钢管贝雷梁支架滑膜法现浇简支箱梁工法

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摘要：根据国内客运专线简支箱梁原位现浇的贝雷架法和移动模架法施工经验，结合现场的材料、施工进度控制、工程造价等方面的综合考虑，结合以往的施工经验进行深入研究，确立钢管贝雷梁支架滑膜法现浇简支箱梁的方案。简要介绍了钢管贝雷梁支架滑膜法现浇简支箱梁的施工工法。

关键词：钢管贝雷梁支架 滑膜法施工工法

Abstract: According to the domestic passenger dedicated railway simply-supported box girder in situ the Bailey frame and movable scaffolding method construction experience, combined with the materials, construction progress control, project cost and other aspects of the comprehensive consideration, combined with the construction experience of in-depth research, the establishment of steel pipe Bailey beam support synovial method of cast-in-situ box girder scheme. This paper briefly introduces the construction method of steel pipe Bailey beam support synovial method of cast-in-situ box girder.

Keywords: steel pipe Bailey beam support; synovial; construction method

中图分类号：TV547.2 文献标识码： A文章编号：

1前言

铁路客运专线，设计速度350km/h，桥梁采用整孔箱梁形式，其中32m梁自重达810t，重量大，对支架要求高。针对该箱梁施工，一般有满堂支架和移动模架两种施工方式。由于部分施工地段位置偏僻，交通不便，采用移动模架进场施工困难，而满堂支架施工繁琐，为此，在承建的大港河大桥、大港河林场大桥施工过程中，根据实际情况采用贝雷片组装形成平台，纵向移动箱梁侧模，有效的提高了施工速度。与满堂支架现浇法、移动模架（造桥机法）相比，克服了满堂支架受力不均衡和拼装繁琐的缺点，同时比移动模架施工具有造价低的优点。

2工艺原理

2.0.1钢管贝雷梁柱式支架法由支墩基础、临时支墩、贝雷片桁架、桁架上的工字钢、钢模及移动装置组成。在支墩位置采用贝雷片或者万能杆件搭设临时支墩，支撑贝雷片桁架。构造详见图1。

2.0.2钢管贝雷梁柱式支架法的主要工作内容是在稳定的基础上，对桁架结构进行合理布置，在桁架、钢模就位后进行超重预压，准确测定贝雷片桁架的弹性变形，消除非弹性变形后，进行梁体浇筑，待梁体初张后脱模、过孔，完成箱梁浇筑、就位的过程。

图1 纵断面示意图

3施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

施工工艺流程主要是：地基处理――桁架拼装――超重预压――预拱度设置――梁体浇筑――桁架脱模及过孔。

3.2.1地基处理

1在架设桁架之前必须对原地基进行检测，当承载力低于设计要求时应采取地基处理措施，使地基满足制梁时的要求。

3.2.2桁架拼装

1钢管贝雷梁柱式支架由临时支墩、贝雷片桁架、工字钢、移动装置及钢模组成。

2按照地形要求，根据计算设置多道临时支墩。支墩间距应满足现场要求，支墩宽度一般不小于2.5m。

3贝雷片桁架由多组贝雷片按照计算确定的间距铺设，中间分组的贝雷片每组由2片贝雷片与支撑架拼装而成。

4临时支墩架设完毕后开始贝雷片桁架的拼装施工。根据场地情况从线路右侧按组拼装至左侧，两片一组的桁架施工时先拼装单排贝雷片 。

5桁架顶的工字钢总长满足制梁桁架宽度要求，工字钢间距不大于0.6m。铺设完成后，用钢筋加工成U形，端头焊在工字钢上，将贝雷片与工字钢连接成整体。

3.2.3超载预压

1预压重量按现浇箱梁施工过程中最不利状况进行考虑，其箱梁浇筑过程的荷载按下式计算：

预压荷载=梁体重量+钢模重量+附加荷载（3.2.3）

2贝雷片桁架在预压前调整主桁梁标高，其底模、侧模标高先按理论标高确定。

3加载持荷过程中, 采用S2型精密水准仪、专用变形观测尺进行详细的沉降观测。

3.2.4预拱度设置

梁体拱度值按下式计算：

跨中梁体拱度值：Y跨中＝扣除自重影响后预应力产生的上拱度+残余徐变拱度值-静活载挠度 （3.2.4-1）

其他位置按二次抛物线过渡：Yx ＝Y跨中-0.05X2 （3.2.4-2）

式中Yx――距离跨中X截面的预拱度，负值设上拱，正值设下拱；

Y跨中――跨中位置梁体拱度；

X――与跨中的距离。

2在制梁施工过程中，还需要对梁体预拱度进行持续观测，不断调整，得出更精确的预拱度设置值。

3.2.5梁体浇筑

1箱梁混凝土浇筑应一次性浇筑，总体时间不得大于混凝土的初凝时间。箱梁混凝土浇筑分四批前后平行作业，浇筑顺序与预压荷载加载顺序相同。作业程序如图 2“箱梁混凝土全断面浇筑作业程序图”所示。

