和堂 馬健博 肖恒

摘 ?要：U型梁（槽型梁）作為軌道交通工程雙軌高架橋梁中的新式梁型結(jié)構(gòu)，其在國內(nèi)越來越多的軌道交通線路建設(shè)中都采用這一梁型。本文主要對寧句線工程U型梁的不同施工方法進行簡要介紹，比較該工程中現(xiàn)澆法和預(yù)制法在施工順序、施工條件、施工難度、環(huán)境影響及經(jīng)濟性方面的優(yōu)劣，從而得出各自的適用范圍，為以后軌道交通工程中U型梁的設(shè)計選型和施工方法選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：U型梁;施工方法;現(xiàn)澆;預(yù)制;對比分析

中圖分類號： U445.4??文獻標識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）04-0000-00

0引言

U型梁是一種下承式橋梁結(jié)構(gòu)，橫斷面為一上部開口的槽型，類似于無頂板及翼緣板的箱梁。具有建筑高度低、降噪效果好、斷面空間利用率高、安全可靠、外型美觀等優(yōu)點，在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用于軌道交通工程城市高架橋梁上。

1施工方法簡介

U型梁在設(shè)計階段主要分為單線U型梁和雙線U型梁（山型梁），在施工方法上主要分為預(yù)制和現(xiàn)澆兩種，本文結(jié)合南京至句容城際軌道交通二標段一工區(qū)的高架橋U型梁施工方法進行分析、探討。

1.1工程概況

本工程高架橋U型梁主要分為預(yù)制U梁及現(xiàn)澆U梁兩種形式，基本構(gòu)造如圖1，圖2所示。

根據(jù)現(xiàn)場實際，簡支U梁在梁場預(yù)制后用運梁板車運至蓋梁底部，再利用架橋機吊梁安裝;現(xiàn)澆U梁在本工程中包含兩跨共計56m的“山”型梁和三座跨徑分別為130m（40+50+40）、150m（30+45+45+30）、106m（31+45+30）的連續(xù)U梁，均采用現(xiàn)澆法施工。

1.2預(yù)制U梁施工

預(yù)制U梁的寬度主要包括5.21m、5.41m、5.61m和漸變寬度等多種類型。預(yù)制架設(shè)的主要特點分為以下三個方面。

第一、梁場預(yù)制。在線路周邊空曠地段設(shè)置預(yù)制梁場，制梁施工主要包括底模和側(cè)模拼裝、預(yù)埋件布置、鋼筋籠綁扎、端模拼裝、預(yù)應(yīng)力張拉、鋼筋骨架位置調(diào)整、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護、拆除模板、預(yù)應(yīng)力放張、封錨等步驟。

第二、預(yù)制梁運輸。在梁場內(nèi)部采用TTB280型移梁機進行移梁、裝車。梁場至架梁現(xiàn)場運輸設(shè)備采用奔馳2548/480馬力牽引車及陜汽德龍F3000/460馬力牽引車，平板車選擇重型組合式全掛液壓平板加200噸級重型轉(zhuǎn)盤組裝車組進行運輸。

第三、預(yù)制梁架設(shè)。預(yù)制U梁運輸至提梁點，提梁點設(shè)置兩臺龍門吊進行提梁，預(yù)制梁采用DFH型35m300t架橋機架設(shè)，其架梁過程主要包括前后天車提梁、運梁至橋跨上方、架梁三大步驟。

1.3現(xiàn)澆梁施工

本工程中現(xiàn)澆梁主要包含現(xiàn)澆連續(xù)梁和現(xiàn)澆簡支梁兩種類型，采用滿堂支架施工。其施工步驟主要包括地基處理、支架搭設(shè)、底模安裝、支架預(yù)壓、鋼筋綁扎、波紋管安裝、側(cè)模與內(nèi)模安裝、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、封錨、模板拆除、支架拆除等。

