基于贝雷梁柱式支架法的高铁道岔连续箱梁施工技术

摘要：简述了贝雷梁柱式支架法技术特点，根据某高铁工程变宽度道岔现浇预应力混凝土连续箱梁工程结构特点和实际需要，提出了贝雷梁柱式支架设计方案。运用该设计方案，给该连续箱梁工程安装贝雷梁柱式支架，为变宽度道岔现浇预应力混凝土连续箱梁工程施工提供借鉴和参考。

关键词：高速铁路；连续箱梁；贝雷梁柱式支架法；施工技术

0 引言

高速铁路现浇箱梁支架，通常选用满堂支架法或贝雷梁柱式支架法[1-2]。满堂支架法适用于施工周期长、作业区域平坦开阔、土质状况良好的工况，但是不适用于施工现场空间有限、地形高低错落、环保要求高、施工周期短的复杂工况。根据某高铁工程变宽度道岔现浇预应力混凝土连续箱梁工程结构特点和实际需要，提出了贝雷梁柱式支架设计方案。

1 贝雷梁柱式支架法技术特点

1.1 适用于复杂地形

高速铁路桥梁工程不仅遇到场地空间有限、地面高差大等情况，还会遇到高铁道岔连续箱梁的断面结构变化大、施工工序复杂的情况。采用贝雷梁柱式支架法占地空间小，适用于多种复杂地形。通过调节其钢管桩高度可匹配差异化高程的地势，通过调节其基础承台长度和钢管柱距离可匹配连续箱梁宽窄度变化需求，可有效降低施工场地处理成本和提高施工区域的安全稳定性。

1.2 装配便捷控制精准

采用贝雷梁柱式支架法，通过贝雷梁与钢管柱的拼装设计，可确保装配过程更加便捷、支架支撑结构更加稳定，与满堂支架法相比更具安全性和经济性。通过支架结构的科学合理设置，对高铁道岔连续箱梁梁体的线性结构实施精准控制，可为实现梁体混凝土浇筑施工达到内部结构稳定、外部桥体美观的效果奠定基础。

1.3 施工过程绿色环保

与满堂支架法相比，采用贝雷梁柱式支架法进行道岔连续箱梁施工，其占地空间小，有效降低了对植被及河道的干预破坏，施工场地可快速恢复原貌，施工过程绿色环保[3]。采用贝雷梁柱式支架法进行道岔连续箱梁施工，为施工现场的布局和管理创造了更为有利的操作空间，有助于开展绿色文明施工。

2 工程概述

某高铁大桥总长为1356.7m，设有两联变宽度道岔现浇预应力混凝土连续箱梁。其中一联全长为243.5m，总质量为13523t，边跨跨度为33.13m，中跨跨度为34.21m，梁体为斜腹板单箱三室箱截面结构。另一联全长为151.2m，总质量为7513t，边跨跨度为32.87m，中跨跨度为33.65m，其梁体同样为斜腹板结构，不同之处是其单箱四室箱截面转换为单箱两室箱截面。这两联变宽度道岔连续箱梁均在箱梁支点设置横隔墙，横隔墙上设置过人洞，箱梁腹板设置通风口，底板设置泄水孔。

3 贝雷梁柱式支架设计方案

3.1 贝雷梁柱式支架组成

根据该桥变宽度道岔现浇预应力混凝土连续箱梁的结构特点和实际需要，确定采用贝雷梁柱式支架法进行施工。该贝雷梁柱式支架的整体结构，从下至上分别由基础承台、钢管柱、砂箱、分配梁、贝雷梁、横梁、方木、底模、侧模和支撑等结构组成。

3.2 钢管柱的设置

基础承台的混凝土厚度一般为1.7m，其长度与连续箱梁横截面的宽度基本相同，其宽度需根据支搭贝雷梁柱式支架的需要确定。钢管柱选用直径为630mm、壁厚为12mm的钢材制作。在基础承台上共设置2排、每排9根钢管柱，其底部通过埋设在基础承台上表面的钢板焊接固定。钢管柱之间使用槽钢相连。

3.3 贝雷梁的设置

每根钢管柱的顶端设有砂箱，砂箱上端设置使用工字钢制作的分配梁。分配梁上搭设贝雷梁。砂箱里按设计高度填充砂子，其作用是在完成箱梁混凝土施工后卸除砂子，以便拆除其上部的分配梁等支架结构；分配梁的作用是将其上部的载荷平T+rlVdyHiwmwKUIoyFrMKg==均分配到钢管柱上。选用规范的321加强型单层双排结构的贝雷梁。

