门式墩盖梁D型便梁法施工技术

金 立 忠

(中交隧道工程局有限公司，北京 100088)



门式墩盖梁D型便梁法施工技术

金 立 忠

(中交隧道工程局有限公司，北京 100088)

结合皖赣左线芜南路特大桥26号～28号门式墩施工实例，通过支架方案优劣比较，确定采用D型便梁法对大跨度、重荷载的高墩盖梁进行施工，并从钢管柱安装、底模安装、支架预压、混凝土施工等方面，全面阐述了D型便梁法施工工艺，达到了降低施工成本、加快施工进度的目的。

盖梁，门式墩，D型便梁，支架

0 引言

特大桥门式墩上跨既有线路，采用D型施工便梁架空现浇横梁的施工方法，解决了紧邻线路支架基础处理难度大、基本建筑限界与结构物间净空有限等问题，具有简化施工流程，易操作，可控性强等特点，加快了施工进度，同时取得了良好的社会效益及经济效益。

1 工程概况

皖赣左线芜南路特大桥26号～28号墩采用门式墩斜跨宁安线青弋江特大桥。门式墩盖梁采用C50钢筋预应力混凝土结构，设计几何尺寸为20 m(长)×3 m(宽)×2.5 m(高)，盖梁在与墩柱相接处外侧设置20 cm×20 cm倒角，内侧设置50 cm×150 cm倒角。桥梁下部为钻孔灌注桩基础，承台几何尺寸为6.8 m(长)×7.2 m(宽)×2.5 m(高)。

26号～28号门式墩墩高分别为18.5 m,18.5 m,19 m，与宁安线青弋江特大桥箱梁最近距离分别为58 cm,50 cm,42 cm。盖梁底距宁安青弋江特大桥预制梁面高度分别为858.7 cm,898.4 cm,925.4 cm。

根据总体工期安排，门式墩盖梁施工期间宁安线青弋江特大桥仍在进行箱梁架设施工。根据运梁车及梁高计算，要求门式墩盖梁施工时应保证6.1 m(高)×13 m(宽)的运梁通道。

2 方案比选

桥址位于低洼水塘区域，为减少支架地基处理费用，确定采用承台基础作为膺架基础。根据施工现场实际情况并结合以往类似工程经验，支架主梁拟定贝雷梁和D型便梁两种方案进行比选。

2.1 贝雷梁膺架法

采用4根φ820×16 mm钢管柱作为临时支墩，钢管立于承台上，钢管柱顶采用2Ⅰ40b工字钢作横梁。盖梁两侧各采用5片加强型单层321贝雷桁架作主横梁，各组贝雷梁片间采用贝雷梁专用连接件连接。由于贝雷梁支点受剪无法满足要求，需对贝雷梁组进行加强。加强方式在贝雷梁组上分配2Ⅰ25@1 m扁担梁。

扁担梁上安装2HN30纵向横梁。纵向横梁上搭设HN30@50 cm底模分配梁。支架上再搭设碗扣钢管架，铺设盖梁底模。

采用贝雷梁膺架法方案如图1,图2所示。

2.2 D型便梁膺架法

采用4根φ600×10 mm钢管柱作为临时支墩，钢管立于承台上，支架主梁选用D24型施工便梁，相邻Ⅰ40b分配梁间距为60 cm。支架上再搭设碗扣钢管架，铺设盖梁底模。其结构型式如图3，图4所示。

2.3 方案确定

根据方案图，贝雷梁支架比D24施工便梁支架工艺复杂，工序繁琐，使用型钢材料多样，导致安装以及拆除工期会比D24施工便梁支架高出3倍以上。因此D24施工便梁支架具有明显的优势。

按3个月周期计算，3个门式墩盖梁采用贝雷梁支架租赁费及安拆费用764 967元(根据租赁审核定价，不包括支架上碗扣钢管架)。

采用D24施工便梁支架方案，便梁租赁费1 000元/d，租赁费用共90 000元,从采用轨道吊运输至芜湖站来回运费140 000元。支架安拆费用107 100元。合计费用337 100元。

综合工期及经济效益比选，门式墩盖梁采用D型便梁膺架法进行施工。

3 D型便梁膺架法施工工艺

3.1 钢管柱安装

采用4根φ600×10 mm钢管柱作为临时支墩，钢管立于承台上，采用φ12钢筋通过法兰孔与承台锚固。同排两钢管中心距为3.9 m，线路左侧同排钢管柱距墩中心线1.9 m(靠近宁安线侧)，线路右侧同排钢管柱距墩中心线1.3 m(远离宁安线侧)，钢管柱间用[20槽钢加强稳固性，钢管柱上、下部采用型钢与墩柱合抱成一体。

