交川溝特大橋門式墩大體積砼蓋梁支架施工技術(shù)研究
2017-02-27
一、工程概況
交川溝特大橋起訖里程DK702+034.85-DK703+092.35，中心里程為DK702+563，全長1057.5m。本橋為東岔車站四線橋，上部結(jié)構(gòu)形式為：2-31.1m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力簡支箱梁+（31.85m+5×32.7m+31.85m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力變寬道岔連續(xù)梁+2×（2-31.1m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力簡支箱梁+2×（14-31.1m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力簡支箱梁及站臺梁+2×（2-31.1m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力簡支箱梁+2×31.1m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力變寬簡支箱梁+（31.85m+2×32.7m+31.85m）變寬道岔連續(xù)梁。下部結(jié)構(gòu)形式：基礎(chǔ)采用擴大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、挖井基礎(chǔ)3種結(jié)構(gòu)形式。墩身：1#墩、26#～31#墩采用實體圓端型橋墩；2#～5#墩、7#～25#墩采用雙柱門式橋墩，最高墩身高28.5米。蓋梁共23個，其中有11個大體積砼蓋梁，每個蓋梁混凝土方量為1237m?，鋼筋128噸。本橋蓋梁具體尺寸詳見下表“交川溝特大橋蓋梁尺寸統(tǒng)計表”
二、支架方案比選
2.1 方案一：
采用Φ630*12mm鋼管立柱作為雙柱門式墩大體積砼蓋梁施工的支撐體系，鋼管立柱按橫橋向墩身兩側(cè)每側(cè)搭設(shè)2排（每排2根）630*12mm鋼管立柱，橫向間距2.5m，縱向間距2.5m，在每排鋼管立柱上橫橋向布置雙拼I40b工字鋼按50cm間距然后再縱向布設(shè)I20工字鋼，工字鋼間距按50cm布置。
中間圓弧部分采用Ф630*12mm的螺旋鋼管柱及I40的工字鋼作支撐體系，按順橋向、橫橋向各布置3排鋼管立柱間距為6m（橫橋向）*2.75m（順橋向）。在鋼管柱上橫橋向布置雙排I40工字鋼橫梁，橫橋向中支點每根鋼管立柱上工字鋼橫梁與模板之間設(shè)脫模砂箱，砂箱上橫橋向放長度為2m的雙拼I40工字鋼，然后在之上放置順橋向I40工字鋼直接頂住底模支架，兩側(cè)安裝拆模滑輪；兩側(cè)鋼管柱橫梁上順橋向放置三拼I40工字鋼，工字鋼上放置千斤頂及鋼楔子，鋼楔子上放置雙拼I20的工字鋼直接頂住模板。具體布置圖詳見圖2.1-1
圖2.1-1 鋼管立柱支架示意圖
2.2 方案二：
采用三角托架作為支撐體系，本橋最高墩身高度達28米，在高墩大體積砼蓋梁施工時墩身兩側(cè)采用三角托架支撐，托架采用雙拼 I40b工字鋼焊接，順橋向間距1m布置。順橋向分配梁采用雙拼 I40b工字鋼，間距按2.2m布置，橫橋向分配梁采用I10號工字鋼，間距按30cm布置。橋墩與雙拼 I40b工字鋼連接采用預(yù)埋80cm*60cm*2cm（80cm為豎向長度）鋼板與雙拼I40b工字鋼垂直焊接，焊接采用雙面焊，并在水平雙拼 I40b工字鋼底部焊接15cm*15cm*2cm三角鋼板進行加強。具體詳見圖2.2-1 蓋梁托架布置示意圖。
中間圓弧部分支架同方案一。
圖2.2-1蓋梁托架布置示意圖圖2.2-2三角托架側(cè)模圖
