孫萌

（杭黃鐵路有限公司 工程師，浙江 杭州 310000）

1 工程概況

千島湖站位于浙江省淳安縣文昌鎮(zhèn)文昌村，站房為線正下式中型鐵路旅客客運站，站房總建筑面積8 944 m2，站場規(guī)模為2站臺，6條線，站臺寬12 m，長 450 m。

本工程托柱梁為大雨棚框架柱生根π形梁，位于站房南北兩側(cè)、鐵路橋梁橋墩頂部，梁面標高為22.00 m，每側(cè)梁體縱向總長度為175.6 m，分三段通過盆式橡膠支座連結(jié)于橋墩上。截面整體尺寸為B×H=2 800×2 500 mm，由兩個 B×H=800×2 500 mm的矩形梁組成，梁頂部連接板厚為250 mm。沿梁長度方向每6.175 m設(shè)置1 000 mm厚橫向梁作為雨棚柱生根點。

2 工程自然條件

2.1 自然條件

本工程所在地屬亞熱帶濕潤季風氣候，溫暖多雨，四季分明，冬夏長，春秋短。年平均日照時間1 951 h，常年平均氣溫17.0℃，平均無霜期263天，年相對濕度76%，年平均降雨量1 604 mm，年平均雨日為155天，臺風襲擊本流域每年約2～3次。此處為梅雨主控區(qū)，其中4—6月為多雨期，雨量占全年的44%，11月至次年1月為少雨期，雨量占全年的10%。

2.2 周邊環(huán)境條件

本工程站房北側(cè)為攪拌站，距離站房施工區(qū)域25 m；南側(cè)為新建站前廣場，高7 m，預(yù)留施工寬度9.5 m；東側(cè)緊鄰潭頭溪河道；西側(cè)為新建互通橋梁，預(yù)留施工寬度12.85 m。

3 工程重難點

3.1 施工重點

1）混凝土澆筑施工。站房施工作業(yè)面多，混凝土需求集中，且連續(xù)梁跨度較長，一次性澆筑完成，單次梁體砼澆筑最大方量為320 m3，連續(xù)澆筑構(gòu)件最長為73.95 m。如何確保砼澆筑的連續(xù)性和實體質(zhì)量，將是本工程的管控重點工作。

2）高支架現(xiàn)澆施工安全。在該區(qū)域支架現(xiàn)澆高度均在20 m以上，且與其他施工作業(yè)面存在交叉施工，因此，支架現(xiàn)澆施工安全防護、吊裝作業(yè)將作為項目安全管控重點工作。

3.2 施工難點

為提高施工效率、節(jié)約資源投入、降低施工成本，擬采用貝雷梁+60體系盤扣架支架法組織站房范圍內(nèi)托柱梁[1-2]施工。由于該橋墩高19.5 m、最大跨度24 m，對貝雷梁支架結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了較高的技術(shù)要求，必須在方案階段對各種不利工況進行深入研究，確保施工階段施工安全[3-5]。

4 總體施工部署

4.1 總體施工方案

根據(jù)總體施工計劃，為保證站房上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)平行施工，互不影響，且便于施工完畢后進行上部站臺雨棚結(jié)構(gòu)外挑部分施工，本工程擬采用貝雷梁支撐架+60體系盤扣架作為模板支撐體系。

本體系搭設(shè)總計14跨，站房南北兩側(cè)各7跨。每跨貝雷梁支撐架縱向長度為20 m，凈跨度為15.59 m，貝雷架搭設(shè)高度12.1 m。

4.2 施工順序

本工程分站房南北側(cè)同時組織施工，每側(cè)施工由中間向兩邊進行，以確保上部大雨棚高屋脊施工的連續(xù)性。

4.3 測量定位

1）軸線、模板邊線放線：用經(jīng)緯儀引測建筑物的軸線，并以該軸線為起點，引出其他各條軸線。

2）水平標高控制：根據(jù)模板實際施工要求用水準儀把建筑水平標高直接引測到模板安裝位置，也可引測到其他過渡引測點，并辦好預(yù)檢手續(xù)、技術(shù)核定等。

