論鐵路連續(xù)鋼桁梁膺架法的施工

張萬軍

摘 要：連續(xù)鋼桁梁是鐵路施工的重要內(nèi)容，膺架法是目前最適合架設(shè)連續(xù)鋼桁梁橋的施工工法，也屬于一種特殊的支架施工技術(shù)。在實際對鋼梁架設(shè)方式進(jìn)行確定時，具有較多的影響因素，包括有設(shè)備條件、工程費用、橋梁形式、水文、地質(zhì)、地形以及交通狀況等。在本文中，將就鐵路連續(xù)鋼桁梁膺架法的施工進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：鐵路連續(xù)鋼桁梁；膺架法；施工

中圖分類號：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0107-03

膺架法是一種混凝土橋架設(shè)施工方法，屬于一種特殊的支架施工技術(shù)。橋梁工程中的連續(xù)鋼桁梁橋可以看作是將實腹的鋼板梁橋按照一定規(guī)則空腹化的結(jié)構(gòu)形式，目前廣泛應(yīng)用于鐵路、公路等大跨梁橋工程中。膺架法是目前最適合架設(shè)連續(xù)鋼桁梁橋的施工工法。但是由于工法復(fù)雜，技術(shù)要求嚴(yán)格，一旦某一個節(jié)點存在疏漏，就極有可能影響整個工法的施工效果。對此，本文將結(jié)合工程實例，具體介紹膺架法的施工原理、工藝流程以及各節(jié)點的質(zhì)量控制措施，以期通過實踐豐富該工法的應(yīng)用理論，為工法的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供可靠的技術(shù)資料。

1 膺架法的工法原理

1.1 概念

膺架法是一種混凝土橋架設(shè)施工方法。在橋梁施工中，按橋梁主要承重結(jié)構(gòu)在施工階段的受力狀態(tài)，可歸納為：支架施工，懸臂施工和整體架設(shè)三類。膺架法屬于支架施工一類。

1.2 膺架法架梁工法原理

混凝土橋可在落地式膺架（也稱腳手架）上現(xiàn)澆或拼裝預(yù)制節(jié)段。由于混凝土橋的自重較大，膺架需按沉落量設(shè)置預(yù)加拱度，并安裝落梁裝置。如需跨越深溝或通航河流，可用整孔腳手鋼梁代替落地式膺架，或在膺架中設(shè)置一部分腳手鋼梁。有的混凝土橋承擔(dān)懸臂彎矩的能力很小，不能采用懸臂施工；若在橋位設(shè)置膺架現(xiàn)澆或拼裝，又受地形限制難以實現(xiàn)。遇此情況，只能在岸上澆制或拼裝后，沿膺架或腳手鋼梁頂面拖拉就位。

1.3 膺架法架梁工藝流程（圖1）

2 膺架法架設(shè)鐵路連續(xù)椼架梁的工法研究

鐵路橋梁工程中的鋼桁梁橋可以看作是將實腹的鋼板梁橋按照一定規(guī)則空腹化的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)整體上為梁的受力方式，即主要承受彎矩和剪力的結(jié)構(gòu)。不同于普通橋梁的受力結(jié)構(gòu)決定其只能采用懸臂焊接的形式搭設(shè)橋架，即采用膺架法施工。

2.1 工程概況

XX鐵路客運專線XX特大橋為一連續(xù)梁鋼椼架結(jié)構(gòu)橋梁，本方案橋跨布置為（31.75+40+31.75）m預(yù)應(yīng)力連續(xù)椼架梁，全長105m。施工里程為：DK153+114.455～DK154+219.355。梁體為等寬度、等高度連續(xù)鋼椼架梁，截面形式為單箱單室斜腹板截面， 鋼椼架梁頂寬12m，底寬5.5m，梁中心線高3.05m，全橋共設(shè)4道橫隔板，混凝土1150方，強(qiáng)度等級為C50，鋼筋220.9t。

連續(xù)椼架梁施工采用膺架現(xiàn)澆施工，先搭設(shè)支架至設(shè)計位置，鋪設(shè)縱橫方木及竹膠板作為底模，接著進(jìn)行支架預(yù)壓（達(dá)到鋼椼架梁自重的120%），以取得支架的彈性變形及非彈性變形量，結(jié)合鋼椼架梁曲線的設(shè)置確定支架頂面標(biāo)高。內(nèi)模采用鋼管腳手架支撐，方木作為分配梁，竹膠板作為面板。

2.2 施工準(zhǔn)備

在工程開始前，需要做好的準(zhǔn)備工作有：第一，做好工程的相關(guān)資料準(zhǔn)備；第二，做好施工場地的準(zhǔn)備；第三，做好大型臨時輔助設(shè)施的準(zhǔn)備；第四，做好工程建設(shè)中所需施工機(jī)具的準(zhǔn)備；第五，做好鋼梁桿件的檢查，并做好桿件的預(yù)拼工作。

