鐵路大跨度懸澆與現(xiàn)澆連續(xù)梁 設(shè)計(jì)與施工比較研究

張君軍鄧良強(qiáng)

(1北京建達(dá)道橋咨詢有限公司 100015 2中交鐵道設(shè)計(jì)研究總院有限公司 100015)

鐵路大跨度懸澆與現(xiàn)澆連續(xù)梁 設(shè)計(jì)與施工比較研究

張君軍1鄧良強(qiáng)2

(1北京建達(dá)道橋咨詢有限公司 100015 2中交鐵道設(shè)計(jì)研究總院有限公司 100015)

某鐵路在兩處工點(diǎn)利用64米連續(xù)梁小角度跨越了規(guī)劃中的道路。通過(guò)對(duì)施工工期及現(xiàn)場(chǎng)施工條件的分析，兩座連續(xù)梁橋采用了不同的施工方法，一座采取懸臂澆筑，另一座采取了大節(jié)段整體式現(xiàn)澆。本文比較了采用不同的施工工藝所引起的兩座橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)上的差異。同時(shí)比較了兩種不同施工方法的施工要點(diǎn)。經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)：懸臂澆筑與大節(jié)段整體現(xiàn)澆的采用可以根據(jù)實(shí)際的施工條件與施工組織進(jìn)行選擇；懸臂澆筑與大節(jié)段整體現(xiàn)澆的連續(xù)梁在梁體尺寸構(gòu)造上、計(jì)算結(jié)果幾乎一致；懸澆梁的預(yù)應(yīng)力配束含量高于現(xiàn)澆梁，現(xiàn)澆梁的普通鋼筋含量高于懸澆梁。

小角度跨越；懸臂澆筑；大節(jié)段整體式現(xiàn)澆；設(shè)計(jì)參數(shù)；施工要點(diǎn)

1 工程概況

某鐵路在兩處工點(diǎn)跨越了規(guī)劃中的道路，道路規(guī)劃22米寬，此兩處位置鐵路正線與道路交叉角度分別為30°與43°。在如此交角中橋梁均采用了40+64+40米變截面連續(xù)梁進(jìn)行跨越。在這兩處的橋梁布置方案分別為：DK10+346全橋橋跨布置為39-32m簡(jiǎn)支箱梁+(40+64+40)m連續(xù)梁+21-32m簡(jiǎn)支箱梁，全橋長(zhǎng)2129.05米，連續(xù)梁所處位置的40，41號(hào)橋墩墩高均為17米；DK10+743全橋橋跨布置為4-32m簡(jiǎn)支箱梁+(40+64+40)m連續(xù)梁+12-32m簡(jiǎn)支箱梁，全橋長(zhǎng)679.9米，連續(xù)梁所處位置的5，6號(hào)橋墩墩高分別為20米、32米。兩橋連續(xù)梁原設(shè)計(jì)方案均采用懸臂澆筑施工進(jìn)行設(shè)計(jì)，后因施工工期的考慮，并綜合分析了滿堂支架施工的適用性，將DK10+346連續(xù)梁改成大階段整體式現(xiàn)澆施工。

2 懸澆與現(xiàn)澆施工方案的適用性比較

滿堂支架現(xiàn)澆施工適用于橋墩高度低于20m橋梁上部結(jié)構(gòu)以及其它施工方法不經(jīng)濟(jì)適用的情況下修建橋梁上部結(jié)構(gòu)，具有周轉(zhuǎn)次數(shù)多，周轉(zhuǎn)時(shí)間短，使用輔助設(shè)備少，減少了人力物資的浪費(fèi)，特別適用于多跨現(xiàn)澆梁施工，既保證了工程質(zhì)量，又能加快施工進(jìn)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是當(dāng)橋墩較高時(shí)，滿堂支架現(xiàn)澆的支架規(guī)模大幅度增加，從而增加了施工成本及加大了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，因此本施工方法受到橋墩高度的限制進(jìn)而無(wú)法使用在高墩連續(xù)梁中。