5 模板支撐體系設(shè)計與施工

5.1 模板支撐體系的設(shè)計

5.1.1 普通跨（3～11軸/A 軸、3～11 軸/F 軸、13～15軸/A軸、13～15軸/F軸）范圍內(nèi)模板支撐體系方案

本部位共計8跨，站房南北各4跨，每跨貝雷梁支撐架縱向長度為20 m，凈跨度為15.59 m，貝雷架搭設(shè)高度14.1m，寬度為4.5m。如圖1、圖2所示。

圖1 貝雷架支撐體系立面圖

圖2 貝雷梁支撐體系側(cè)立面圖

該體系在新建線路橋墩承臺上設(shè)置8根φ600×16 mm無縫鋼管作為支撐，每側(cè)設(shè)置4根，每根鋼立柱中線與既有橋墩的距離為2.205 m，每根鋼管柱之間采用雙拼L75×7角鋼設(shè)置2 m高剪刀撐共2道，剪刀撐間距為3 m，剪刀撐用角鋼與鋼立柱剛接連接；鋼管上部橫向設(shè)置2根6 m長HW40工字鋼為主橫梁；貝雷梁采用321型標準單片不加強型貝雷梁片（單片為3 m、2 m）拼接成型后放置于主橫梁上部，共設(shè)置16道7榀，貝雷片之間采用L63×4角鋼作為支撐架橫向連接；貝雷梁上部橫向采用單根6 m長I10工字鋼為分配梁，按照縱向間距0.9 m均勻布置。貝雷梁搭設(shè)完畢后，在每根鋼立柱側(cè)面焊接雙拼L75×7角鋼作為附墻件與既有橋墩墩身預(yù)留鋼板焊接連接，部分無預(yù)埋件時，采用150×10 mm 膨脹螺絲連接 150×150×8 mm 鋼板作為后置埋件連接附墻件，附墻件豎向設(shè)置兩道，第一道距離地面2 m，第二道距離第一道7 m。

貝雷梁上部在分配梁上部搭設(shè)60體系盤扣架作為托柱梁和站臺外挑雨棚支撐架。盤扣架立桿縱向間距為0.9 m，橫向間距為0.6 m，縱橫向剪刀撐隔跨由底部至頂部滿布設(shè)置。

5.1.2 1～3軸/A軸模板支撐體系方案

該部位為1跨，貝雷梁支撐架縱向長度為20m，凈跨度為15.59 m，貝雷架搭設(shè)高度14.1 m，寬度為7.6 m，設(shè)置10根φ600×16 mm無縫鋼管作為支撐，每側(cè)設(shè)置5根，其他搭設(shè)要求與方案1中的要求相同。

5.1.3 1～3軸/F軸模板支撐體系方案

站前互通橋梁已經(jīng)施工完畢，本部位貝雷架施一側(cè)以鋼管柱為支撐桿，另外一側(cè)連接于已經(jīng)施工完成的互通和橋梁上部，貝雷梁上部搭設(shè)60體系盤扣架為支撐體系，其他構(gòu)造與方案1中相同。

5.1.4 貝雷架基礎(chǔ)承臺設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)場勘查情況，部分貝雷梁支撐應(yīng)制作獨立基礎(chǔ)。考慮獨立基礎(chǔ)受鋼管柱的沖切情況，根據(jù)鋼管柱的縱橫向布置，獨立基礎(chǔ)設(shè)計為：寬度3 m，長度7 m，高度0.8 m，承臺頂面高度為-1.2 m，內(nèi)部配置φ18@200雙層雙向網(wǎng)片鋼筋。

5.2 支撐架體系安裝施工

5.2.1 鋼管立柱施工

按照貝雷梁支撐架設(shè)計，部分鋼管柱位于新建橋梁承臺，部分因新建橋梁承臺較小，需另行加大基礎(chǔ)承臺。

根據(jù)墩身高度和計算結(jié)果，每排鋼管立柱之間共設(shè)置2道連接系，第一道距離地面4 m，第二道距離第一道5 m，立柱之間水平連接、剪刀撐均采用雙拼L75×7角鋼，連接系與鋼管立柱焊接連接。鋼管柱安裝完畢后，在每根鋼立柱側(cè)面焊接10#槽鋼作為附墻件與既有橋墩墩身預(yù)留鋼板焊接連接，附墻件豎向設(shè)置兩道，第一道距離地面4 m，第二道距離第一道5 m。