3.2 2D24施工便梁安装

支架主梁选用D24型施工便梁，D24型施工便梁自江苏雷威建设工程有限公司租用，轨道车(吊)自南京运至芜湖，平板拖车拉至施工现场，施工现场采用1台70 t吊车吊装就位。因D24施工便梁不得有电焊、气割、吊装倾覆等任何形式的有损施工便梁原有的制造精度和拱度的行为，安装拆除时必须措施到位，专人指挥。

先在施工便梁两端系上绳索，两墩顶各安排一名工人引导绳索，防止吊装时施工便梁大幅度摆动。70 t吊车把D24型施工便梁吊离地面20 cm后，检查吊点是否牢固合格，便梁是否平衡，全部检查合格后，专人指挥吊装。

单根D24纵梁安装就位后，两端采用钢筋连接件临时连接固定。钢筋连接件一端焊接1 cm厚钢板，钢板设置螺栓孔，与施工便梁加劲肋螺栓孔采用螺栓连接，另一端与墩顶钢筋焊接固定。待单根D24纵梁安装临时固定后，拆除吊点，采用同样方法吊装就位第二根纵梁。两根纵梁间用内置型钢连接件固定，各设置在纵梁两端。型钢连接件采用[20槽钢制作，两端设置螺栓孔，与纵梁加强劲螺栓孔采用螺栓固定。型钢连接件安装后，拆除临时钢筋连接装置。

D24型施工便梁中心距为3.9 m，注意D24型施工便梁进场安装前要全面检查，防止施工便梁存在缺陷，确保支架纵梁的完整性。安装时应确保D24型施工便梁加强肋位于钢管柱中心。

3.3 分配梁安装

分配梁采用Ⅰ40b工字钢。工字钢采用25 t吊车吊装，人工配合安装，相邻工字钢间距为60 cm。工字钢两端采用钢筋焊接固定成一体，两端部工字钢采用U型钢筋与D24型施工便梁固定，注意钢筋不能与D24型施工便梁直接焊接，以免损伤施工便梁。

3.4 扣件钢管支架搭设

扣件钢管支架由φ48×3.5焊管制成，横杆与立杆连接采用扣件接头。碗扣钢管支架布局： 60 cm(横距)×60 cm(纵距)×90 cm(步距)。

搭设顺序：立杆→横杆→扣件连接→顶托。

3.5 底模安装

盖梁底模采用桥梁专用竹胶板制作安装，竹胶板厚15 mm。背楞采用5 cm×10 cm方木，相邻间距方木中心距不得大于18 cm。

3.6 防护支架及通道

盖梁四周搭设防护支架，防护支架采用扣件式钢管，并在钢管上系挂密目式塑料安全网。底部与工字钢分配梁进行锁定固定，上部利用φ8钢筋与盖梁钢筋或模板斜拉固定。

防护支架与盖梁间在工字钢分配梁上放置5 cm厚防滑方木板作为盖梁作业通道，盖梁端部平放一根Ⅰ40b工字钢作为作业通道，工字钢与D24型施工便梁绑扎固定。

3.7 支架预压

支架组装施工完成，并铺设梁底模板及侧模之后，对支架进行相当于1.2倍箱梁自重的荷载预压，以检查支架的承载能力，减少和消除支架体系的非弹性变形及地基的沉降。由于盖梁与墩柱相接处范围直接由墩柱受力，因此除墩柱处范围进行预压，计算预压总重量G=1.2×39.75×3×26/10=372.1 t。采用模拟压重方法，预压材料采用大尼龙袋装碎石(或钢材)方法进行压重，称重后直接吊装到支架顶底模板上进行预压。预压加重及卸载顺序为20%→60%→80%→100%→120%→100%→80%→60%→20%→0。加载的顺序接近浇筑混凝土顺序，不能随意堆放，卸载也分级并测量记录。

施工流程：布设观测点并记录支架初始标高→分布加载→观测加载后各测点标高→卸载→观测卸载后各测点标高→对预压结果进行数据分析。支架预压完毕后，要将现场记录的数据进行整理和分析，得出综合变形，并根据测得的数据和分析结果绘制沉降—时间曲线。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整模板的标高来控制箱梁的预拱高度。

3.8 钢筋加工及安装

钢筋加工与安装采用在钢筋加工厂制作成半成品，运送至现场，吊装在底板上绑扎安装成型。当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。绑扎铁丝的尾段不应伸入保护层内，保护层厚度采用与梁体混凝土同标号的混凝土垫块控制。

