李勝臣

（中鐵二十三局二公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

目前在橋梁施工中比較常見(jiàn)的梁型是預(yù)制梁和現(xiàn)澆連續(xù)梁。其中預(yù)制梁的施工方法基本相同，應(yīng)用比較廣泛。而現(xiàn)澆連續(xù)梁，特別是針對(duì)用掛籃法施工的連續(xù)梁0號(hào)塊時(shí)，在方案制訂時(shí)需要綜合考慮外部環(huán)境和內(nèi)部條件等因素，選擇出既合理又簡(jiǎn)單易行的方法。本文以哈爾濱西客站地區(qū)龍葵路鐵路跨線橋工程為例，研究了0號(hào)塊的支架預(yù)壓施工技術(shù)。

一、概述

本工程位于哈爾濱西客站地區(qū)，自哈爾濱大街起橋，跨越鐵路街、哈大鐵路咽喉區(qū)、車站街、七臺(tái)河路，于先進(jìn)街前落地，是哈爾濱市重點(diǎn)工程。

橋梁全長(zhǎng)997.24m，主橋上跨哈西客站高速、普速場(chǎng)鐵路，采用1聯(lián)（65+110+65）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，梁體截面為雙幅單箱雙室、變高度、直腹板箱形。其中0號(hào)段總長(zhǎng)12.0m，重量為764.5t，在墩頂上部范圍內(nèi)的長(zhǎng)度為4米，其余懸挑部分采用鋼管樁支架法施工，該混凝土單幅合計(jì)428.2m3。

二、施工工藝

1 0號(hào)塊支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0號(hào)塊鋼管樁位置設(shè)計(jì)在本墩承臺(tái)上，該處承臺(tái)尺寸為長(zhǎng)31.3m、寬10.6m、厚4m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。

0號(hào)塊支架結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：在腹板、底板下部采用直徑630mm、壁厚10mm的鋼管樁，在翼緣板下部采用直徑450mm、壁厚10mm的鋼管樁，所有鋼管樁下部墊2.0cm厚鋼板，上部布置縱橫向工字鋼作為分配梁。箱室內(nèi)支架采用碗扣式腳手架作支撐，布置間距0.6m×0.6m。見(jiàn)圖1、圖2。

2 支架結(jié)構(gòu)檢算

針對(duì)主橋連續(xù)箱梁0號(hào)段支架，對(duì)模板、分配梁及鋼管柱進(jìn)行力學(xué)檢算，結(jié)果均滿足規(guī)范要求。

2.1 橫向分配梁

腹板、底板下按兩等跨連續(xù)梁計(jì)算，翼緣板下按懸臂外伸梁計(jì)算，采用I22b工字鋼，間距30cm，每側(cè)16根，共計(jì)32根。

翼緣板下橫向分配梁：抗彎強(qiáng)度σ=21.4MPa＜ [σ]=170MPa；最大撓度f(wàn)max=0.31mm＜[f]= L/400=2.4/400=6mm。

腹板、底板下橫向分配梁：抗彎強(qiáng)度 σ= 119.5MPa＜ [σ]=170MPa； 最 大撓度f(wàn)max=5mm＜[f]= 4.05/400=10mm。

2.2 縱向分配梁

腹板、底板下縱向分配梁采用I40b工字鋼，腹板、底板下布置3根，翼緣板下布置一根。

腹板底板下縱向工字鋼：抗彎強(qiáng)度σ=51MPa＜[σ]=170MPa；最大撓度f(wàn)max=0.4mm＜[f]=L/400=1.67/400=4mm。

翼緣板下縱向工字鋼：抗彎強(qiáng)度σ=59MPa＜ [σ]=170MPa； 最 大 撓 度f(wàn)max=2mm＜[f]= L/400=3.27/400=8mm。

2.3 鋼管樁

腹板下鋼管樁穩(wěn)定性驗(yàn)算：壓桿穩(wěn)定的允許應(yīng)力 ψ[σ]=162.9×103 kPa；鋼管柱允許抗壓強(qiáng)度σ=N/（ψA）＝55.5MPa ＜ [σ]= 162.9MPa。

翼緣板下鋼管樁穩(wěn)定性驗(yàn)算：壓桿穩(wěn)定的允許應(yīng)力ψ[σ]=159×103 kPa；鋼管柱允許抗壓強(qiáng)度σ= 15.8MPa＜[σ]=159MPa。

圖2 0號(hào)塊支架立面

鋼管樁底部混凝土承載力驗(yàn)算：σ=1.9N/mm2＜ 11.9 N/mm2。

2.4 方木計(jì)算

型鋼支架上采用10×10cm方木作橫向分配梁，腹板下跨度L=0.4m，底板下跨度L=0.6m，寬度b=0.2m計(jì)算，10×10cm普通松木方允許彎曲應(yīng)力[σ]=10N/mm2，彈性模量E=9×103N/mm2，截面抵抗矩Wx=1.667×10-4m3，慣性矩I=8.333×10-6m4。

腹板下橫向木方檢算：抗彎強(qiáng)度 σ=6MPa＜ [σ]=10MPa；跨中撓度f(wàn)max=2.4×10-4m＜[L/400]=10×10-4m。