5.2.2 橫向主梁施工

鋼管立柱頂面均設(shè)置2根HW40型工字鋼作為橫向分配梁，橫向分配梁與鋼管立柱間設(shè)置1.5m高活接頭作為標高調(diào)整裝置。標高調(diào)整完畢后，利用鋼楔插入活接頭位置卡定位置,然后采用25 t吊車吊裝鋼梁就位并進行焊接固定。

5.2.3 貝雷梁片施工

橫向分配梁安裝固定完后，吊裝貝雷梁片。單跨采用8組16片貝雷梁布置形式，橫向間距0.3m，縱向貝雷片布置為 3×3 m+2 m+3×3 m；11～13 軸橫向間距為0.45 m，縱向貝雷片布置為2 m+6×3 m+2 m；安裝順序由站房里側(cè)向外側(cè)依次安裝。地面拼裝好成整片 （兩排），然后采用25 t吊車吊裝就位。

5.2.4 貝雷梁上部橫向分配梁

貝雷梁承重平臺上方按照間距0.9 m鋪設(shè)Ⅰ10工字鋼橫向分配梁。首次施工按照支撐結(jié)構(gòu)的最大跨進行預(yù)壓，并根據(jù)預(yù)壓結(jié)構(gòu)進行預(yù)拱度設(shè)置后進入下道工序施工。

5.2.5 盤扣架搭設(shè)

模板直接支撐體系采用60體系盤扣架，盤扣架立桿縱向間距為0.9 m，橫向間距為0.6 m；縱向和橫向斜桿沿架體全高隔跨設(shè)置，水平剪刀撐在梁底（板底）向下第二步水平桿位置滿布。架體外圍操作平臺及護身欄桿采用60體系盤扣架配套用外挑桿件設(shè)置，護身欄桿搭設(shè)高度不得低于1.1 m，并在護身欄桿外側(cè)懸掛綠色密目網(wǎng)。

5.2.6 模板支設(shè)

梁側(cè)模主楞采用雙鋼管，間距500 mm，梁側(cè)次楞采用40×80 mm木方，間距200 mm，梁體加固采用Φ14對拉螺桿，縱向間距500 mm設(shè)置，首排距離梁底200 mm、其他沿梁高間距300 mm設(shè)置。

5.3 支架拆除施工

5.3.1 支架拆除原則及順序

拆除貝雷梁前，梁體混凝土強度達到100%。先拆除上部盤扣架，然后拆除貝雷梁支架。

貝雷梁支架拆除按照“自上而下、由外到內(nèi)、后安先拆、對稱拆除”的原則分階段循環(huán)進行支架拆除[6]。

5.3.2 支架拆除方法

5.3.2.1 側(cè)模拆除

梁體混凝土達到設(shè)計強度60%以上，松開側(cè)模對拉桿，進行兩側(cè)外模拆除。

5.3.2.2 盤扣架拆除

盤扣架拆除前，上部結(jié)構(gòu)混凝土強度達到100%。拆除時，由上部向下部、由里向外依次拆除；架體拆除時，必須保證桿件傳遞至地面，嚴禁高空直接拋撒。

5.3.2.3 拆除分配梁

用倒鏈將工字鋼分配梁向外拉出，然后用吊車吊放至地面堆碼整齊。

5.3.2.4 拆除貝雷梁

因站房北側(cè)場地條件良好，拆除時采用吊車進行拆除，起吊時，吊點與安裝時相同；先將梁體貝雷片與橫向主分配梁連接的U型螺栓拆除，采用吊車起吊下放拆除。站房南側(cè)受場地條件限制，需采用吊車站在站房內(nèi)側(cè)吊裝拆除，應(yīng)先逐組拆除U型螺栓，然后采用汽車吊起吊拆除。

