甘小江

（中鐵隧道集團四處有限公司，廣西南寧 530007）

鋼管貝雷梁柱式支架法高墩現(xiàn)澆簡支梁施工技術

甘小江

（中鐵隧道集團四處有限公司，廣西南寧 530007）

山嶺地區(qū)修建橋梁現(xiàn)澆梁，在現(xiàn)場施工條件有限情況下采用的支架支撐體系非常關鍵。該文以云桂鐵路馬內(nèi)雙線大橋為例，介紹了在高墩現(xiàn)澆簡支箱梁中采用鋼管和貝雷梁作為支架支撐體系支架設計、安裝、拆除以及箱梁施工技術、注意事項，為類似橋梁現(xiàn)澆梁施工提供參考。

鋼管貝雷梁；支架；高墩；現(xiàn)澆梁

0 引言

隨著高速鐵路在中西部建設的快速發(fā)展，橋梁工程設計采用整孔現(xiàn)澆箱梁形式越來越廣泛，其中32m梁每片自重達770～810t，重量大，對支架要求高。針對箱梁施工的支架一般有滿堂支架和移動模架兩種形式。但山嶺地區(qū)的橋梁地處偏僻，交通不便，施工場地狹窄，移動模架構(gòu)件進場組裝困難，滿堂支架施工拼裝繁瑣且在高墩中工作量較大工期長。鋼管貝雷梁柱式支架是現(xiàn)澆箱梁施工中尤其在重荷載、高墩柱、跨度大的情況時，是較為經(jīng)濟安全的一種支架形式[1]。本文結(jié)合云桂鐵路馬內(nèi)雙線大橋現(xiàn)澆梁施工，重點闡述了鋼管貝雷梁柱式支架的施工技術和注意事項等。

1 工程概況

新建鐵路云桂線（云南段）I標段馬內(nèi)雙線大橋起訖里程為D4K338+653.452～D4K339+024.602，全長371.15m，橋梁位于左偏半徑為7000m的圓曲線上，線路坡度為+15.5‰，橋梁結(jié)構(gòu)形式為3×24+1×32+（36+64+36）m連續(xù)梁+2×32+2×24m。該橋墩柱高15～80m不等，最高墩5#墩墩高80m。梁部3跨采用掛籃對稱懸臂澆筑，其余8跨簡支梁設計采用移動模架現(xiàn)澆。根據(jù)現(xiàn)場條件將現(xiàn)澆簡支梁調(diào)整為采用鋼管貝雷梁柱式支架現(xiàn)澆施工，其中3#-4#墩32m簡支梁的鋼管柱支架高62m，為全橋最高支架。

該橋位于“Ⅴ”字形地勢山谷中，橋面與河底高差90m，山體自然坡度約30°～45°，樁基所處地層主要為泥巖，局部為灰?guī)r。

2 鋼管貝雷梁柱式支架設計與檢算

2.1 支架設計

根據(jù)該橋特點，3#-4#墩32m簡支梁現(xiàn)澆支架采用鋼管貝雷梁結(jié)構(gòu)形式，設4排鋼管柱支撐，每排鋼管柱橫向安裝4根Φ800mm鋼管，立柱間距3.0m；上部采用貝雷梁桁架，分5組共計19片，每3片或5片為一組。鋼管貝雷梁柱式支架在跨中設臨時基礎，采用挖孔樁和承臺方案，挖孔樁樁徑130cm。鋼管柱縱向方向采用Ⅰ20型鋼連接，豎向每層間距6m；橫向兩根立柱間采用[14型鋼作“Z”形連接，豎向間距10m一道，以使4排鋼管柱縱橫連接成一整體，以增加其穩(wěn)定性。

支架安裝順序從下到上依序為：底座→Φ800mm鋼管柱→柱頂Ⅰ56型鋼分配梁→貝雷梁→Ⅰ20型鋼橫梁→底模及側(cè)模。支架結(jié)構(gòu)及貝雷梁布置分別如圖1、圖2所示。

圖1 鋼管貝雷梁柱式支架布置圖

圖2 貝雷梁布置圖

2.2 支架主要受力檢算

支架受力分析采用大型有限元計算軟件MIDAS/Civil2006進行建模計算，所建模型與實際情況基本一致。通過模型對實際荷載的模擬計算結(jié)果可知，支架設計滿足規(guī)范要求，主要受力分析結(jié)果如圖3、圖4所示。

