張春瑜

（中鐵十八局集團第四工程有限公司， 天津 300350）

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鄭徐客專鋼管柱和貝雷梁組合支架現(xiàn)澆箱梁施工技術

張春瑜

（中鐵十八局集團第四工程有限公司， 天津 300350）

摘 要：在門式墩現(xiàn)澆連續(xù)梁跨越既有線路施工中，使用鋼管柱與貝雷梁組合支架，不僅大大減少了地基處理的面積，而且在人員和投入上也節(jié)省了很多。結合鄭州至徐州鐵路客運專線ZXZQ03標段上跨鄭徐客專民權特大橋工程實例，重點介紹使用鋼管柱與貝雷梁組成的貝雷梁柱式支架的構造和再施工中的運用，為以后同類工程施工提供借鑒。

關鍵詞：鋼管柱；貝雷梁；組合支架；門式墩；連續(xù)梁；施工；運用

近年來，隨著各地旅客流量的不斷增加，我國客運專線的數(shù)量也逐年遞增，在某些地方甚至出現(xiàn)幾條客?？v橫交錯，場景很是壯觀，但是這卻給高墩現(xiàn)澆連續(xù)梁跨越既有線路的施工帶來了很多不便，施工場地狹小，安全防護難度大，工期要求壓力大，還不能影響既有線路正常行車，所以使用滿堂支架或者懸臂掛籃施工往往有一定的局限性。在使用了鋼管柱與貝雷梁作為組合門架進行梁體現(xiàn)澆后，不但解決了支撐問題，同時也保證了既有線路的正常行車，還能減少因基礎沉降對現(xiàn)澆梁施工線性的影響，通過增設臨時立柱可以有效的減小貝雷梁彎矩、剪力和撓度，提高其承載能力［1］。

1　工程簡介

新建鄭州至徐州鐵路客運專線Z X Z Q 0 3標段蘭考南站預留菏澤至蘭考引入變更設計菏蘭正線上跨鄭徐客專民權特大橋，起訖里程AK074+595.45～AK074+824.545，橋全長229.095m，其中1～2號墩、7～8號墩不架梁，2～7號墩為5孔32.6m連續(xù)梁上跨，設計凈空7.25m，與鄭徐客專交角為10°，上跨部分采用門式墩，墩高21.5～24.5。蓋梁施工時，4號墩、5號墩支架底部距離鄭徐客專民權特大橋軌頂最小距離為5m，連續(xù)梁施工時，4～5號跨支架底部距離民權特大橋軌頂為7.8m。如圖1。

圖1　既有線與施工中門式墩關系圖Fig.1 The existing railway line and construction of portal pier diagram

2　門式墩鋼管柱貝雷梁支架組合施工

每個門式墩承臺內側采用4個Φ630鋼管做為蓋梁施工支撐，每個鋼管立柱底部與半徑R=1m，厚度為2cm的鋼板焊接，鋼板底部與預埋在承臺內16 根Φ20鋼筋塞焊，鋼筋預埋長度40cm，每個鋼管底部均勻布置8塊1cm后鋼板背肋。鋼管頂部設活絡端，便于控制設計標高位置［2］。鋼管立柱與墩身每5米設聯(lián)系一道，聯(lián)系采用25a工字鋼。如圖2。

蓋梁外側及兩側預埋牛腿，每側牛腿為2根，采用雙25a工字鋼，外側間距為180cm，側面間距150cm，為保證牛腿的穩(wěn)定，將兩個牛腿間用2個14a槽鋼進行橫向連接，鋼管柱支撐頂部縱梁采用雙40工字鋼，單根長度為6m，上部橫向布置6× （1500×3000mm）+1×（1500×2600mm）貝雷片，中間為22排貝雷片，單排間距22.5cm，在門式墩支柱處采用加強型桿件，加強型桿與貝雷架之間采用螺栓連接牢固［3］。如圖3。

墩柱外側貝雷梁上縱向各鋪7根25a工字鋼，單根長度5.4米，墩柱側縱向采用20工字鋼鋪設，間距50cm，單根長度5.4m，蓋梁底部50cm倒角處，采用在18工字鋼頂部橫向鋪設20工字鋼，間距50cm，頂部縱向鋪設10×10cm的方木，方木長為5.4m，鋪設間距為20cm，且為交錯鋪設，同時在方木間每1.5m加設一根長5.4m的［10槽鋼，加強兩側行人走道剛度，并在橫梁兩側加裝防護欄桿，高度1.2m，底模采用厚15mm竹膠板拼裝而成［4］。