3 連續(xù)椼架梁膺架施工

3.1 膺架搭設(shè)

XX特大橋（32+40+32）連續(xù)鋼椼架梁施工里程：DK153+ 114.455～DK153+219.355?，F(xiàn)場地質(zhì)情況復(fù)雜、地基不穩(wěn)定，墩身高度均大于25m，鋼椼架梁擬采用膺架法施工。

膺架邊柱直接采用現(xiàn)有承臺作為基礎(chǔ)，承臺施工時預(yù)埋連接鋼板。支架跨中立柱采用2排8根Φ800×8mm鋼管，基礎(chǔ)采用φ1.25m鉆孔灌注樁。樁頭預(yù)埋鋼板與支架鋼管聯(lián)接。鋼管立柱之間采用[20槽鋼剪刀撐連接增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。每排鋼管立柱頂由3根I56a工字鋼作橫向分配梁梁，橫梁下設(shè)置砂箱方便以后模板及支架拆除。工鋼橫梁上縱向鋪設(shè)貝雷梁，貝雷梁橫向間距根據(jù)受力大小設(shè)置不等，底板下間距45cm布置7排，腹板位置下間距30cm每側(cè)布置4排，翼緣板位置下間距90cm每側(cè)布置4排，橫向共布置貝雷梁23排。貝雷梁上縱向間距30cm布置12×15cm橫向方木（松木）。模板均采用12mm厚膠合板，倒角部分采用6mm鋼板預(yù)制安裝。

膺架布置見圖2，連續(xù)鋼椼架梁體截面尺寸以及鷹架橫斷面結(jié)構(gòu)見圖3、圖4。

膺架搭設(shè)注意事項：

（1）在搭設(shè)過程中，應(yīng)注意調(diào)整鋼管立柱的垂直度，一般通過錘球吊線來實現(xiàn)，要求鋼管垂直度小于L/500，但最大允許偏差為100mm。

（2）所有構(gòu)件都應(yīng)按設(shè)計及規(guī)范要求焊接牢固。

（3）在搭設(shè)、拆除或改變作業(yè)程序是，禁止人員進(jìn)入危險區(qū)域。

（4）腳手架高度的設(shè)置一般應(yīng)超過梁體高度以上0.8～1.2m，并設(shè)置水平桿兩道及安全網(wǎng)。

3.2 墩頂設(shè)施布置

該施工環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容有：第一，在支座范圍內(nèi)支撐墊石頂面鋼梁，并做好其鑿毛處理；第二，墩頂布置的鋼墊塊、千斤頂以及型鋼束等，需要保證其數(shù)量、安放位置以及規(guī)格等都能夠滿足設(shè)計要求；第三，對于新制的型鋼束，要保證其上下頂面具有平整的特征，對于鋼墊塊，需要做好檢查，在做好其上方污物處理的情況下保證接觸的平整性，如果經(jīng)過檢查不能夠滿足使用要求，則不得使用；第四，在千斤頂、鋼墊塊以及鋼梁底接觸面位置做好石棉板的墊處理，并在鋼墊塊位置做好設(shè)置，避免其在施工中受到碰撞墜落導(dǎo)致事故發(fā)生。

3.2.1 縱橫移設(shè)施

該設(shè)施由以下部分組成：第一，下滑道。根據(jù)反力大小，使用3片左右工字鋼進(jìn)行連接，在其兩端位置做好水平千斤頂頂座的焊接，整個長度在2m左右，并做好其表面的平整以及清潔處理；第二，下滑道。在滑塊以及滾軸頂面位置做好上滑道的安裝，使其拖住鋼梁移動。同時，在滑道上使用鋼墊塊疊垛，以此實現(xiàn)千斤頂高度的調(diào)整；第三，水平千斤頂。在上滑道的兩端位置做好水平千斤頂?shù)脑O(shè)置，將活塞定在上滑道端頭等結(jié)構(gòu)，以此對鋼梁起到一個左右移動的作用。頂力方面，則需要按照支點反力5-10%進(jìn)行估算。

3.2.2 臨時支座

除了保證支座在穩(wěn)定性以及強(qiáng)度方面能夠滿足要求之外，還需要保證其能夠具有相互轉(zhuǎn)化以及頂面隨著鋼梁下?lián)隙栽S轉(zhuǎn)動的功能，并在經(jīng)過精確計算之后確定。

