城市轨道交通工程中U型梁施工方法探讨与分析

和堂 马健博 肖恒

摘  要：U型梁（槽型梁）作为轨道交通工程双轨高架桥梁中的新式梁型结构，其在国内越来越多的轨道交通线路建设中都采用这一梁型。本文主要对宁句线工程U型梁的不同施工方法进行简要介绍，比较该工程中现浇法和预制法在施工顺序、施工条件、施工难度、环境影响及经济性方面的优劣，从而得出各自的适用范围，为以后轨道交通工程中U型梁的设计选型和施工方法选择提供参考。

关键词：U型梁;施工方法;现浇;预制;对比分析

中图分类号： U445.4  文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）04-0000-00

0引言

U型梁是一种下承式桥梁结构，横断面为一上部开口的槽型，类似于无顶板及翼缘板的箱梁。具有建筑高度低、降噪效果好、断面空间利用率高、安全可靠、外型美观等优点，在国内外被广泛应用于轨道交通工程城市高架桥梁上。

1施工方法简介

U型梁在设计阶段主要分为单线U型梁和双线U型梁（山型梁），在施工方法上主要分为预制和现浇两种，本文结合南京至句容城际轨道交通二标段一工区的高架桥U型梁施工方法进行分析、探讨。

1.1工程概况

本工程高架桥U型梁主要分为预制U梁及现浇U梁两种形式，基本构造如图1，图2所示。

根据现场实际，简支U梁在梁场预制后用运梁板车运至盖梁底部，再利用架桥机吊梁安装;现浇U梁在本工程中包含两跨共计56m的“山”型梁和三座跨径分别为130m（40+50+40）、150m（30+45+45+30）、106m（31+45+30）的连续U梁，均采用现浇法施工。

1.2预制U梁施工

预制U梁的宽度主要包括5.21m、5.41m、5.61m和渐变宽度等多种类型。预制架设的主要特点分为以下三个方面。

第一、梁场预制。在线路周边空旷地段设置预制梁场，制梁施工主要包括底模和侧模拼装、预埋件布置、钢筋笼绑扎、端模拼装、预应力张拉、钢筋骨架位置调整、混凝土浇筑、混凝土养护、拆除模板、预应力放张、封锚等步骤。

第二、预制梁运输。在梁场内部采用TTB280型移梁机进行移梁、装车。梁场至架梁现场运输设备采用奔驰2548/480马力牵引车及陕汽德龙F3000/460马力牵引车，平板车选择重型组合式全挂液压平板加200吨级重型转盘组装车组进行运输。

第三、预制梁架设。预制U梁运输至提梁点，提梁点设置两台龙门吊进行提梁，预制梁采用DFH型35m300t架桥机架设，其架梁过程主要包括前后天车提梁、运梁至桥跨上方、架梁三大步骤。

1.3现浇梁施工

本工程中现浇梁主要包含现浇连续梁和现浇简支梁两种类型，采用满堂支架施工。其施工步骤主要包括地基处理、支架搭设、底模安装、支架预压、钢筋绑扎、波纹管安装、侧模与内模安装、混凝土浇筑、混凝土养护、预应力张拉、压浆、封锚、模板拆除、支架拆除等。

2 预制法与现浇法比较分析

2.1施工条件的比较分析

2.1.1施工场地

预制浇筑时占用场地大，需要专门租用场地;架梁之前需要规划运输路线，对运输路线要求较高，且影响现有交通，因此适用于场地狭小或地基软弱的城市轨道交通。相反，支架现浇只需要占用高架桥下部的投影面积，不需要单独租用场地，占用空间相对较少。

2.1.2地基处理

预制场地地基处理要求相对较高，但制存梁台座可以多次重复使用;此外预制梁架设时仅对盖梁周边及桥墩下部位置进行地基处理，处理面积小且只作为临时加固，满足架梁起重设备和运输设备的移动和转位即可，费用相对较低。但支架现浇法占用桥下全部投影面积，为保证支架不产生沉降和变形，对地基处理有较高要求，且不能重复利用。因此支架现浇费用较高。

2.1.3施工便道

支架现浇对施工便道的要求较低，可以直接采用已有道路，必要时需进行加固，不需要另行修筑便道。预制架设中单片梁长度为30m，重220t，其最大尺寸为（长×宽×高）30m×5.61m×1.94m，在运输过程中对道路要求高，当已有道路不满足荷载要求时，需修筑便道，这不仅会增加施工成本还会影响工期，因此对工程建设十分不利。

2.2施工难度的比较分析

2.2.1钢筋工程

U型梁为薄壁构件，虽然钢筋受力复杂，但是有利于钢筋笼的布置。预制梁钢筋工程是将钢筋绑扎好后直接吊装到预制梁台座上固定，然后即可开始浇筑混凝土。对于现浇梁，钢筋笼在项目的钢筋加工厂内制成半成品后运至施工现场进行拼装，受运输及施工现场环境影响，施工质量难以控制。