圖2　蓋梁施工支架結構斷面圖Fig.2 Bent cap construction support structure section

圖3　蓋梁牛腿示意圖Fig.3 Schematic diagram of beam bracket

因蓋梁施工時，鄭徐客專大橋進入工程線施工節(jié)段，為保證鄭徐客專工程車輛行車及施工人員安全，在蓋梁貝雷架頂部鋪設防護架，防護架采用1.5cm厚竹膠板+土工布+0.3cm厚鋼板橫向寬度30m布置，縱向寬度為6m。

3　蓋梁鋼管柱與貝雷梁支架吊裝

立柱按設計尺寸在場外加工成型運到工地吊裝，采用25t汽車吊起吊人工配合安裝，立柱安裝時要保證其垂直?？v向貝雷梁采取整體三排成段吊裝，先在施工場地內將單個梁節(jié)進行拼裝，一次拼裝成三排［5］。吊裝至支架方柱上，進行接長及組成梁組，并進行橫向焊接?？v梁吊裝完成后再吊裝橫梁方木，同時進行防護欄桿安裝，最后進行模板安裝。支架橫、縱梁吊裝時，先吊裝靠既有線側，采用單根吊裝［6］。

4　現(xiàn)澆連續(xù)梁鋼管柱與貝雷梁支架組合施工

4.1連續(xù)梁結構

大橋共布置5聯(lián)（31.85+3×32.7+31.85）m預應力混凝土連續(xù)梁，全長163.3m。5聯(lián)連續(xù)梁共分為3個節(jié)段，施工時先施工節(jié)段B，再施工節(jié)段A、C。如圖4。

圖4　節(jié)段分塊示意圖Fig.4 Section block diagram

4.2地基處理

本連續(xù)梁臨時支架地基處理采用鉆孔樁處理方式，樁徑1.25m，樁長15～29m，共有樁基58根，其中3?！?＃墩之間，樁基布置為正三角形布置，間距3m，3根為一組，樁基施工完成后，破除樁頂1米樁頭，支立模板，安裝鋼管底部預埋件，澆筑混凝土。樁頂頂部預埋鋼管支架相關預埋件，具體連接方法同蓋梁施工方法［7］。

4.3支架搭設

以2#～3#、6#～7#墩、4＃～5＃墩支架為例，支架采用Φ630×16mm鋼管，鋼管采用吊車吊裝架立，架立過程中先架靠近既有線一側，其中2＃、7＃墩鋼管每隔5米與墩身設聯(lián)系一道，其余鋼管之間采用25工字鋼每隔5m，橫向、縱向分別聯(lián)系一道。

鋼管頂部橫向位置開設兩道深度35cm，寬度為2cm槽，間距30cm，縱向在中心位置開設一道槽，槽內設置厚度為2cm鋼板，各板件間采用焊接連接，頂部布設80×80cm，厚度為2cm鋼板用于放置活絡端。如圖5。

圖5　鋼管頂部布置圖Fig.5 Top layout of steel pipe

鋼管頂部設活絡端，便于連續(xù)梁梁施工完成后，降低貝雷梁等上部支架，施工時，先用千斤頂將活絡頭頂至設計標高位置，將活絡頭內用賽鐵固定，然后回油松開千斤頂［8］。

2#～3#、6#～7#墩現(xiàn)澆支架采用Φ1.25m鉆孔樁基礎，下部結構采用Φ630×16mm鋼管立柱，一排4根，其搭設分配梁；墩旁支點2#墩采用鋼管立柱，3#墩采用牛腿；鋼管立柱頂布置橫橋向分配梁，分配梁采用2工50a型鋼截面，牛腿上分配梁截面為2工40a型鋼；分配梁上搭設貝雷片作為現(xiàn)澆支架主梁；貝雷片頂在貝雷片節(jié)點處鋪設工16小肋，間距75cm。

4?！?＃墩鋼管布置，縱向布置3組鋼管，鋼管立柱頂布置橫橋向分配梁，分配梁采用D20型便梁，牛腿上分配梁截面為2工40a型鋼；分配梁上搭設貝雷片作為現(xiàn)澆支架主梁；貝雷片頂在貝雷片節(jié)點處鋪設工10小肋。

