论铁路连续钢桁梁膺架法的施工

张万军

摘 要：连续钢桁梁是铁路施工的重要内容，膺架法是目前最适合架设连续钢桁梁桥的施工工法，也属于一种特殊的支架施工技术。在实际对钢梁架设方式进行确定时，具有较多的影响因素，包括有设备条件、工程费用、桥梁形式、水文、地质、地形以及交通状况等。在本文中，将就铁路连续钢桁梁膺架法的施工进行一定的研究。

关键词：铁路连续钢桁梁；膺架法；施工

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0107-03

膺架法是一種混凝土桥架设施工方法，属于一种特殊的支架施工技术。桥梁工程中的连续钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，目前广泛应用于铁路、公路等大跨梁桥工程中。膺架法是目前最适合架设连续钢桁梁桥的施工工法。但是由于工法复杂，技术要求严格，一旦某一个节点存在疏漏，就极有可能影响整个工法的施工效果。对此，本文将结合工程实例，具体介绍膺架法的施工原理、工艺流程以及各节点的质量控制措施，以期通过实践丰富该工法的应用理论，为工法的进一步推广应用提供可靠的技术资料。

1 膺架法的工法原理

1.1 概念

膺架法是一种混凝土桥架设施工方法。在桥梁施工中，按桥梁主要承重结构在施工阶段的受力状态，可归纳为：支架施工，悬臂施工和整体架设三类。膺架法属于支架施工一类。

1.2 膺架法架梁工法原理

混凝土桥可在落地式膺架（也称脚手架）上现浇或拼装预制节段。由于混凝土桥的自重较大，膺架需按沉落量设置预加拱度，并安装落梁装置。如需跨越深沟或通航河流，可用整孔脚手钢梁代替落地式膺架，或在膺架中设置一部分脚手钢梁。有的混凝土桥承担悬臂弯矩的能力很小，不能采用悬臂施工；若在桥位设置膺架现浇或拼装，又受地形限制难以实现。遇此情况，只能在岸上浇制或拼装后，沿膺架或脚手钢梁顶面拖拉就位。

1.3 膺架法架梁工艺流程（图1）

2 膺架法架设铁路连续椼架梁的工法研究

铁路桥梁工程中的钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。不同于普通桥梁的受力结构决定其只能采用悬臂焊接的形式搭设桥架，即采用膺架法施工。

2.1 工程概况

XX铁路客运专线XX特大桥为一连续梁钢椼架结构桥梁，本方案桥跨布置为（31.75+40+31.75）m预应力连续椼架梁，全长105m。施工里程为：DK153+114.455～DK154+219.355。梁体为等宽度、等高度连续钢椼架梁，截面形式为单箱单室斜腹板截面， 钢椼架梁顶宽12m，底宽5.5m，梁中心线高3.05m，全桥共设4道横隔板，混凝土1150方，强度等级为C50，钢筋220.9t。

连续椼架梁施工采用膺架现浇施工，先搭设支架至设计位置，铺设纵横方木及竹胶板作为底模，接着进行支架预压（达到钢椼架梁自重的120%），以取得支架的弹性变形及非弹性变形量，结合钢椼架梁曲线的设置确定支架顶面标高。内模采用钢管脚手架支撑，方木作为分配梁，竹胶板作为面板。

2.2 施工准备

在工程开始前，需要做好的准备工作有：第一，做好工程的相关资料准备；第二，做好施工场地的准备；第三，做好大型临时辅助设施的准备；第四，做好工程建设中所需施工机具的准备；第五，做好钢梁杆件的检查，并做好杆件的预拼工作。

3 连续椼架梁膺架施工

3.1 膺架搭设

XX特大桥（32+40+32）连续钢椼架梁施工里程：DK153+ 114.455～DK153+219.355。现场地质情况复杂、地基不稳定，墩身高度均大于25m，钢椼架梁拟采用膺架法施工。

膺架边柱直接采用现有承台作为基础，承台施工时预埋连接钢板。支架跨中立柱采用2排8根Φ800×8mm钢管，基础采用φ1.25m钻孔灌注桩。桩头预埋钢板与支架钢管联接。钢管立柱之间采用[20槽钢剪刀撑连接增强整体稳定性。每排钢管立柱顶由3根I56a工字钢作横向分配梁梁，横梁下设置砂箱方便以后模板及支架拆除。工钢横梁上纵向铺设贝雷梁，贝雷梁横向间距根据受力大小设置不等，底板下间距45cm布置7排，腹板位置下间距30cm每侧布置4排，翼缘板位置下间距90cm每侧布置4排，横向共布置贝雷梁23排。贝雷梁上纵向间距30cm布置12×15cm横向方木（松木）。模板均采用12mm厚胶合板，倒角部分采用6mm钢板预制安装。

膺架布置见图2，连续钢椼架梁体截面尺寸以及鹰架横断面结构见图3、图4。

膺架搭设注意事项：

（1）在搭设过程中，应注意调整钢管立柱的垂直度，一般通过锤球吊线来实现，要求钢管垂直度小于L/500，但最大允许偏差为100mm。

（2）所有构件都应按设计及规范要求焊接牢固。

（3）在搭设、拆除或改变作业程序是，禁止人员进入危险区域。

（4）脚手架高度的设置一般应超过梁体高度以上0.8～1.2m，并设置水平杆两道及安全网。

3.2 墩顶设施布置

该施工环节的主要内容有：第一，在支座范围内支撑垫石顶面钢梁，并做好其凿毛处理；第二，墩顶布置的钢垫块、千斤顶以及型钢束等，需要保证其数量、安放位置以及规格等都能够满足设计要求；第三，对于新制的型钢束，要保证其上下顶面具有平整的特征，对于钢垫块，需要做好检查，在做好其上方污物处理的情况下保证接触的平整性，如果经过检查不能够满足使用要求，则不得使用；第四，在千斤顶、钢垫块以及钢梁底接触面位置做好石棉板的垫处理，并在钢垫块位置做好设置，避免其在施工中受到碰撞坠落导致事故发生。