5.3.2.5 拆除橫向分配梁及鋼管支撐

解除橫向分配梁的限位連接，在預(yù)先留置于梁體上的φ32鋼筋掛鉤上安裝手動葫蘆，手動葫蘆的另外一端與鋼管柱頂部連接，然后調(diào)整手動葫蘆后，先拆除架空層底部5 m長鋼管柱，然后繼續(xù)調(diào)整手動葫蘆，使第二段鋼管柱降至地面拆除。

5.4 支架預(yù)壓及預(yù)拱度設(shè)置

5.4.1 支架預(yù)壓的目的和意義

通過預(yù)壓的手段檢驗、檢查支架及地基的強度和穩(wěn)定性，消除整個支架的塑性變形，消除地基的沉降變形，測量出支架的彈性變形和非彈性變形，更加準確地掌握支架的剛度等力學性能指標，借以指導(dǎo)模板安裝，標高控制，為施工監(jiān)控提供可靠的參照數(shù)據(jù)，保證梁底施工線型、高程控制，滿足設(shè)計和規(guī)范要求施工。

5.4.2 預(yù)壓范圍

為驗證支架設(shè)計情況和判定支架起拱度要求，結(jié)合施工進度情況，本工程預(yù)壓只對安裝的第一跨（站房北側(cè)9～11軸）進行預(yù)壓，預(yù)壓上料應(yīng)基本按混凝土澆筑過程中的施工受力狀態(tài)進行操作。

5.4.3 預(yù)壓總體施工方案

支架預(yù)壓采用混凝土預(yù)制塊分級加載預(yù)壓方案，最大加載重量為梁體自重的110%，荷載分部按照梁體荷載形式布置。

支架預(yù)壓工序：支架驗收→標高測量→預(yù)制塊就位→加載60%→沉降變形觀測→加載100%→沉降變形觀測→加載110%→沉降變形觀測→表面覆蓋→卸載→標高調(diào)整。

支架預(yù)壓順序：鋼管立柱墩與貝雷梁支架預(yù)壓加載順序為從支座位置向跨中位置依次對稱進行，即加載順序為模擬砼澆筑順序，由簡支的梁段向跨中加載。

支架預(yù)壓觀測頻率：支架加載前，應(yīng)監(jiān)測記錄各監(jiān)測點初始值。每級加載完成1 h后進行支架的變形觀測，以后間隔6 h監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量，當相鄰兩次監(jiān)測位移平均值之差不大于2 mm時，方可進行后續(xù)加載。全部預(yù)壓荷載施工完成后，應(yīng)間隔6 h監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量，當連續(xù)12 h監(jiān)測位移平均值之差不大于2 mm時，方可拆除預(yù)壓荷載。支架卸載6 h后，應(yīng)監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量。

5.4.4 監(jiān)測點的布置

監(jiān)測斷面設(shè)置在預(yù)壓區(qū)域的支墩和縱梁跨中位置；支墩處橫梁頂面和縱梁跨中應(yīng)對稱梁體中心線各布置5個監(jiān)測點。

5.4.5 預(yù)壓結(jié)果的分析及預(yù)拱度設(shè)置

預(yù)壓結(jié)束對觀測成果進行數(shù)據(jù)分析，同時算出支架加載100%時的彈性、非彈性變形，計算預(yù)拱度。

對于跨中設(shè)置鋼管立柱支撐的現(xiàn)澆支架，應(yīng)根據(jù)計算疊加設(shè)置預(yù)拱度。

6 施工安全保障措施控制重點

6.1 現(xiàn)澆梁施工安全措施

1）站房的現(xiàn)場作業(yè)平臺、現(xiàn)澆梁支架與臨時模板支撐體系都要經(jīng)過受力計算，要與設(shè)計荷載與現(xiàn)場實際相符，確保結(jié)構(gòu)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。嚴格按設(shè)計圖施工作業(yè)，安裝完畢后按審批程序逐級審核報監(jiān)理批準后方可進行后續(xù)施工。

2）在站房梁體砼澆注前、澆注過程中，須派專人負責支架、模板的隨時檢查。如發(fā)現(xiàn)支架、模板出現(xiàn)較大變形或發(fā)出較大異常聲響時，應(yīng)立即暫停砼澆注，待查明原因并妥善處理后方可繼續(xù)施工。