圖3 支架整體穩(wěn)定性分析

圖4 支架整體變形分析

2.2.1 鋼管支架整體穩(wěn)定性分析

根據(jù)企業(yè)標準的整體穩(wěn)定系數(shù)為5.0，經(jīng)檢算支架的整體穩(wěn)定系數(shù)7.6＞5滿足要求。

2.2.2 支架整體變形檢算

3 施工工藝流程及技術要點

3.1 施工工藝流程（如圖5）

3.2 鋼管貝雷梁支架施工技術

3.2.1 基礎施工

圖5 支架法施工工藝流程圖[2]

該橋3#-4#墩現(xiàn)澆梁跨中支架基礎采用挖孔樁和承臺方案，墩身側(cè)鋼管柱直接安裝于墩身承臺上，施工墩身承臺時在臺頂處預埋連接鋼板?？缰谢A挖孔樁樁徑Φ130cm，孔深15m，采用人工挖孔作業(yè)，開挖至持力層并進行承載力試驗，樁端承載力滿足要求后安裝Φ12鋼筋籠和澆筑樁身混凝土，樁端承載力要求不小于300kPa。

承臺結(jié)構(gòu)尺寸為11m×5m×1m，采用C25混凝土澆筑。其底部鋪設一層Φ12mm鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距200mm；頂部預埋鋼管柱連接鋼板，鋼板厚16mm，直徑1260mm，安裝時嚴格控制鋼板水平及標高，并在鋼板中心預留10cm的孔洞以利于排除空氣和振搗，避免造成鋼板底部的混凝土形成空洞不密實。

3.2.2 柱式支架安裝

（1）材料準備：鋼管柱采用?800mm鋼管，壁厚16mm，根據(jù)現(xiàn)場施工的基礎及箱梁標高，計算出每排鋼管柱高度，統(tǒng)籌考慮所需如6m、3m、2m、1m、0.5m、0.3m、0.2m等各種規(guī)格的鋼管數(shù)量后組織進場。貝雷梁采用長3m×高1.5m、2m×1.5m、1.5m×1.5m的貝雷片組合。

（2）底座安裝：每根鋼管柱底部用一短節(jié)長0.3～0.5mΦ800mm鋼管作為底座，安裝時采用水準儀調(diào)平后，沿鋼管外緣與承臺預埋鋼板滿焊牢固，并用厚20mm加勁鋼板焊接于底座四周進行加固，每個底座均勻分布焊接12塊加勁鋼板，如圖6所示。

圖6 鋼管柱底座安裝圖

圖7 活動端構(gòu)造圖

（3）鋼管柱安裝：從底座開始按照技術交底所確定的管節(jié)長度依序安裝管柱，采用專用Φ20mm高強螺栓連接，通過線錘、水平尺及測量儀器配合監(jiān)測鋼管柱的垂直度，將其控制在≤H/500且≤50mm以內(nèi)。管柱頂端的調(diào)節(jié)活動端在安裝橫向Ⅰ56型鋼分配梁前必須經(jīng)測量復核標高后確定其外伸量，外伸量不宜超過活動端長度的1/3，其構(gòu)造如圖7所示。

（4）縱橫向連接系安裝：鋼管柱縱向連接系采用Ⅰ20型鋼連接，每層連接件豎向間距6m；靠墩身側(cè)管柱通過Ⅰ20型鋼連接于墩身的預埋鋼板，扶墻連接每層豎向間距10m。橫向連接系除豎向每6m用Ⅰ20型鋼焊接外，豎向每10m采用[14型鋼在兩管間作“Z”型連接。鋼管柱安裝過程中每層縱橫向連接及時焊接牢固以加強穩(wěn)定性，嚴禁將每根管柱全部安裝后再安裝連接系。

（5）柱頂分配梁安裝：每排管柱頂分配梁采用雙根Ⅰ56型鋼，每根長13m。分配梁安放于管柱的活動端上后，兩側(cè)采用∠75×75×8角鋼固定于活動端上對其進行卡位，防止分配梁產(chǎn)生移位。

（6）貝雷梁安裝：貝雷梁分5組共計19片，按跨徑長度采用3m、2m、1.5m的貝雷片組合。貝雷片按要求間距安放于I56分配梁上，每片間除通過“花窗”連接系連接外，另在縱向每6m增設一根橫向∠75×75×8角鋼貫通連接貝雷片，并用Φ16鋼筋加工成“U”型卡將貝雷片與Ⅰ56分配梁連接固定，如圖8所示。