懸臂施工法是在已修建完畢的橋墩上，沿橋梁跨徑方向?qū)ΨQ(chēng)逐個(gè)節(jié)段施工的方法。在橋梁上部結(jié)構(gòu)施工期間它不影響橋下交通，同時(shí)滿足設(shè)計(jì)和施工的要求，充分利用了預(yù)應(yīng)力混凝土可承受較大負(fù)彎矩能力的特點(diǎn)，將跨中正彎矩轉(zhuǎn)移為支點(diǎn)負(fù)彎矩，提高了橋梁的跨越能力。由此可知，本施工方法不受橋墩高度的限制，能根據(jù)實(shí)際的施工條件進(jìn)行選擇。

3 懸澆與現(xiàn)澆施工橋梁的施工要點(diǎn)分析

3.1懸澆梁的施工要點(diǎn)分析

（1）臨時(shí)固結(jié)措施

臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置為：在墩頂設(shè)置4個(gè)C40混凝土條形支座，在每個(gè)墩頂臨時(shí)支座內(nèi)靠近邊緣處對(duì)應(yīng)箱梁腹板位置單側(cè)埋設(shè)精軋螺紋鋼筋，臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)布置示意圖如下圖所示。臨時(shí)固結(jié)與梁體之間采用塑料薄膜隔開(kāi)，臨時(shí)固結(jié)與墩身之間同樣采用塑料薄膜隔開(kāi)，方便拆除臨時(shí)支座，防止解除臨時(shí)支座時(shí)損壞梁體。

（2）零號(hào)塊施工

連續(xù)梁0#塊屬于高空大體積砼施工，混凝土一次澆筑。模板采用大塊組合鋼模，支撐采用落地支架。本階段的難點(diǎn)包括支架施工，模板工程，預(yù)應(yīng)力施工，混凝土澆筑。

（3）懸臂現(xiàn)澆段

懸臂現(xiàn)澆段施工屬于連續(xù)梁的主要進(jìn)程階段，其施工主要靠掛籃結(jié)構(gòu)的前移形成支撐模架進(jìn)行逐段現(xiàn)澆。本階段施工的難點(diǎn)包括掛籃結(jié)構(gòu)的拼裝與前移，梁段的線形控制，懸臂施工不平衡重控制。連續(xù)箱梁共有邊跨合攏段兩個(gè)，中跨合攏段1 個(gè)。合攏段擬利用吊架進(jìn)行施工，按先合攏邊跨再合攏中跨的順序進(jìn)行。本階段的施工難點(diǎn)主要是配置平衡重，合攏溫度控制，合攏鎖定施工。

3.2現(xiàn)澆梁的施工要點(diǎn)分析

（1）支架搭設(shè)滿堂式支架搭設(shè)包括基礎(chǔ)施工，支架搭設(shè)，支架預(yù)壓，支架拆除等幾個(gè)部分。支架搭設(shè)的方案必經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算。支架搭設(shè)方案需要進(jìn)行論證，并根據(jù)實(shí)際施工的情況，對(duì)支架和現(xiàn)澆梁的受力情況進(jìn)行計(jì)算分析。支架拆除的順序一般為：安全網(wǎng)→欄桿→剪刀撐→縱橫向水平桿→立桿。 拆除過(guò)程應(yīng)遵循由上而下，先搭后拆的原則做到一步一清，一桿一清。

（2）模板工程

底模木模采用機(jī)械配合人工的方式進(jìn)行施工。底模板安裝前要考慮支架的預(yù)留拱度的調(diào)整、加載預(yù)壓及支座板的安裝。側(cè)模采用黑木模板，豎楞采用木方，橫向采用雙排鋼管加固。內(nèi)模采用木模。內(nèi)模安裝要根據(jù)模板結(jié)構(gòu)確定，可采用機(jī)械輔助人工的方式安裝內(nèi)模。端模安裝將波紋管逐根插入端模各自的孔內(nèi)后，進(jìn)行端模安裝就位。端模安裝要做到位置準(zhǔn)確，連接緊密，側(cè)模與底模接縫密貼且不漏漿。