2.2.2模板工程

预制梁模板在梁场统一存放，模板架设时离地面距离较小。而现浇梁施工时模板存放条件较差，模板拼装时离地面较高，施工难度高，质量不易控制。

2.2.3混凝土工程

预制梁在固定的台座上浇筑混凝土，沉降和变形较小，因此混凝土不需要进行特殊配合比设计，且浇筑完成后混凝土的养护条件可控。现浇梁满堂支架容易产生不均匀沉降和变形，使梁体混凝土产生裂缝，因此混凝土需要进行特殊配合比设计;浇筑完成之后养护条件较差，质量难以控制。

2.2.4预应力工程

本工程中预制浇筑的U梁预应力都采用先张法施工，其张拉顺序、张拉工艺及张拉端选择都较为简单、明确;预制梁的预应力张拉空间充足，张拉条件较好。现浇梁预应力张拉采用后张法，其張拉顺序、张拉工艺以及张拉空间都受到现场施工条件的制约，且张拉质量不易控制。

2.3对施工环境影响的比较分析

2.3.1环境污染

U梁预制在预制场内施工，预制场地点固定，可设在相对偏僻地段，对周边环境影响较小。支架现浇法施工周期较长，位于线路上，施工产生的建筑垃圾、废水、光、噪声等对环境的影响不能很好控制，因此现浇法对周边环境影响较大。

2.3.2交通影响

U梁预制位于预制场内，因此在浇筑时对周边交通无影响;但从预制场内运输至架梁点时，U梁的最小宽度为5.21m，因此在运输过程中需要占用两车道，对沿线的交通通行能力和安全影响非常大，且对周边的交通组织、协调和配合措施要求非常高。支架现浇梁，除搭设支架和材料运输外，对周边交通影响很小。

2.4工期及经济性比较分析

2.4.1施工工期

预制浇筑可以和下部结构同步施工，且可大规模、工厂化生产，浇筑时间灵活，后期架梁速度快，能够很好的安排工期。但现浇梁只能在下部结构浇筑好并且达到规定强度之后才能进行浇筑，不易于控制工期。因此，预制法在施工工期上更有利。

2.4.2施工经济性

预制架设的前期梁场修建投入资金较大，但避免了现浇梁所需要进行的大面积地基加固，同时节约了支架搭设费用;另外，梁场内机械化程度较高，可节约大量劳动力成本且施工速度快，节约工期。

3结论与展望

（1）通过本工程及其他工程案例，在桥跨较多且梁型单一的情况下，采用梁场预制能够有效节约成本，缩短工期，保证施工质量。当桥跨较少且梁型变化时采用现浇法施工更为有利。

（2）为消除预制梁运输过程中对现有交通的影响，本工程除在深夜或者凌晨人、车稀少的时间段运梁外，还需采用“线上运梁”，即采用架運梁一体机将运梁线路由地面道路改为已经架好的梁上，因此能有效减少运梁过程中对地面交通的不利影响。

（3）现浇U梁除用在现浇连续梁上外，在本工程还采用现浇简支“山”型梁，来解决高压线下施工难的问题。本工程线路下穿220kv高压线，U梁预制架设无法满足安全距离要求，因此在高压线下采用现浇简支梁的方法进行施工，一方面安全问题得到保障，另一方面相较于现浇连续梁减少了施工成本，为类似工程施工提供了一种新思路。

参考文献

[1]施曙东.轻轨工程槽型梁主要施工方法比较及分析 [J].施工技术，2011.4（9）：89-93.

[2]张明俭，刘刚.轨道交通槽型梁平面与空间受力分析比较[J].路基工程，2011（3）：140-143.

收稿日期：2019-07-04

作者简介：和堂（1988—），男，云南香格里拉人，本科，工程师，从事市政工程施工技术管理工作。

Discussion and Analysis of U-Beam Construction Methods in Urban Rail Transit Engineering

HE Tang，MA Jianbo，XIAO Heng

（China Construction Railway Investment and Construction Group Co. Ltd. East China Company， Nanjing， Jiangsu  210000）

Abstract：  U-shaped beam （groove beam） is a new type of beam structure in double-track viaducts in rail transit engineering. It is used in more and more rail transit lines in China. This article mainly introduces the different construction methods of the U-beam of the Ningju line project， and compares the pros and cons of the cast-in-place method and the precast method in this project in terms of construction sequence， construction conditions， construction difficulty， environmental impact， and economics. The respective scope of application is provided， which provides a reference for the design and selection of U-beams and construction methods in future rail transit projects.

Keywords： U-beam; construction method; cast-in-situ; prefabrication; comparative analysis