2 預(yù)制法與現(xiàn)澆法比較分析

2.1施工條件的比較分析

2.1.1施工場地

預(yù)制澆筑時占用場地大，需要專門租用場地;架梁之前需要規(guī)劃運輸路線，對運輸路線要求較高，且影響現(xiàn)有交通，因此適用于場地狹小或地基軟弱的城市軌道交通。相反，支架現(xiàn)澆只需要占用高架橋下部的投影面積，不需要單獨租用場地，占用空間相對較少。

2.1.2地基處理

預(yù)制場地地基處理要求相對較高，但制存梁臺座可以多次重復(fù)使用;此外預(yù)制梁架設(shè)時僅對蓋梁周邊及橋墩下部位置進行地基處理，處理面積小且只作為臨時加固，滿足架梁起重設(shè)備和運輸設(shè)備的移動和轉(zhuǎn)位即可，費用相對較低。但支架現(xiàn)澆法占用橋下全部投影面積，為保證支架不產(chǎn)生沉降和變形，對地基處理有較高要求，且不能重復(fù)利用。因此支架現(xiàn)澆費用較高。

2.1.3施工便道

支架現(xiàn)澆對施工便道的要求較低，可以直接采用已有道路，必要時需進行加固，不需要另行修筑便道。預(yù)制架設(shè)中單片梁長度為30m，重220t，其最大尺寸為（長×寬×高）30m×5.61m×1.94m，在運輸過程中對道路要求高，當已有道路不滿足荷載要求時，需修筑便道，這不僅會增加施工成本還會影響工期，因此對工程建設(shè)十分不利。

2.2施工難度的比較分析

2.2.1鋼筋工程

U型梁為薄壁構(gòu)件，雖然鋼筋受力復(fù)雜，但是有利于鋼筋籠的布置。預(yù)制梁鋼筋工程是將鋼筋綁扎好后直接吊裝到預(yù)制梁臺座上固定，然后即可開始澆筑混凝土。對于現(xiàn)澆梁，鋼筋籠在項目的鋼筋加工廠內(nèi)制成半成品后運至施工現(xiàn)場進行拼裝，受運輸及施工現(xiàn)場環(huán)境影響，施工質(zhì)量難以控制。

2.2.2模板工程

預(yù)制梁模板在梁場統(tǒng)一存放，模板架設(shè)時離地面距離較小。而現(xiàn)澆梁施工時模板存放條件較差，模板拼裝時離地面較高，施工難度高，質(zhì)量不易控制。

2.2.3混凝土工程

預(yù)制梁在固定的臺座上澆筑混凝土，沉降和變形較小，因此混凝土不需要進行特殊配合比設(shè)計，且澆筑完成后混凝土的養(yǎng)護條件可控?，F(xiàn)澆梁滿堂支架容易產(chǎn)生不均勻沉降和變形，使梁體混凝土產(chǎn)生裂縫，因此混凝土需要進行特殊配合比設(shè)計;澆筑完成之后養(yǎng)護條件較差，質(zhì)量難以控制。

2.2.4預(yù)應(yīng)力工程

本工程中預(yù)制澆筑的U梁預(yù)應(yīng)力都采用先張法施工，其張拉順序、張拉工藝及張拉端選擇都較為簡單、明確;預(yù)制梁的預(yù)應(yīng)力張拉空間充足，張拉條件較好?，F(xiàn)澆梁預(yù)應(yīng)力張拉采用后張法，其張拉順序、張拉工藝以及張拉空間都受到現(xiàn)場施工條件的制約，且張拉質(zhì)量不易控制。

2.3對施工環(huán)境影響的比較分析

2.3.1環(huán)境污染

U梁預(yù)制在預(yù)制場內(nèi)施工，預(yù)制場地點固定，可設(shè)在相對偏僻地段，對周邊環(huán)境影響較小。支架現(xiàn)澆法施工周期較長，位于線路上，施工產(chǎn)生的建筑垃圾、廢水、光、噪聲等對環(huán)境的影響不能很好控制，因此現(xiàn)澆法對周邊環(huán)境影響較大。