现浇连续箱梁的各边缘翼缘板位置等距离装配4片贝雷梁，在底模和腹模位置等距离装配36片加强型单层贝雷梁。底模下端贝雷梁的间隔距离，应参考连续箱梁横截面宽度进行设置。贝雷梁上端横向铺装工字钢制作的横梁，其间隔为0.5m。该横梁上端竖向铺装间距为0.25m的方木，以达到平整支撑连续箱梁底模的功能。

现浇连续箱梁外端侧模选用钢结构模板，内端侧模选用钢木结构模板。全部贝雷梁柱式支架结构和模板，采取一次性架设成型。在设计阶段进行贝雷梁柱式支架的稳定性、刚度、强度等验证，其设计应满足规范和标准要求。贝雷梁柱式支架横截面如图1所示。

4 贝雷梁柱式支架安装技术

4.1 安装施工工序

在准备好贝雷梁柱式支架和模板的全部配件材料，配备所需施工机械和工具，安排好施工作业人员的基础上，按照下列施工工序开展贝雷梁柱式支架安装施工。施工流程如下：地基基础和承台施工→吊装钢管柱→在钢管柱上设置砂箱→安装分配梁→安装贝雷梁→安装横梁→安装方木→安装底模→安装侧模→安装支撑。

4.2 安装施工要点

4.2.1 修筑基础和承台

贝雷梁柱式支架施工区域地形复杂，在确保贝雷梁柱式支架施工质量的前提下，应根据地基的实际工况，制定适宜的施工方案，在确保施工需求的基础上保证经济性[4]。完成每单联箱梁的墩柱施工后，进行贝雷梁柱式支架基础地基和承台施工。

依据该现浇连续箱梁设计方案，临时地基基础承载力应满足大于200kPa的标准。该施工区域原地表承载力基本满足设计要求，只是局部存在低于200kPa的情况，因此要测定地基承载力实际情况，对低于设计承载力的区域实施换填处理。待地基承载力满足设计要求后，方可按设计图纸修筑承台。

4.2.2 装设钢管柱

应参照该连续箱梁的墩柱高度，设计为分节组装式钢管柱，以便合理配置不同高度的钢管柱，并以节为单位按顺序吊装。吊装过程中应保证钢管柱的垂直度，使用吊锤法调整其垂直度偏差低于1%。在焊接钢管柱底部与承台预埋钢板之间的焊缝时，应保证焊缝的密实和饱满。

钢管柱之间使用槽钢横向连接，并采用法兰盘方法实现牢固连接。钢管柱之间的斜向连接使用槽钢或工字钢焊接固定，确保焊接质量符合技术要求。砂箱安装在钢管柱顶端，其高度在0.5～0.8m之间。钢管柱与墩身使用16型槽钢连接稳固。

4.2.3 铺装分配梁

在砂箱上端铺装使用工字钢制作的分配梁[5]。依据该连续箱梁实际工况，经测算选取双拼结构的45b型工字钢作为分配梁，以将其上端载荷均匀的分配到下端的钢管柱上，防止钢管柱底部的支撑力不均衡。

4.2.4 吊装贝雷梁

在分配梁上端安装预先拼接完成的贝雷梁。按设计要求设置贝雷梁的间距，并参照连续箱梁截面的实际差异进行适当调整。为确保贝雷梁的牢固性，在各跨贝雷梁的1/4及3/4的下端位置各加装1整根14型槽钢，并在贝雷梁和槽钢之间使用U型螺栓紧固连接，以保证贝雷梁连接稳固。

4.2.5 装设横梁和方木

在贝雷梁的上端装设使用12.6型工字钢制作的横梁，在横梁上端铺设方木。铺设的方木即为底模支座，其上端用于布设现浇连续箱梁的底模。连续箱梁底模应参考梁体实际截面尺寸进行设置，在底模正式布设前应进行周密的测算。

4.2.6 支架预压和观测

在完成底模施工后，进行贝雷梁柱式支架的预压检测，预压载荷值设定为1.1倍的额定载荷值。在支架的1/4跨、1/2跨、3/4跨、钢管桩周边以及悬臂端部模板等位置设观察点位。在预压加载后每隔6h进行一次支架沉降及形变观测，以保证沉降参数满足设计标准。直至沉降参数恒定后将观察点位拆除。观察点位拆除后，仍需及时观测支架回弹参数和沉降参数，为后续支架、箱梁装设施工的沉降数据提供参考。

4.2.7 布设模板

布设模板应保证接缝的严密性，并保证梁体预埋件装配点位正确和紧固效果，底模的高差应低于1mm。模板布设完成后，使用双面胶实施底模及侧模的密封处理，并使用隔离剂做刷涂处理。混凝土浇筑时应派专人检测模板变化，及时检测出模板出现松动、形变的位置，并处置跑模、漏浆等问题，确保模板在浇筑过程中的偏差值满足设计规范标准。在完成模板布设和结构支撑后，即完成贝雷梁柱式支架的安装施工。