橫梁頂部為貝雷架，貝雷架采用1500×3000mm，1500×1500mm，縱向單排布置形式為：1×1500+9×3000mm，橫向共布置18排，間距為90cm，其中在腹板底部間距為45cm，貝雷架頂部橫向布置16工字鋼，間距75cm，工字鋼頂部為10×10cm方木，間距20cm。如圖所示：

圖6　貝雷架截面圖Fig.6 Bailey frame section

翼緣板處支架采用碗口支架搭設，橫向間距為60cm，縱向間距90cm，層高60cm，縱向每隔4排設剪刀撐一道，支架底部、頂部均設置可調底托、頂托。

因連續(xù)梁施工時，鄭徐客專大橋進入工程線鋪軌施工節(jié)段，為保證鄭徐客專工程車輛行車及施工人員安全，在連續(xù)梁貝雷架頂部鋪設防護架，防護架采用1.5cm厚竹膠板+土工布+0.3cm厚鋼板，橫向寬度13m，縱向長度通橋163.3m布置。橫向兩側設50cm高踢腳板，避免雜物掉落［9］。

5　支架預壓

5.1預壓目的

為保證施工順利進行，支架搭設完畢，底模安裝完成后，必須進行預壓處理，以檢查支架承載能力的安全與穩(wěn)定性，消除支架和樁基礎的非彈性變形，測定部分支架的彈性變形，使支架各結合處結合緊密，同時取得支架彈性變形各及非彈性變形的實際數(shù)值，作為門式橋墩蓋梁和現(xiàn)澆連續(xù)梁立模的拋高預拱值數(shù)據(jù)設置的參考。

5.2預壓方法

支架預壓可按支架所承受最大荷載的30%、70%、100%、110%四級進行，預壓荷載分布應與支架施工荷載分布基本一致，加載重量偏差應控制在同級荷載的±5%以內。加載材料采用地磅稱量，吊車配合人工吊裝。每完成一次預壓，對支架進行一次測量［10］。

5.3預壓記錄

觀測點在預壓前、預壓后觀測并記錄結果。為減小人為觀測誤差，應定人、定儀器觀測，觀測時間應選擇在早晨或傍晚，避免在強光、高溫時進行。

在壓載過程中實施全天候跟蹤觀測支架的變形情況并作好記錄，待支架不再發(fā)生沉降、預壓結束為止。一邊進行預壓一邊觀測支架的變形情況，發(fā)現(xiàn)異常情況應立即停止加載作業(yè)。及時查找原因，處理正常后方可繼續(xù)加載［11］。

整理預壓結果記錄，形成一個總體的結果分析報告，通過對支架變形包括彈性、非彈性變形數(shù)據(jù)的監(jiān)控，將預壓結構分析報告中的數(shù)據(jù)用于指導門式橋墩帽梁施工。

此設計方案經石家莊鐵道大學土木工程學院多次檢算，完全達到施工荷載要求。為確保方案科學、經濟、可行，方案實施前，施工單位組織多名專家以及參建各方進行了兩次專題論證，施工過程應嚴格按照設計方案組織實施。該橋的支架設計、實施，在確保梁體標高、線形及交通安全方面，取得了較好的成果，而且作為這種現(xiàn)澆支架施工方法也是類似橋梁施工中常用的施工方法，希望對類似工程施工起到一定的借鑒作用。

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【責任編輯：高潮】

Construction technology of cast in place box beam of Zheng Xuke special steel tube column and berreria combined bracket

ZHANG Chunyu
（China Railway eighteen Bureau Group Fourth Engineering Co， Ltd， Tianjin 300350， China）

Abstract:In portal pier now pouring continuous beam across the line construction， the use of steel pipe column and the Bailey beam support， not only greatly reduces the area of ground treatment， and in personnel and also save a lot of. Combined with cross Zheng Xu passenger Zhengzhou Xuzhou Railway Passenger Dedicated Line ZXZQ03 tenders special civil rights bridge engineering example， focuses on using steel pipe column and Bailey beam composed of Bailey beam column type support structure and construction use， to provide references for future construction of similar projects.

KeyWords:steel pipe column； beam and beam； combined frame； door type pier； continuous beam； construction，application

中圖分類號：U445.4

文獻標識碼：A

文章編號：1672-6332（2016）01-0048-05

［收稿日期］2015-11-15

［作者簡介］張春瑜（1982-），男（漢），河北曲陽縣人，主要研究方向：橋梁、路基、隧道施工。E-mail: 1440896501@qq.com