（3）混凝土工程

連續(xù)梁采用高等級(jí)混凝土，混凝土質(zhì)量控制為首要任務(wù)，混凝土澆筑分兩次澆筑。在混凝土的澆筑施工過(guò)程中必須作好溫控措施，預(yù)防混凝土因溫度應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生裂縫。另外，盡量縮短箱梁底、腹板與頂板混凝土澆筑的時(shí)間差，以減少混凝土之間的溫差約束力。

4 、懸澆與現(xiàn)澆施工橋梁的施工組織及流程

根據(jù)標(biāo)軌鐵路連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、周邊環(huán)境、地形條件等，綜合考慮施工安全、進(jìn)度、成本等因素，特大橋懸澆梁除開(kāi)0#塊和邊跨直線段采用鋼管柱+型鋼落地支架現(xiàn)澆外，其他箱梁節(jié)段均采用掛籃懸澆施工。

施工流程：0#塊支架現(xiàn)澆施工→掛籃安裝→掛籃預(yù)壓→掛籃對(duì)稱(chēng)懸澆施工→邊跨現(xiàn)澆段施工→掛籃拆除→邊跨合攏段施工→中跨合攏段施工→附屬結(jié)構(gòu)施工。

特大橋連續(xù)梁采用落地支架現(xiàn)澆箱梁施工，其中39#—40#墩采用鋼管柱+貝雷梁+鋼管架支架；40#—42#墩采用扣件式滿堂式支架。

施工流程：支架基礎(chǔ)施工→支架搭設(shè)→支架預(yù)壓→模板安裝→鋼筋安裝→混凝土施工→張拉施工→支架拆除→附屬結(jié)構(gòu)施工。

5 結(jié)論

本文具體討論了某鐵路DK10+346與DK10+610兩處利用64米連續(xù)梁小角度跨越了規(guī)劃中的Kipu Road而采用不同施工方法的兩座橋梁在設(shè)計(jì)與施工中的異同。得出以下幾條結(jié)論：

(1) 懸臂澆筑與大節(jié)段整體現(xiàn)澆的連續(xù)梁在梁體尺寸構(gòu)造上幾乎一致。因此，梁體的平米混凝土用量幾乎一致。但是因施工方法的不同，梁體的配束方式在腹板束的配置上有很大區(qū)別。

(2) 通過(guò)靜力計(jì)算分析可知，懸臂澆筑與大節(jié)段整體現(xiàn)澆的連續(xù)梁的計(jì)算結(jié)果也幾乎一致，各項(xiàng)規(guī)范控制指標(biāo)也趨同。

(3) 因施工方法的不同，配束與配筋方式有很大的區(qū)別，懸澆梁的預(yù)應(yīng)力配束含量高于現(xiàn)澆梁，現(xiàn)澆梁的普通鋼筋含量高于懸澆梁。

(5) 兩種施工方法的施工工期，現(xiàn)澆梁略少于懸澆梁，施工單位通過(guò)經(jīng)過(guò)精心組織，熟練掌握可更進(jìn)一步的提高其施工效率。在工期緊張的情況和施工條件允許的情況下，可以考慮大節(jié)段整體式現(xiàn)澆梁具有節(jié)省工期的優(yōu)勢(shì)。

[1]郭艷偉. 哈齊客專(zhuān)某橋(60+100+60)m連續(xù)梁懸灌改現(xiàn)澆方案探討 [J]. 鐵道建筒技,2014.(1)

[2]劉文碩. 高速鐵路中小跨徑連續(xù)梁的設(shè)計(jì) [J] 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2010.(4)

TU7

B

1007-6344（2017）06-0071-01