节段梁高位悬拼架设施工技术

陈迁

中铁大桥局第二工程有限公司 210015

摘要：广州轨道交通十四号线一期五标新和站至太平站区间上部结构主要为节段梁，节段梁采用架桥机架设。节段梁架设采用墩顶现浇段及临时支墩作为支撑，架设过程中采用高位悬拼技术。

关键词：节段梁；架桥机；高位悬拼

一、工程简介

广州轨道交通十四号线一期工程线路全长54.5km，地上线长32.6km。五标新和站至太平站区间节段梁共计96孔1336片，孔跨分别为40m、38m、37m、36m、32m五种，节段梁截面如右图。

单孔節段梁除边跨墩顶D类节段外，边跨、中跨的可分B类、Ga、Gb、Gc、Gd五个类型，长度分别为2.35m、2.6m、2.4m、2.6m、2.6m、2.4m，各联根据实际情况进行配跨，中墩墩顶节段为现浇。梁段接缝采用环氧树脂湿接缝。

二、DP50/40型架桥机结构

该架桥机主要由主框架、1号腿、2号腿、3号腿、4号腿、天车、端吊挂、中吊挂、辅助天车、附属结构、液压系统、电气系统等组成。

1—主框架、2—1号腿、3—2号腿、4—3号腿、5—4号腿、6—天车、

7—端吊挂、8—中吊挂、9—辅助天车、10—附属结构、11—液压系统、12—电气系统

三、临时支墩

3.1 临时支墩设计

根据节段梁架设工艺，需在墩旁设置临时支墩，用于支撑单孔节段梁。临时支墩采用钢管柱+分配梁结构形式，钢管柱底部支撑在承台上。钢管柱在单墩的布置为4根G1φ1.0m+4根G2φ0.63m两种规格。钢管桩布置在墩身周边通过连接系形成框形结构，以增强其稳定性，在连接系对应位置，钢管桩与墩身之间采用附框进行加固，提高纵向稳定性。桩顶分配梁之上设置千斤顶和砂筒，起到精确调整梁体位置、抄垫和后期辅助拆除支架的作用。

3.2 临时支墩验算

3.2.1工况分析

管桩最大受力工况为架桥机2#支腿位于墩顶块上、3#支腿位于后一跨梁体上，此时3#支腿下管桩受力最大，承受后一跨梁体1/2荷载、架桥机后支腿荷载及施工荷载。

3.2.2、荷载计算

（1）单孔梁体自重（不含墩顶现浇段）：G梁体=5670.8KN；架桥机后支腿荷载：F后=5964KN；施工荷载：G施=958.75KN；垫梁荷载：G垫梁=6.89KN。

（2）竖向荷载：F=（G梁体/2+F后+G施/2+G垫梁）=4642.83KN。

（3）风荷载：按6级风考虑，基本风速V=13.8m/s。计算得单根钢管桩G1顶端承受的水平荷载为：F=19.84KN。

3.2.3、墩旁支架计算

钢管桩G1采用φ1000×20mm钢管，材质为Q345B，钢管桩G2采用φ600×6mm钢管，材质为Q235B。在最不利工况下，墩旁支架将承受最大竖向荷载作用，同时考虑风荷载对支架产生的水平力影响。建立计算模型如右图：

（1）由模型计算求得钢管桩桩底反力：钢管桩G1的桩底反力FMAX=4456.36KN；；钢管桩G2的桩底反力F，max=333.95KN。

（2）钢管桩压弯稳定计算

根据钢结构设计规范压弯构件稳定性：

；满足要求。

（3）、支架整体稳定性验算

整体模型屈曲分析，以结构自重为常量，竖向荷载为变量，一阶模态如右图所示。屈曲特征值，满足要求。

通过计算，钢管立柱强度、刚度及稳定性均满足要求。

四、节段梁高位悬拼架设

4.1节段梁悬挂作业

为便于节段梁的线型控制，需先将全部节段悬挂在架桥机上，消除架桥机的变形。单孔按照先两端节段、后跨中节段的顺序依次吊装。为观察因节段梁悬挂对架桥机产生的变形影响，在每悬挂一片节段梁后，对架桥机主桁进行变形监测。