3.3 連續(xù)鋼椼架拼裝工藝

第一，捆吊。在拴捆之前，需要做好預(yù)拼場發(fā)來桿件的檢查，看其是否同拼裝順序相符合。在拴捆時，需要做好桿件中心位置以及標(biāo)示質(zhì)量大小的注意。對于桿件，需要使用專門的吊具進(jìn)行起吊以及拴捆處理，并在整個處理過程中保證縱橫梁以及弦桿的水平性，豎桿則需要保證豎直。拼裝用腳手架方面，需要將其在節(jié)點板位置做好懸掛，同桿件一起起吊。在實際起吊之前，需要做好桿件質(zhì)量的檢查，看是其否處于吊機(jī)相應(yīng)吊具額定起重量以內(nèi)，并在試吊之后提升；

第二，在完成桿件起吊、就位后對孔時，需要在拴孔重合的瞬間將小撬棍插入到孔內(nèi)位置撥正，之后在對吊鉤較小幅度的起落，使桿件在轉(zhuǎn)動之后同其他孔眼對合。先需要先同近端孔眼對正，豎桿需要同下端孔眼對正，當(dāng)下端完成對合之后，再對吊鉤進(jìn)行降低，使其同上端對合。在對弦桿對合處理時，可以先以扁鏟式小撬棍的應(yīng)用做好引導(dǎo)，在必要情況下，使用鏈滑車以及牽引器將其拉入到節(jié)點板空間當(dāng)中。如果在處理當(dāng)中存在對孔困難的情況，則需要及時做好問題存在原因的查找，使用千斤頂或者鏈滑車的應(yīng)用做好頂移處理，且可以通過抬高桿件的方式對合孔眼；

第三，在將釘拴穿入、做好孔眼的對正之后，則需要在拴孔群四周位置將四個定位沖釘打入，安裝5個左右的螺栓，在經(jīng)過檢查、保證板縫當(dāng)中不存在雜物時，則可以擰緊螺栓，并做好其余拴孔位置螺栓以及沖釘?shù)陌惭b。

3.4 高強(qiáng)螺栓四面拼接

在該內(nèi)容中，需要做好以下方面的控制：第一，需要做好資料的掌握，包括有焊縫超聲波探傷檢查、弦桿組合件對接焊縫檢驗以及鋼材檢驗等；第二，做好桿件輪廓尺寸、外寬尺寸以及控制內(nèi)寬的檢查，在工程實地做好不同桿件尺寸的丈量之后，根據(jù)匹配對號安裝；第三，對于整體節(jié)點圓弧位置以及不同版型對接過渡位置，需要做好均勻的打磨，在具體打磨時，要按照順桿件方向使用砂輪輪片打磨；第四，在實際運輸上下弦桿時，需要在整個過程中保持節(jié)點板向上放置，避免在運輸中發(fā)生碰撞情況；第五，需要做好措施的設(shè)置，保證桿件在插入到節(jié)點當(dāng)中時不會對摩擦面造成損傷；第六，在安裝箱形弦桿時，需要做好臨時安全走道的設(shè)置。

3.5 鋼梁橫移

第一，在橫移鋼梁之前，需要做好起重橫梁，橋門架平聯(lián)節(jié)點螺栓的終擰處理，避免鋼梁因受到橫向水平力對鋼梁軸線產(chǎn)生影響；第二，需要在支點具有較小反力的情況下開展橫移工作，如果需要在具有較大反力的情況下橫移，則需要避免將橫移設(shè)備放置在同一處，而可以根據(jù)情況將其設(shè)置在起頂橫梁以及下弦節(jié)點之下；第三，要以施加外力的方式橫移。橫移裝置由橫向千斤頂、反力座、豎向千斤頂以及墊塊這幾部分組成，其中，橋梁中心線將根據(jù)鋼梁架設(shè)孔橫移調(diào)整。

3.6 鋼梁縱移

縱移方面，其經(jīng)常使用的方式有溫差、起落頂以及外力施加這幾種方式，如果偏位不大，則需要優(yōu)先使用起落頂以及溫差方式調(diào)整處理：第一，外力施加。即通過千斤頂設(shè)備的應(yīng)用將鋼梁移動到設(shè)計位置；第二，溫差法。將在低溫以及高溫狀態(tài)下轉(zhuǎn)換，根據(jù)伸縮變形作用移動鋼梁；第三，起落頂法。即通過起落頂移動支點、使鋼梁變形，在轉(zhuǎn)換體系的情況下移動鋼梁，直至其到達(dá)設(shè)計位置。

4 結(jié)語

在上文中，我們對鐵路連續(xù)鋼桁梁膺架法的施工進(jìn)行了一定的研究，在具體施工中，需要能夠做好要點把握，以科學(xué)施工方式的應(yīng)用與處理保障施工質(zhì)量。

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