3.2.1 纵横移设施

该设施由以下部分组成：第一，下滑道。根据反力大小，使用3片左右工字钢进行连接，在其两端位置做好水平千斤顶顶座的焊接，整个长度在2m左右，并做好其表面的平整以及清洁处理；第二，下滑道。在滑块以及滚轴顶面位置做好上滑道的安装，使其拖住钢梁移动。同时，在滑道上使用钢垫块叠垛，以此实现千斤顶高度的调整；第三，水平千斤顶。在上滑道的两端位置做好水平千斤顶的设置，将活塞定在上滑道端头等结构，以此对钢梁起到一个左右移动的作用。顶力方面，则需要按照支点反力5-10%进行估算。

3.2.2 临时支座

除了保证支座在稳定性以及强度方面能够满足要求之外，还需要保证其能够具有相互转化以及顶面随着钢梁下挠而稍许转动的功能，并在经过精确计算之后确定。

3.3 连续钢椼架拼装工艺

第一，捆吊。在拴捆之前，需要做好预拼场发来杆件的检查，看其是否同拼裝顺序相符合。在拴捆时，需要做好杆件中心位置以及标示质量大小的注意。对于杆件，需要使用专门的吊具进行起吊以及拴捆处理，并在整个处理过程中保证纵横梁以及弦杆的水平性，竖杆则需要保证竖直。拼装用脚手架方面，需要将其在节点板位置做好悬挂，同杆件一起起吊。在实际起吊之前，需要做好杆件质量的检查，看是其否处于吊机相应吊具额定起重量以内，并在试吊之后提升；

第二，在完成杆件起吊、就位后对孔时，需要在拴孔重合的瞬间将小撬棍插入到孔内位置拨正，之后在对吊钩较小幅度的起落，使杆件在转动之后同其他孔眼对合。先需要先同近端孔眼对正，竖杆需要同下端孔眼对正，当下端完成对合之后，再对吊钩进行降低，使其同上端对合。在对弦杆对合处理时，可以先以扁铲式小撬棍的应用做好引导，在必要情况下，使用链滑车以及牵引器将其拉入到节点板空间当中。如果在处理当中存在对孔困难的情况，则需要及时做好问题存在原因的查找，使用千斤顶或者链滑车的应用做好顶移处理，且可以通过抬高杆件的方式对合孔眼；

第三，在将钉拴穿入、做好孔眼的对正之后，则需要在拴孔群四周位置将四个定位冲钉打入，安装5个左右的螺栓，在经过检查、保证板缝当中不存在杂物时，则可以拧紧螺栓，并做好其余拴孔位置螺栓以及冲钉的安装。

3.4 高强螺栓四面拼接

在该内容中，需要做好以下方面的控制：第一，需要做好资料的掌握，包括有焊缝超声波探伤检查、弦杆组合件对接焊缝检验以及钢材检验等；第二，做好杆件轮廓尺寸、外宽尺寸以及控制内宽的检查，在工程实地做好不同杆件尺寸的丈量之后，根据匹配对号安装；第三，对于整体节点圆弧位置以及不同版型对接过渡位置，需要做好均匀的打磨，在具体打磨时，要按照顺杆件方向使用砂轮轮片打磨；第四，在实际运输上下弦杆时，需要在整个过程中保持节点板向上放置，避免在运输中发生碰撞情况；第五，需要做好措施的设置，保证杆件在插入到节点当中时不会对摩擦面造成损伤；第六，在安装箱形弦杆时，需要做好临时安全走道的设置。

3.5 钢梁横移

第一，在横移钢梁之前，需要做好起重横梁，桥门架平联节点螺栓的终拧处理，避免钢梁因受到横向水平力对钢梁轴线产生影响；第二，需要在支点具有较小反力的情况下开展横移工作，如果需要在具有较大反力的情况下横移，则需要避免将横移设备放置在同一处，而可以根据情况将其设置在起顶横梁以及下弦节点之下；第三，要以施加外力的方式横移。横移装置由横向千斤顶、反力座、竖向千斤顶以及垫块这几部分组成，其中，桥梁中心线将根据钢梁架设孔横移调整。

3.6 钢梁纵移

纵移方面，其经常使用的方式有温差、起落顶以及外力施加这几种方式，如果偏位不大，则需要优先使用起落顶以及温差方式调整处理：第一，外力施加。即通过千斤顶设备的应用将钢梁移动到设计位置；第二，温差法。将在低温以及高温状态下转换，根据伸缩变形作用移动钢梁；第三，起落顶法。即通过起落顶移动支点、使钢梁变形，在转换体系的情况下移动钢梁，直至其到达设计位置。

4 结语

在上文中，我们对铁路连续钢桁梁膺架法的施工进行了一定的研究，在具体施工中，需要能够做好要点把握，以科学施工方式的应用与处理保障施工质量。

参考文献

[1]毛志云，高东强，张功学，黎忠炎.桁架结构在机床工作台中的应用[J].制造技术与机床，2011（02）：49-52.

[2]郭庆.钢筋桁架楼承板的研发与应用[J].住宅产业，2011（01）：111-112.

[3]吴慧琳.贝雷桁架组装双导梁架桥机架设30m“T”型梁施工技术[J].企业科技与发展，2011（05）：155-157.