首先运梁车将单个节段运至架桥机下方，安装吊具，天车吊起节段提升50cm，然后纵移至悬挂点位置后再提升至节段梁设计标高2m以上，利用中吊挂Φ32精轧螺纹将箱梁悬挂在架桥机主桁上。最后操纵天车慢速放松吊具至悬挂吊杆完全受力，拆除起重天车与吊挂之间的螺栓连接。按照上述方法循环悬挂单孔全部节段。

4.2节段梁单孔首节段精确调整和临时固定

在单孔全部节段完成悬挂作业后，随即对胶拼起点处首节段进行精确调整，利用天车依据线形监控单位提供的首节段控制数据对首节段的三维坐标进行调整。为避免首节段发生位移影响后续节段胶拼，必须对首节段进行临时固定，临时固定措施设置在已架梁段或中墩墩顶现浇段上，采取限位型钢支架对节段底板边缘进行纵桥向和横桥向的约束。

4.3节段梁单孔剩余节段的架设

①测量数据交接：对上一节段定位数据提供给线形监控单位，形成下一段数据。

②匹配初对位：安装下一节段的吊具，解除Φ32精轧螺纹吊点，将箱梁重量转换到吊具上，利用天车将箱梁缓慢的靠近上一节段，利用天车的横调纵调油缸对箱梁进行三向调节使节段梁标高、轴线及剪力键与上个节段匹配。

③环氧树脂涂刷：节段梁之间的粘结材料选用无溶剂型改性环氧树脂粘接剂。先调整节段梁相邻间距20cm，作业人员分别在箱梁顶面和箱梁内室对匹配面涂抹环氧胶，涂抹时可用铲子或带手套涂抹，保证涂抹厚度2～3mm。预应力孔道垫圈周围1cm范围不需要涂胶，附近胶体厚度在3～5mm。

④匹配合拢：涂胶完成后，起重天车将箱梁向已拼装梁段移动合拢，并用吊具上的调位系统进行精调就位，直至预拼时的标记线互相吻合，完成匹配拼装。

⑤临时预应力张拉：临时预应力采用Φ32mm精轧螺纹钢，共设置6根，顶板4根，底板2根。顶板临时张拉通过钢锚块将力传递至顶板；底板临时张拉通过底板上砼张拉台座或齿块锚梁上将力传递至底板。节段精确定位完成后，安装临时预应力并张拉。临时预应力采取4台60T千斤顶在顶板、底板同时按照设计提供的张拉力由中间向外侧对称进行张拉。

⑥吊具转换：临时张拉完成后，重新安装吊挂Φ32精轧螺纹，利用100T千斤顶张拉将箱梁荷载由天车转换至架桥机主桁。

4.4单孔简支钢束张拉压浆、落梁

单孔节段梁胶拼完成后进行简支钢束张拉压浆，压浆完成后放松中间吊杆，箱梁处于简支状态，依靠架桥机两端的端吊挂使整孔箱梁下落。当箱梁下落距临时支架顶端约3-5CM时停止下落，操作架桥机的纵横移油缸使箱梁正确对位后，继续下落箱梁至临时支墩顶部，解除端吊挂。利用临时支墩上的4台250t千斤顶对箱梁标高进行精确调整。箱梁精确调整到位后，利用墩旁支架上的砂筒和钢垫块将其抄实，完成单孔节段梁架设。

4.5整联梁架设施工

架桥机过孔、依次完成一联剩余跨节段梁架设，然后施工中墩、次中墩墩顶现浇段与节段梁之间湿接缝。湿接缝混凝土达到设计要求后，安装并张拉整联连续预应力钢束。整联连续钢束张拉压浆完成后，拆除中墩处临时支墩。中墩处临时支墩拆除后，施工边墩后浇段。后浇段混凝土达到设计要求后，拆除边墩处临时支墩。整联节段梁完成支撑体系转换，形成连续刚构。