圖8 U型卡連接加固圖

（7）橫梁安裝：貝雷梁安裝完畢后在其頂面放置Ⅰ20型鋼分配橫梁，其縱向間距50cm，每根工字鋼兩端采用Φ16mm鋼筋“U”型卡與貝雷片連接固定，兩側(cè)外伸懸挑出貝雷梁外約1.5m以利于作業(yè)。支架安裝完成后如圖9所示。

3.2.3 支架預壓

圖9 支架整體安裝圖

支架預壓前在貝雷梁底部靠近墩柱處、梁跨1/4、跨中各布置一排觀測點，共5排觀測點，每排在梁底范圍布3個觀測點，兩側(cè)翼緣板處各布置1個，共5個觀測點，合計25個觀測點。采用砂袋預壓，在支架需預壓范圍的Ⅰ20型鋼分配橫梁上滿鋪10×10cm方木，橫向間距30cm，按支架承受的最大荷載分三級加載：60%、100%、120%。砂袋加載和卸載按對稱、分層、分級進行，嚴禁在同一斷面一次性加載至預壓重量。支架預壓成果如表1所示，觀測沉降值滿足要求。

表1 支架預壓成果表

3.2.4 底模、側(cè)模安裝

32m箱梁側(cè)模采用寬2.0m和2.3m共計32塊的定型鋼模，鋼模的面板厚6mm；底模采用10×10cm方木和厚12mm竹膠板組合的木模板。模板在荷載預壓完成后安裝，對其各項控制要素反復校核調(diào)整，消除模板拼裝誤差，直到模板線形達到驗標要求，并在底模下方和橋面安裝橫向連接兩邊側(cè)模的Φ22mm圓鋼拉桿，拉桿縱向間距2m，防止混凝土澆筑時側(cè)模跑模移位。

3.2.5 鋼筋、波紋管及鋼絞線制安

（1）鋼筋制安：半成品在鋼筋加工廠加工后運輸至作業(yè)面綁扎成型，安裝順序為：梁體底板→腹板→頂板。安裝時采用角鋼制作的卡具控制間距和層距，綁扎絲間隔綁扎，梅花型布置，絲頭往結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)不得伸入保護層內(nèi)。當梁體底板、腹板筋與預應力波紋管相抵觸時不得截斷鋼筋，只允許調(diào)整梁體鋼筋間距。鋼筋綁扎時接頭在同一截面不能超過50%，鋼筋保護層采用專用混凝土墊塊，其數(shù)量不得少于4個/m2。

（2）波紋管安裝：采用內(nèi)徑Φ90mm金屬波紋管，使用前檢查確認無變形損傷、銹蝕現(xiàn)象后方可使用。波紋管位置必須牢固、正確，安裝前，測量組按管道設計位置放樣，將定位鋼筋網(wǎng)片安放于梁體鋼筋骨架上，定位網(wǎng)片間距0.5m，曲線段適當加密?？v向預應力管道坐標偏差不大于4mm，橫向坐標偏差不大于4mm，安裝完成后，檢查管道表面有無孔洞或裂縫，如有立即更換或用膠帶封補。

（3）鋼絞線安裝：鋼絞線采用先穿法安裝，嚴格按計算的下料長度下料，用砂輪切割機切割，并在鋼絞線兩端統(tǒng)一進行編束，然后分兩根或三根一組進行人工穿束。

3.2.6 內(nèi)模安裝

鋼絞線、底腹板鋼筋安裝并驗收合格后安裝內(nèi)模。內(nèi)模采用厚12mm竹膠板與10cm×10cm方木組合模板，支架采用碗扣式鋼管、Φ48.3×3.0鋼管及可調(diào)頂托共同作為內(nèi)模的支撐體系，即箱梁內(nèi)中部采用碗扣式鋼管，兩端變截面、腹板模板及倒角部分采用Φ48.3×3.0鋼管支撐。支架下端采用混凝土墊塊進行支墊，避免支架直接支撐在底模上造成漏筋。