圖2.2-3三角托架俯視圖
墩身預(yù)埋鋼板尺寸為80cm*60cm*2cm，預(yù)埋鋼板焊接Ф20的錨固鋼筋，鋼筋長度為60cm，鋼筋與鋼板采用直角焊，直角焊縫為10mm。
三、蓋梁支架施工
3.1 技術(shù)準(zhǔn)備
?。?）認(rèn)真編寫大體積砼蓋梁施工方案并對支架進行檢算，并編制支架拆除方案和高空作業(yè)施工安全防護方案；
（2）在承臺、墩身施工過程中，提前考慮蓋梁鋼管柱與承臺連接處預(yù)埋鋼筋，并在高墩施工時提前預(yù)埋鋼板；
3.2 蓋梁支架搭設(shè)
?。?）工藝流程：
墩身兩側(cè)預(yù)埋牛腿鋼板→焊接工字鋼牛腿→安裝工字鋼橫梁、方木（墩身小于10米時，搭設(shè)630鋼管柱）→安裝底模板→搭設(shè)中間630鋼管立柱→安裝工字鋼橫梁→安裝脫模砂箱、千斤頂→安裝圓弧底模
（2）施工方法：
方案一
?、?墩身兩側(cè)鋼板預(yù)埋
高墩（10米以上）在墩身兩側(cè)頂部預(yù)埋40*40cm厚度為20mm的鋼板，鋼板背面焊接?20的錨固筋。鋼板縱向安裝間距50cm，預(yù)留鋼板底面高程=從設(shè)計墩頂標(biāo)高-（底模厚度+橫梁工字鋼厚度+調(diào)整木楔厚度）；
②兩側(cè)托架安裝：
托架水平方向采用2*I40b的工字鋼，斜撐采用2*40b的工字鋼分別于墩身上的預(yù)埋鋼板進行焊接牢固。牛腿縱向間距100cm。每個牛腿支架用工字鋼進行連接。
方案二
?、?墩身兩側(cè)鋼管柱搭設(shè)
低墩（10米以下）采用搭設(shè)Ф630*12mm的鋼管柱，鋼管立柱按橫橋向墩身兩側(cè)每側(cè)搭設(shè)2排（每排2根）630*12mm鋼管立柱，橫向間距2.5m，縱向間距2.5m，在每排鋼管立柱上橫橋向布置雙拼I40b工字鋼按50cm間距然后再縱向布設(shè)I20工字鋼，工字鋼間距按50cm布置。鋼管柱直接坐立在承臺上。要求定位準(zhǔn)確，高程誤差不大于5mm，誤差較大時通過薄鋼板調(diào)整高度，使底模高程控制在允許范圍之內(nèi)。
?、谥虚g圓弧部分支立鋼管立柱
圓弧部分采用Ф630*12mm的螺旋鋼管柱及I40的工字鋼作支架體系，立3排鋼管柱，每排3根，支架直接支立在承臺上，用?20圓鋼錨固。在鋼管柱上放雙拼的I40工字鋼橫梁，中間鋼管柱位置安裝砂箱及雙拼I40工字鋼，兩側(cè)鋼管柱橫梁上上放置縱向三拼I40工字鋼，工字鋼上放置千斤頂及鋼楔子，鋼楔子上放置雙拼I20的工字鋼直接頂住模板。
結(jié)論
兩種方案相比較，在不同條件下都有各自優(yōu)點和缺點
1、優(yōu)點：方案一：墩身高度較低時工作量較小，成本投入小、結(jié)構(gòu)物牢固，安全風(fēng)險較小，安拆簡便；方案二：墩身高度較高時工作量較小，成本投入較小，工效較高
2、缺點：方案一主要缺點是墩身高度較大時周轉(zhuǎn)材料投入較大，工效較低；方案二主要缺點是施工難度較大，周轉(zhuǎn)材料浪費較大，人員操作安全風(fēng)險較高，對焊接焊縫要求較高。
總之，兩種方案對于類似工程施工都有很大推廣使用價值。
參考文獻：
[1]《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（TB 10752-2010）
[2]《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2010]241號）
[3]《鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程》（TB10110-2011）
申世杰（個人簡介：1981年出生，男，工程師，身份證號碼：43052119810515685X；工作單位：中鐵十局集團西北工程有限公司，郵編：710065）