底板下橫向木方檢算：抗彎強(qiáng)度σ=3.5MPa＜ [σ]=10MPa；跨中撓度f(wàn)max=2.9×10-4m＜[L/400]=15×10-4mm。

2.5 底模計(jì)算：

箱梁底部模板采用15mm厚竹膠板作底模，底模下木方間距L=0.2m，凈距L=0.1m，取縱向長(zhǎng)度p=1.0m進(jìn)行檢算。竹膠板厚度為15mm，允許彎曲應(yīng)力[σ]=60N/mm2，彈性模量 E=4.5×103N/mm2，截面抵抗矩Wx=0.375×10-4m3，慣性矩I=2.813×10-7m4。

腹板下底模檢算：抗彎強(qiáng)度σ=5.1MKPa ＜ [σ]=60MKPa；跨中撓度f(wàn)max=0.1mm＜[f]= 1/400=0.25mm。

三、預(yù)壓技術(shù)要求

1 設(shè)置觀側(cè)點(diǎn)

順橋方向在0號(hào)塊兩側(cè)的端部、中部布設(shè)3個(gè)變形觀測(cè)斷面。橫橋向根據(jù)荷載分布情況，每斷面在橋上及支架底部上分別設(shè)7個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)（布置在兩腹板中心，底板中心、翼緣板中心）。當(dāng)觀測(cè)點(diǎn)布置好并且觀測(cè)完基點(diǎn)數(shù)值后才可進(jìn)行加載預(yù)壓施工。

2 施加壓力

在堆載預(yù)壓前將觀測(cè)標(biāo)埋到底模的相應(yīng)位置上（注意對(duì)觀測(cè)標(biāo)的保護(hù)），進(jìn)行首次觀測(cè)，記錄其初始高程。然后進(jìn)行分級(jí)加載。預(yù)壓荷載為設(shè)計(jì)荷載梁體自重（在支架上的梁體重量）的1.2倍進(jìn)行加載。按梁體的大致等效荷載進(jìn)行布載。加載時(shí)分級(jí)進(jìn)行，按照30%、70%、100%、120%四級(jí)加載。待前一級(jí)荷載加載30分鐘后，并同時(shí)觀察讀數(shù)變化并記錄。然后施加下一級(jí)荷載。

圖3 千斤頂布置圖

圖4 沉降變形測(cè)量

在開始的兩級(jí)加載完成后要進(jìn)行沉降變形觀測(cè)，做好觀測(cè)記錄。當(dāng)基礎(chǔ)穩(wěn)定后可以進(jìn)行卸載，卸載時(shí)要分層均勻卸載。卸載后待支架相對(duì)穩(wěn)定后進(jìn)行最終的沉降觀測(cè)，記錄最終的數(shù)據(jù)。見(jiàn)圖3、圖4。

3 施工要求

3.1 承臺(tái)混凝土澆筑前應(yīng)在內(nèi)部預(yù)埋鋼墊板，安放的鋼管必須保證垂直度，鋼管與承臺(tái)內(nèi)的預(yù)埋鋼板采取焊接固定，防止產(chǎn)生位移。

3.2 鋼管縱橫向之間水平方向采用22槽鋼連接，斜撐采用16槽鋼連接，槽鋼與鋼管柱間均采用節(jié)點(diǎn)板焊接。

3.3 墩身前后兩側(cè)管柱支架采用對(duì)拉筋利用墩身拉模筋孔對(duì)拉固定，形成整體連接。

3.4 使用前千斤頂須與油表配套校定合格。

3.5 加壓前必須仔細(xì)檢查支架的位置，尺寸，數(shù)量及牢靠性，并由測(cè)量人員對(duì)支架頂面高程進(jìn)行復(fù)核。加壓期間要注意對(duì)觀測(cè)點(diǎn)預(yù)埋件的保護(hù)，待穩(wěn)壓5-10min后專人負(fù)責(zé)測(cè)量、記錄。

3.6 加壓時(shí)注意加載重量大小和加載速率，嚴(yán)格控制每級(jí)加載速率。千斤頂張拉過(guò)程中，與油泵需分離作業(yè)，不得放置在同一構(gòu)件上，且千斤頂?shù)腻^墊板必須水平與支架密貼，施壓時(shí)須同步對(duì)稱推進(jìn)。

3.7 支架結(jié)構(gòu)頂部周圍采用欄桿防護(hù)，防止發(fā)生墜落事故。

四、結(jié)論

通過(guò)對(duì)0號(hào)塊支架預(yù)壓施工記錄的整理分析，算出了支架基礎(chǔ)的彈性及非彈性變形數(shù)值，據(jù)此對(duì)支架高程進(jìn)行了相應(yīng)地調(diào)整，經(jīng)過(guò)施工后的線形檢查均滿足設(shè)計(jì)要求，除此之外，該方法還起到如下作用：

1 千斤頂預(yù)壓技術(shù)取代了傳統(tǒng)的堆載預(yù)壓工藝，可以降低部分施工成本。

2 投入的設(shè)備操作簡(jiǎn)單，施工速度快，能有效地縮短相應(yīng)的施工工期。

[1]JTG D62-2004，公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]JTG F80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]TB10002.3-2005，鐵路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范[S].