4.6节段梁架设控制要点

①控制好预制质量，加大节段梁出厂前检查，避免影响架梁。②悬挂安装起始块对箱梁线形影响大，要严格控制其安装精度。③严格按照工艺对匹配面抹胶张拉，要保证胶的厚度及均匀性，张拉后环氧胶要饱满，不能有空洞。④梁段架设时，悬挂要尽量减少误差，严格控制拼装过程中的张拉、拼装完成后的吊杆卸载等作業。⑤严格湿接缝施工工艺，保证湿接缝混凝土振捣密实。⑥每个节段拼装后，要立即通孔检查，做好湿接缝处预应力管道的过渡和密封。⑦严格按设计要求进行预应力张拉，并及时压浆，采取措施保证孔道压浆质量，避免漏压浆，并及时封锚。⑧做好线形监控，尽量避免垫环氧垫片调节节段梁三维坐标位置。

五、结语

广州轨道交通十四号线一期工程节段梁重量大、施工场地狭窄，采用了DP50/40型架桥机架设，目前已完成多联节段梁架设。节段梁高位悬拼架梁速度快，线性控制良好，质量得到保证。该工程为同类节段预制梁架设施工提供了一定的施工经验。

参考文献：

[1]汪一骏.钢结构设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2004。

[2]《架桥机安全规程》GB26469-2011。

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见取费格式产生的差异巨大。

○8检查信息价。要注意信息价的说明，有些只是单纯的材料价，有些是组合价，已含人工材料费，按税前独立费计。如外墙涂料，已含人工材料费及腻子单价在内，需注意检查计算外墙涂料后不能再重复计算外墙腻子。

○9对于人工费的调整，须查看合同约定，按合同约定执行。

3、签证单的审核

○1先判断其是否有效。签证单须经三方签字盖章方有效，对资料不齐全的签证单，可拒绝此项的结算。

○2验证签证内容的正确性。如签证单上有计算式的，一定要把每条计算式重新核对一遍，施工方常故意算错结果，或是点错小数点，有些甲方代表或监理未经核实结果便签字。

○4审核签证内容的合理性。如我司项目某签证单，签证内容是楼梯栏杆310元/m，明显偏高，经咨询现场预算员，得知该单价已含油漆在内，按税前独立费计。对于明显偏高或不合常理的签证单价，要勇于质疑、求证，这样才能核减不合理的造价。

对于工程联系单，亦执行签证单相同的流程。

4、实地考察

审核人员不能只根据送审资料闭门造车，一定要到现场复核实际做法是否与图纸及资料相符。还要检查已完工程中的项目是否该施工单位做，这项工作需与现场预算员沟通。因为很多房开企业常把图纸中的某些项目外包，如未经核实便按图计算，会造成把外包的项目工程款算给了总包单位。

审核人员在工程结算过程中，如图纸有未明确或有疑问的地方，需用笔一一记下来，再到现场核对，回去后再根据复核情况修改。

对于隐蔽工程，竣工结算时已没办法核实，可根据现场人员在各个施工阶段拍的照片核实，没做或少做的分项要扣除出来。如地下室筏板基础防水，一般做法是在防水卷材上抹一层水泥砂浆保护层，再做一层30-50mm厚的细石混凝土保护层，根据照片发现施工单位多有偷工减料，有部分未做细石混凝土保护层，甚至不做水泥砂浆保护层，直接把钢筋放在卷材上，因基础已覆盖，无法正确计算工程量，此时可酌情给少部分水泥砂浆的钱，此情况可扣狠一点，等于惩罚施工方的偷工减料行为。如施工方提出抗议，可解释为因你方的行为照成我方无法正确计算工程量，后果由你方承担，此时主动权在我方手上。

三、竣工结算审核原则

在审核过程中一定要把握3个原则

1、多算不如少算原则

大构件不漏，小构件暂不算，待对数时如施工方提出再补上，如对方未发觉，就故意漏掉。不要一开始就按图计算所有构件，对数阶段对方预算员可根据我方的结算书察觉自己漏算的项目，就等于提醒对方漏算。

2、套低不套高原则

如一个分项有2条以上相似的定额，既可套这个，也可套那个定额，此时就选单价低的定额，就低不就高。

3、对施工方错误的对策原则

错误分为主动错误和被动错误。主动错误就是故意算错，此法常出现在签证单上，或是算量代码的选择上；被动错误是预算员因自身业务水平的局限出现的错误。不论是哪种错误，相应的对策就是以不变应万变：多算的改正，少算漏算的不增加。

一个结算工程经过以上步骤的审核，工程造价基本控制在合理范围内。