2.3.2交通影響

U梁預(yù)制位于預(yù)制場內(nèi)，因此在澆筑時對周邊交通無影響;但從預(yù)制場內(nèi)運輸至架梁點時，U梁的最小寬度為5.21m，因此在運輸過程中需要占用兩車道，對沿線的交通通行能力和安全影響非常大，且對周邊的交通組織、協(xié)調(diào)和配合措施要求非常高。支架現(xiàn)澆梁，除搭設(shè)支架和材料運輸外，對周邊交通影響很小。

2.4工期及經(jīng)濟性比較分析

2.4.1施工工期

預(yù)制澆筑可以和下部結(jié)構(gòu)同步施工，且可大規(guī)模、工廠化生產(chǎn)，澆筑時間靈活，后期架梁速度快，能夠很好的安排工期。但現(xiàn)澆梁只能在下部結(jié)構(gòu)澆筑好并且達到規(guī)定強度之后才能進行澆筑，不易于控制工期。因此，預(yù)制法在施工工期上更有利。

2.4.2施工經(jīng)濟性

預(yù)制架設(shè)的前期梁場修建投入資金較大，但避免了現(xiàn)澆梁所需要進行的大面積地基加固，同時節(jié)約了支架搭設(shè)費用;另外，梁場內(nèi)機械化程度較高，可節(jié)約大量勞動力成本且施工速度快，節(jié)約工期。

3結(jié)論與展望

（1）通過本工程及其他工程案例，在橋跨較多且梁型單一的情況下，采用梁場預(yù)制能夠有效節(jié)約成本，縮短工期，保證施工質(zhì)量。當橋跨較少且梁型變化時采用現(xiàn)澆法施工更為有利。

（2）為消除預(yù)制梁運輸過程中對現(xiàn)有交通的影響，本工程除在深夜或者凌晨人、車稀少的時間段運梁外，還需采用“線上運梁”，即采用架運梁一體機將運梁線路由地面道路改為已經(jīng)架好的梁上，因此能有效減少運梁過程中對地面交通的不利影響。

（3）現(xiàn)澆U梁除用在現(xiàn)澆連續(xù)梁上外，在本工程還采用現(xiàn)澆簡支“山”型梁，來解決高壓線下施工難的問題。本工程線路下穿220kv高壓線，U梁預(yù)制架設(shè)無法滿足安全距離要求，因此在高壓線下采用現(xiàn)澆簡支梁的方法進行施工，一方面安全問題得到保障，另一方面相較于現(xiàn)澆連續(xù)梁減少了施工成本，為類似工程施工提供了一種新思路。

參考文獻

[1]施曙東.輕軌工程槽型梁主要施工方法比較及分析 [J].施工技術(shù)，2011.4（9）：89-93.

[2]張明儉，劉剛.軌道交通槽型梁平面與空間受力分析比較[J].路基工程，2011（3）：140-143.

收稿日期：2019-07-04

作者簡介：和堂（1988—），男，云南香格里拉人，本科，工程師，從事市政工程施工技術(shù)管理工作。

Discussion and Analysis of U-Beam Construction Methods in Urban Rail Transit Engineering

HE Tang，MA Jianbo，XIAO Heng

（China Construction Railway Investment and Construction Group Co. Ltd. East China Company， Nanjing， Jiangsu ?210000）

Abstract：??U-shaped beam （groove beam） is a new type of beam structure in double-track viaducts in rail transit engineering. It is used in more and more rail transit lines in China. This article mainly introduces the different construction methods of the U-beam of the Ningju line project， and compares the pros and cons of the cast-in-place method and the precast method in this project in terms of construction sequence， construction conditions， construction difficulty， environmental impact， and economics. The respective scope of application is provided， which provides a reference for the design and selection of U-beams and construction methods in future rail transit projects.

Keywords：?U-beam; construction method; cast-in-situ; prefabrication; comparative analysis