钢筋安装时按综合接地要求作好接地钢筋及接地端子的预埋，在梁顶支承垫石位置作好垫石钢筋预埋。

3.9 模板安装

安装时按“底模板安装→预压→钢筋加工”及“侧模板安装→端模板安装”顺序施工。底模选用厚15 mm桥梁专用竹胶板作面板，5 cm×10 cm红松木作纵桥向背楞(中心距18 cm)。端模、盖梁端至跨中方向3.7 m范围外侧模采用厚15 mm桥梁专用竹胶板作面板，5 cm×10 cm红松木作竖向背楞(中心距20 cm)；跨中12.6 m范围内利用既有桥梁墩柱钢模。

3.10 混凝土施工

混凝土一次浇筑成型，浇筑从跨中同时向两侧进行，分层浇筑，分层厚度30 cm，为防止混凝土自由下落和与钢筋管道碰撞发生离析，采用串筒入模，混凝土自由下落高度控制在2 m范围内。

混凝土浇筑完成在混凝土达到终凝要用无纺土工布遮盖，经常洒水，保持混凝土湿润状态，若遇高温或太阳暴晒时则应在混凝土初凝后，立即覆盖无纺土工布以免出现干缩裂缝。

拆侧模时的混凝土强度应达到2.5 MPa以上，梁体混凝土芯部与表面、表层与环境温差均不易大于15 ℃才能进行拆侧模施工；底模应在预应力张拉及孔道压浆后才能进行。拆模时注意梁体棱角完整性。

3.11 预应力钢筋工程

预应力分阶段一次张拉完成。张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的100%，且必须保证梁体混凝土龄期大于7 d。采用双控法，以油表读数确定张拉控吨位，以伸长量进行校核，两端对称张拉，最大不平衡束不超过一束，张拉顺序先N2，N4束，架梁后再张拉N1，N3束，从外到内左右对称进行，张拉后及时压浆。

3.12 支架拆除

扣件钢管支架用可调托撑或落架。落架时应从跨中向两边对称均衡卸落，并由专职测量员负责对盖梁进行观测，观察是否有裂缝现象和高程变化。卸落的模板及支架应分类存放，不得随意抛掷。

在预应力张拉压浆完毕后，将钢管支架顶托下调5 cm～10 cm脱模,竹胶板逐块撬开，然后倒至支架上运出。方木根据现场实际情况拆除，然后可拆除钢管支架。

逐一解除分配梁Ⅰ40b工字钢上钢筋约束，工人在盖梁上用绳索系住工字钢一端，另一端系在吊车吊钩上，慢慢拖出后吊离至地面。D24施工便梁采用70 t吊车拆除，先对其中一根施工便梁用绳索与钢管柱进行临时加固处理，在另一根上安装吊点，拆除型钢连接件，试吊离10 cm，检查吊点牢固可靠，便梁平衡后吊离至地面。注意先安装吊点后再解除连接约束。

4 结语

D型施工便梁具有支撑系统费用低、安装简便、支架受压变形量较小等优点。本文结合具体的工程实例，成功的将铁路加固专用D型施工便梁运用到其他施工领域，在降低了施工成本同时，加快了施工进度，取得了良好的社会效益和经济效益，具有一定的实用性，为类似工程的施工提供借鉴。

[1] TB 10303—2009，铁路桥涵工程施工安全技术规程[S].

[2] 铁建设[2010]241号，高速铁路桥涵工程施工技术指南[Z].

[3] TB 10752—2010，高速铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].

[4] 中铁宝桥天元实业有限公司.D型施工便梁使用说明书[Z].

[5] JGJ/T 194—2009，钢管支架预压技术规程[S].

[6] 黄绍金，刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[M].北京：人民交通出版社，2002.

The construction technology of portal pier cap beam type D beam

Jin Lizhong

(CCCCTunnelEngineeringCompanyLimited,Beijing100088,China)

Combining with the 26#～28# portal pier construction examples of Anhui-Jiangxi left line Wunan road super large bridge, through the advantages and disadvantages comparison of bracket schemes, determined construction using the D type auxiliary girder to high pier bent cap with large span, heavy load, and from the steel pipe column installation, end mode installation, bracket pre pressure, concrete construction and other aspects, comprehensively elaborated the type D auxiliary girder construction process, gained the goal to reduce construction cost, speed up the construction progress.

bent cap, portal pier, D type auxiliary girder, bracket

1009-6825(2016)18-0174-03

2016-04-13

金立忠(1971- )，男，工程师

U445

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