3.2.7 混凝土澆筑和養(yǎng)護

箱梁混凝土等級為C50，坍落度控制在18～20cm，混凝土澆筑時縱橋向按從跨中向兩端進行，橫橋向按“先底板與腹板倒角，其次底板，后腹板，最后頂板”的順序澆筑，橫橋向澆筑順序如圖10所示。澆筑時兩側(cè)腹板混凝土的高度控制基本一致，在支座、梁端、接觸網(wǎng)基礎等鋼筋密集區(qū)采用Φ30mm型振搗棒，其他部位采用Φ50mm振搗棒搗固，嚴防振動器碰觸波紋管和模板，但Φ30mm型小直徑振搗棒功率低、作用半徑較小，作業(yè)時適當延長振搗時間，專人監(jiān)控。振搗棒移動間距不超過其作用半徑的1.5倍，振搗過程中要做到快插慢拔，與側(cè)模保持5～10cm的間距，插入下層混凝土5～10cm左右。所有部位均振搗密實，搗固時間要適當掌握，不能漏振、過振，以混凝土不再沉落、表面呈現(xiàn)浮漿為度。

圖10 箱梁橫橋向混凝土澆筑順序圖

頂板混凝土表面進行二次收漿抹面，以防止表面收縮裂紋的產(chǎn)生，并于終凝前在道床底座板范圍內(nèi)用鋼刷拉毛。梁體混凝土收漿后及時用土工布覆蓋和灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不小于14d，灑水次數(shù)視環(huán)境濕度而定，以能保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為宜。

3.2.8 鋼絞線張拉

在梁體混凝土強度達到設計值80%且齡期不小于5d后進行鋼絞線初張拉，在混凝土強度及彈性模量達到設計值且齡期不少于10d后實施終張拉。張拉程序：0→預緊力（0.20σcon）→σcon持續(xù)5min錨固，兩端同步、左右對稱張拉，最大不平衡束不超過1束。預應力采用雙控措施，張拉過程中保持兩端伸長量基本一致。張拉預應力值以壓力表讀數(shù)為主，以預應力筋伸長值進行校核，實際伸長值與理論伸長值差控制在±6%以內(nèi)。終張拉完成24h后檢查確認無滑絲、斷絲現(xiàn)象，即可切割錨外多余鋼絞線，用砂輪切割機切割。

3.2.9 管道壓漿

在預應力終張拉后48h內(nèi)完成管道壓漿，采用真空輔助壓漿工藝，從箱梁低端向高端壓漿。壓漿時，先將灌漿閥、排氣閥全部關閉，真空閥打開，啟動真空泵，觀察真空壓力表讀數(shù)，即管內(nèi)的真空度。當管內(nèi)的真空度維持在-0.06～-0.08MPa時，啟動灌漿泵，打開灌漿閥開始壓漿。當漿體經(jīng)過空氣濾清器時，關掉真空泵及抽氣閥，打開排氣閥，觀察排氣管的出漿情況，當漿體稠度和灌入前稠度一致時，關掉排氣閥，繼續(xù)灌漿不小于3min，使管道內(nèi)的壓力維持0.5～0.6MPa，最后關掉灌漿閥。同一孔道的壓漿工序需一次連續(xù)作業(yè)完成，漿體從攪拌到壓入梁體的時間不超過40min，其溫度控制在5～30℃之間。

3.2.10 支架卸落和拆除

（1）落梁：預應力初張拉后，可進行支架落梁和拆除。落梁時采用4臺100t千斤頂分別置于每排4根鋼管柱的調(diào)節(jié)活動端上，同時將活動端向上頂起2～5mm后，取出活動端內(nèi)的鋼楔塊，待千斤頂回落時柱頂上的Ⅰ56型鋼分配梁、貝雷梁、Ⅰ20型鋼橫梁、模板等同時卸落，即完成落梁作業(yè)。

（2）支架拆除：支架拆除順序依次為：側(cè)?！啄！?0型鋼橫梁→貝雷梁→Ⅰ56型鋼分配梁→鋼管柱及連接系，拆除貝雷梁時按“縱橋向?qū)ΨQ均衡、橫橋向基本同步”的原則分階段循環(huán)拆除[3]。拆除貝雷片采用4臺倒鏈葫蘆分別置于4根Ⅰ56型鋼分配梁上，將貝雷片同步緩慢往外側(cè)拉至箱梁翼板邊緣下方，然后用吊車或塔吊配合起吊拆除。Ⅰ56型鋼分配梁和鋼管柱采用兩臺5t卷揚機配合拆除，先在每根鋼管柱正上方的箱梁頂板和底板內(nèi)埋設Φ100mmPVC預留孔，然后拆除支架時卷揚機放于橋面上，其鋼絲繩穿過預留孔達到鋼管柱位置，以利于垂直起吊、卸落鋼管。