4.2.8 钢筋制备和绑扎

钢筋制备加工前，应进行表面清洁处理，清除钢筋外表的锈蚀、油污、浮皮等，禁止使用带有片状、颗粒状锈蚀的钢筋，钢筋的外观、规格尺寸应与设计标准相符，加工制备后的钢筋应直顺、无局部弯曲、端面无斜切。

依据梁段主体钢筋的间距差异，制备型号对应的定位卡尺，定时检验定位卡尺测量的精确度。参照现浇梁段模板外形等特征，设计好各个钢筋的插装点位和次序，以提高绑扎效率。钢筋层间应做点焊定位支撑，保证各层钢筋平面无翘曲情况，层间距满足设计标准。用铁丝绑扎时，其端头应做内弯处理，防止外伸破坏保护层。

为使混凝土保护层的厚度满足设计要求，在模板与主筋之间做混凝土垫块支撑处理，保证混凝土垫块强度高于梁体混凝土设计强度。配置完混凝土垫块后，在主筋上予以固定，避免因其松动造成混凝土浇筑后的梁体外观受到破坏。在装配底模钢筋、腹模钢筋、桥面钢筋时，如果钢筋装设与预应力管道相冲突，可将钢筋做适当移位或弯曲处理，以确保预应力管道的直顺效果。

4.2.9 混凝土浇筑施工

梁体混凝土应按照水平分层、斜向分段的模式实施一次性连续浇筑。初始浇筑位置应选择箱梁两端的腹板位置，实施同步匀称浇筑。

梁体混凝土振捣选用插入式振捣器，保证振捣棒等距离垂直插入到下层约10cm深处，插入间距应小于0.6m，直至混凝土表层色泽匀称、出现灰浆时，停止振捣。振捣棒拔出时应缓慢，避免产生混凝土孔隙。振捣过程中避免与预埋件和模板发生碰撞。

完成箱梁浇筑后应立即实施洒水养护。根据施工现场温湿度参数确定最终养护周期。期间应对梁体实施定时洒水，保证表面混凝土的湿润程度，避免产生裂缝。

4.2.10 预应力张拉和支架拆除

待现浇混凝土达到初凝效果后，实施预应力钢丝束装设。待混凝土弹性模量、强度满足设计要求后，实施预应力张拉施工。张拉选用双控方式，即控制张拉力值，且核对钢绞线伸长值来验证预应力张拉效果。

在拆卸支架和模板之前，应先通过卸砂孔将每个钢管柱顶部砂箱中的砂子同步卸除，以确保贝雷架同步平稳降落，为拆除贝雷梁和模板做好准备。在拆卸模板过程中，应先松动调节杆，再进行各部位拆卸。模板拆卸应以横向对称为原则，按先翼缘板后底板模板、先跨中后墩侧的顺序完成拆卸。

该道岔连续箱梁支架拆除以缓慢、对称、匀速、全孔多点的原则实施。在卸除砂箱里的砂子、贝雷架降落一段距离后，按照与安装时相反的顺序拆除贝雷梁柱式支架的组成件，并配合使用卷扬机、起重机和运输车辆，将拆卸下来的零部件运出施工现场。

5 结束语

贝雷梁柱式支架法具有适应复杂地形空间、环保施工效果好、施工周期短等特征，可应用于地形复杂的连续箱梁工程施工。本文根据某高速铁路变宽度道岔连续箱梁工程的特点，将贝雷梁柱式支架技术应用于该工程施工，制定贝雷梁柱式支架设计方案，按照该设计方案实施贝雷梁柱式支架的安装施工，达到了预期目的，为高铁变宽度道岔连续箱梁实施贝雷梁柱式支架技术提供了借鉴和参考。

参考文献

[1] 余浩.连续箱梁支架预压施工技术应用[J].工程技术研究，2020，5（6）：65-66.

[2] 张东辉.论贝雷梁支架在现浇简支梁施工中的应用[J].价值工程，2018（34）：125-128.

[3] 丁凡.城市轨道交通道岔咽喉区渐变连续箱梁施工技术[J].工程技术研究，2020，41（7）：83-84.

[4] 郑军龙.移动模架现浇简支梁施工技术在特大桥梁工程中的应用[J].浙江水利水电学院学报，2021，33（1）：61-64.

[5] 席红庆.高速公路大桥现浇箱梁支架施工技术探讨[J].山西建筑，2018，44（3）：177-178.