图 2.箱梁混凝土浇筑顺序示意图

2底板两侧混凝土由输送泵经腹板输送到位，浇筑高度应位于腹板倒角以上且在腹板1/3高度处。 。

3底板混凝土由内模顶开窗孔输送而下，内模顶每距5m开一尺寸为30cm×30cm的天窗孔。底板混凝土经天窗孔输送至底板后，人工铲平摊铺宽约3m的混凝土带，采用插入式振捣器振捣，混凝土捣固快插慢拔，派专人检查腹板混凝土密实。

3.2.6桁架脱模及过孔

1为了使制梁桁架左右幅过孔方便，模板以梁纵轴线为对称线，分为左右幅。左右幅对称，以螺栓连接，连接螺栓解除后左右幅可以自由分开。

2整体移架过孔的工艺流程为：过孔装备――卸载脱模――安装平滚――横向外移――纵向拖拉――横向内移――合拢、调节标高。

1）过孔准备：对贝雷片桁架进行检查，确定连接牢固； 轨道的平整度和稳定性。

2）卸载脱模：梁体混凝土初张拉后将外侧模卸载，底模与外模板的连接完全脱开。

3）安装平滚：在每组贝雷片桁架与临时支墩交接处的工字钢上安装一个平滚（滚轮朝下）。

4）横向外移：用50t千斤顶顶住贝雷片，分散布置，而后解除梁轴线位置左右两幅贝雷片桁架的连接，使两幅能自由分开。如图3所示。

图3 贝雷桁架横向外移示意图

1左半幅（已横移打开到位，准备纵移）2右半幅（已脱模落架到位，准备横移打开）

3混凝土配重块

5）纵向拖拉：在线路纵向前两孔打一地垅安装一台5t卷扬机，在移动桁架的贝雷片桁架小里程端横穿一根工字钢，将卷扬机的钢丝绳固定在工字钢上以便每组贝雷片桁架同时受力。纵移过孔时，要左右两幅同时前移，慢速前进，派专人检查平滚。

6）横向内移：当移动桁架纵向拖拉到位后，将平滚重新布设，同步将移动桁架横向内移到位。

7）合拢、调节标高：用油顶将移动桁架整体抬起，安装钢质大头塞，并利用钢质大头塞和模板下的油顶调节模板标高、设置拱度，再将模板中间的连接螺栓上紧，开始进行新一孔梁的施工。

4 质量控制

4.0.1施工时应严格执行《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005），《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》 （铁建设［2005］160号），《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）等标准、规范。

4.0.2原材料和机具设备的验收、试验与检验均按现行规范及有关规定进行。

4.0.3进行地基换填处理，进行 K30试验检测，地基承载力不小于0.18MPa后，方可进行超重预压。

4.0.4进行地基预压时必须在连续48小时的沉降观测，地基沉降值小于2mm，方能认为地基的压缩已完毕，可以进行卸载并制梁。

4.0.5制梁施工完成后，梁体预拱度值要满足设计要求。

5效益分析

钢管贝雷梁支架滑膜法在大港河大桥的应用取得了圆满的成功，所施工梁片质量均满足设计要求，且完全满足工期要求。

以宁杭铁路客运专线Ⅱ标段大港河大桥为例，用钢管贝雷梁支架滑膜法施工，充分利用现有的资源，制梁周期短，制梁成本低。

每孔贝雷桁架满堂支撑需要的主要材料有贝雷片154片，加强弦杆154根及其它联结系共88t，18a槽钢15.3t ，钢模37.7t。共计耗用152万元， 相比采用移动模架，其一次性投资减少270万元。

6应用实例

本工法借鉴了其他客运专线铁路移动贝雷桁架法施工的经验和移动模架的施工经验，在宁杭铁路客运专线Ⅱ标段大港河大桥、大港河林场大桥的施工过程中得以创新，工程质量满足预定要求。

宁杭铁路客运专线Ⅱ标段大港河大桥，江苏省宜兴市境内，大桥全长L＝496.06m，孔跨布置为6-32m简支箱梁+1-24m简支箱梁+8-32m简支箱梁。扣除节假日以及其它因素的干扰，一套贝雷片桁架制梁周期为14天/孔。

工程监测及应用效果

1超重预压观测桁架的最大挠度为0.6cm，理论计算支墩间距按照最大值8m计算，最大挠度为0.82cm，现场支墩间距为6.91m，因此现场预压桁架最大挠度与理论计算一致，桁架安全稳定；预压观测地基最大沉降量5.2cm，理论计算地基最大沉降量2.83cm，理论计算未考虑地基换填存在的空隙和枕木的压缩性，若考虑以上因素，现场观测地基沉降和理论计算基本一致。

2梁片施工后，在梁顶上，梁跨中、梁1/4跨和梁3/4跨位置分别做了观测点，分别测量其在初张拉前、初张拉后和终张拉后标高，梁片拱度与设计相符，具体数据如表1。标高满足设计要求，达到了预期的设计目的，圆满地完成了施工任务。

表1初张拉前、初张拉后和终张拉后标高，梁片拱度（m）