，實(shí)行定期檢查制度，并做好檢查記錄。

4.2 鄰近營(yíng)業(yè)線防止吊車(chē)、支架材料等傾斜侵限安全措施

現(xiàn)場(chǎng)組織學(xué)習(xí)《鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》，以確保在施工過(guò)程中做到行車(chē)安全、人員安全。在鄰近既有線旁進(jìn)行機(jī)械作業(yè)，必須指派安全防護(hù)人員，每臺(tái)機(jī)械配置一名機(jī)械操作指揮人員，“一機(jī)一人，專人防護(hù)，人隨機(jī)走”。在鐵路營(yíng)業(yè)線旁進(jìn)行機(jī)械作業(yè)的駕駛?cè)藛T必須經(jīng)過(guò)鐵路限界知識(shí)教育且考試合格，先培訓(xùn)后上崗，防護(hù)員、駐站聯(lián)絡(luò)員要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)考試合格后持證上崗。鄰近既有線吊車(chē)的大臂伸展（最長(zhǎng)部分）距接觸網(wǎng)保持2.0m以上安全距離，作業(yè)區(qū)域與正在行車(chē)線路之間設(shè)置隔離措施。鐵路營(yíng)業(yè)線施工所需的材料、工具必須安放在鐵路限界外，作業(yè)完畢后及時(shí)將工具材料帶回駐地、將材料堆放在安全地帶。

5? 結(jié)語(yǔ)

該梁轉(zhuǎn)體T構(gòu)預(yù)制采用支架現(xiàn)澆施工，橋面寬度38.7m、橋長(zhǎng)317m、支架平均高度25m，支架方量約31萬(wàn)m3，采用盤(pán)扣式支架約需要盤(pán)扣式支架10500噸，所需鋼材數(shù)量巨大，市場(chǎng)供應(yīng)難度大，成本費(fèi)用較高，實(shí)際采用的裝配式支架體系及其安拆施工方法與常規(guī)的“盤(pán)扣式支架體系”相比可節(jié)省成本約750萬(wàn)元。分析表如表1。

此外，本工法充分利用已有制式桿件和型鋼，現(xiàn)場(chǎng)拼裝效率高，發(fā)揮了機(jī)械設(shè)備作業(yè)優(yōu)勢(shì)，勞動(dòng)工人作業(yè)強(qiáng)度小，提高了各個(gè)作業(yè)面的工作效率，大大降低了項(xiàng)目部勞力及材料費(fèi)用的投入，縮短了工期，減少了項(xiàng)目的各項(xiàng)管理費(fèi)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，還被評(píng)選為“河南省建筑業(yè)綠色施工示范工程”。

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