4 支架施工注意事頂

（1）作業(yè)人員必須經(jīng)體檢合格后方可進行高空作業(yè)，并做好安全防護措施。

（2）鋼管柱的底座與承臺預埋鋼板必須連接焊接牢固，安裝管柱時必須控制其垂直度滿足要求。

（3）支架預壓后，必須安排專人重新檢查管柱的連接螺栓、連接系接頭是否有松動或脫落情況。

（4）貝雷片的連接銷、連接系以及與分配梁的卡位措施等安裝到位、牢固。

（5）支架拆除時，必須安排專人指揮吊車或卷揚機等作業(yè)，慢拆慢放，管柱的縱橫向連接系不允許一次全部拆除后再拆除管柱，避免管柱失穩(wěn)。嚴禁讓拆除的構(gòu)件直接自由墜落。

5 結(jié)語

鋼管貝雷梁柱式支架操作方便、基礎處理難度小、受地勢影響小，安全可靠，且鋼管柱及貝雷梁結(jié)構(gòu)載荷能力強，抗彎剛度大，變形量小，可準確控制橋面標高[4]。其在云桂鐵路馬內(nèi)雙線大橋高墩支架現(xiàn)澆梁的成功應用，突破了一般將滿堂支架等施工支架控制在30m高度以內(nèi)的范疇，既克服了山嶺地區(qū)因交通不便、施工場地有限而無法進行移動模架等大構(gòu)件運輸和組裝的難題，也克服了滿堂碗扣式支架施工繁瑣、基礎處理量大、變形量較大的缺點，可供同類橋梁工程施工提供借鑒。

[1]崔昌洪，韋健江.鋼管貝雷梁柱式支架在高墩大跨現(xiàn)澆箱梁施工中的運用[J].公路，2005（10）：10-16.

[2]鐵建設.高速鐵路橋涵工程施工技術指南[S].北京：中國鐵道出版社，2010.

[3]中華人民共和國鐵道部.TB10110-2011鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術規(guī)程[S].北京：中國鐵道出版社，2011.

[4]唐林.現(xiàn)澆連續(xù)梁貝雷梁柱式支架法施工技術[J].山西建筑，2010，36（7）：118-119.

責任編輯：孫蘇，李紅

區(qū)縣建設

重慶涪陵區(qū)規(guī)范招投標監(jiān)管助力陽光招標

涪陵區(qū)城鄉(xiāng)建委著力提高監(jiān)管水平，不斷強化招投標服務標準化建設。一是規(guī)范全流程監(jiān)管，強化制度建設。今年以來，制定執(zhí)行了規(guī)范招投標資質(zhì)設置管理、限額以下工程承包商庫管理辦法、房屋和市政工程施工標準招標文件、涪陵區(qū)招投標活動現(xiàn)場管理規(guī)定、投標突發(fā)事件應急處置預案等5個制度性文件。二是規(guī)范關鍵環(huán)節(jié)監(jiān)管，強化陽光公正。制定執(zhí)行了招投標雙人監(jiān)管制度、建設工程開評標監(jiān)督制度、建設工程招標公開告知制度、建設工程招標文件備案審查制度、建設工程招投標不良行為通報制度等5項制度。三是規(guī)范權(quán)力清單管理，強化監(jiān)督制約。細化削權(quán)分權(quán)，完善招投標內(nèi)部審批表格10張，落實首問首辦責任，簡化優(yōu)化方便群眾辦事。1-8月，共辦理房屋建筑和市政工程招標報建142個，中標金額318556萬元。其中，國有投資項目招標103個，中標金額146972萬元，節(jié)約投資33429萬元。處罰通報不良行為1起，罰款102.6萬元，無招投標服務投訴。（來源：涪陵區(qū)城鄉(xiāng)建委）

Construction Technology of Steel Pipe&Bailey Beam Bracket System for High Pier Simply-supported Cast-in-place Girder

To establish cast-in-place bridge girders in the mountain area,it is key to adopt an appropriate bracket support system under the limited construction conditions.With thedouble-linebridgeon Yungui Railway asacase,wherethebracket support system of steel pipe&bailey beam isapplied in the high pier simply-supported cast-in-place girder,the bracket design,installation and dismantling as well as the construction technology and tips for box girder areintroduced,in hopeof providing somereferencesfor similar programs.

steel pipe&bailey beam;bracket;high pier;cast-in-placegirder

U445

A

1671-9107（2017）10-0012-05

10.3969 ／j.issn.1671-9107.2017.10.012

2017-01-20

甘小江（1977-），男，廣西扶綏人，本科，工程師，主要從事鐵路工程施工工作。