6.2 貝雷梁支架高空施工作業(yè)安全措施

1）站房及雨棚大跨度屋面投影范圍內(nèi)設(shè)置安全警戒線，非施工作業(yè)人員不得進入施工現(xiàn)場，技術(shù)及作業(yè)人員進入現(xiàn)場必須做好登記，做好人身安全防護，佩戴安全帽、安全繩，預(yù)防安全事故；現(xiàn)場搭設(shè)的扶梯、工作臺、腳手架、護身欄、安全網(wǎng)等，須牢固可靠，并經(jīng)驗收合格后方可使用。

2）貝雷梁支架高空作業(yè)上下通行要由斜道或扶梯上下，不準攀登模板、腳手架、或繩索上下，作業(yè)時必須站在穩(wěn)固的腳手板上，嚴禁站在鋼管上；作業(yè)用的料具應(yīng)放置穩(wěn)妥，小型工具應(yīng)隨時放入工具袋，上下傳遞工具時，嚴禁拋擲；高處拆下的物體、余料和廢料，禁止向下拋擲；作業(yè)不宜上下重疊，確需在高處上下重疊作業(yè)時，應(yīng)在上下兩層中間用密鋪棚板隔離或采用其他隔離設(shè)施。

6.3 吊裝施工安全措施

1）吊裝作業(yè)場地先平整堅實，不得下陷，保證工作過程整機保持水平，對不夠堅實地面予以加強，支腿處應(yīng)加墊板，以加大地面承壓面積。須由專人指揮，要注意起重臂端部運動以及被吊物的狀況。

2）對起吊的重物重量了解準確，確定安全工作負荷，嚴禁超載使用。大風作業(yè)時必須注意安全，當風級大于或等于6級時，必須停止吊裝作業(yè)。

6.4 工程線施工安全措施

千島湖站大跨度混凝土梁在施工時，站前施工已開始鋪軌。本項目工程線施工受杭黃正線鋪軌行車安全的影響較大，施工影響侵限、人身安全等問題是控制重點。

1）做好限界控制，要確保工程行車安全，施工建筑物、設(shè)備、工器具等，在任何情況下,不得侵入鐵路建筑限界。

2）工程線施工要確保人身安全，嚴禁各單位人員私自搭乘機車車輛、以車代步、跨鉆車或從車鉤處通過；在停留列車、車輛或尾部通過時，應(yīng)與其保持5 m以上距離。

3）施工期間施工單位應(yīng)保持與車站值班員的聯(lián)系。當開行施工列車進行施工時，應(yīng)與調(diào)度員聯(lián)系。施工地點與車站、調(diào)度所之間應(yīng)有可靠的通信聯(lián)絡(luò)。利用列車間隔時間進行施工時，施工負責人應(yīng)通過車站值班員與列車調(diào)度員聯(lián)系，取得允許命令后方可進行，并時刻掌握列車運行情況和施工時間。

6.5 用電安全措施

1）臨時用電工程的安裝、維修和拆除，均由經(jīng)過培訓(xùn)并取得上崗證的電工完成，非電工不準進行電工作業(yè)。電纜線路采用“三相五線”接線方式，電氣設(shè)備和電氣線路必須絕緣良好，支架上的電力線路其懸掛高度及線距應(yīng)符合安全規(guī)定。

2）配電箱要能防火、防雨，箱內(nèi)不得存放雜物并應(yīng)設(shè)門加鎖，專人管理。用電設(shè)施實行一機、一閘、一漏、一箱，漏電保護器裝置應(yīng)與設(shè)備相配合，不得用一個開關(guān)直接控制兩臺及以上的用電設(shè)施。

7 結(jié)束語

綜上所述，千島湖站大跨度、超高、大截面π型混凝土梁在施工過程中，受支撐體系影響大，且要求較高。貝雷梁支撐體系在鐵路站房施工工程中使用成功案例較少，因此對其施工工藝和控制措施進行詳細分析，以供同類型工程參考與借鑒。