1 工程概况
穗莞深城际铁路SZH-8标悬灌连续梁31联，线路经过大量厂区及高压线迁改区域，征地拆迁问题导致梁部施工工期紧张，因此将部分悬灌梁变更为变截面支架现浇连续梁可解决这一问题。本文以穗莞深城际铁路长安特大桥4#-7#墩连续梁为例，分析介绍梁柱式支架现浇法在城际铁路变截面连续梁施工中的应用。
长安特大桥4#~7#为（30+50+30）m预应力混凝土双线连续梁，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。全桥箱梁顶宽11.6m、底宽4.268~4.840m，梁全长为109.8m，计算跨度为（29.3+50+29.3）m，中支点截面中心梁高3.20m，跨中直线段及边跨8.4m直线段截面中心梁高为2.20m，梁底按圆曲线变化，曲线半径R=20553.1cm。
2 方案比选
因征地拆迁问题，连续梁施工工期紧张，所以选用支架法现浇施工技术。支架结构按结构形式可分为满堂式支架、梁柱式支架及其他组合形式支架。
2.1 满堂式支架
满堂式支架可分为碗扣式钢管支架、门式钢管支架等。铁路混凝土梁支架现浇的满堂式支架应采用碗扣式钢管支架或门式钢管支架，不得采用扣件式钢管支架。碗扣式满堂支架如图1所示。
2.2梁柱式支架
2.2.1梁柱式支架结构由基础、支墩、纵梁、横梁、模板等部分组成，如图2所示。
2.2.2与满堂式支架相比，梁柱式支架具有以下特点：
1 节省工期。相比于传统碗扣式钢管支架，梁柱式支架地基处理相对简单，钢管柱支墩方便安装，花费工期少，大量节省搭设碗扣式支架时间；
2 经济节约。梁柱式支架采用地梁基础，相比满堂支架全部地面硬化更加节省混凝土使用量，钢管柱用量少，支架材料平均使用成本降低；
3 安全风险易把控。支架整体性、稳定性较好，钢管柱支墩使用连接杆相连，墩身两侧使用槽钢制作剪刀撑，贝雷梁与横纵梁之间使用U型螺栓加固，相比于满堂支架不易出现失稳及应力集中现象；
4 梁体线形易把控。相比于满堂支架，梁柱式支架地基中打设了预应力管桩基础，管桩顶部浇筑到混凝土地梁内，支架整体沉降量较小，更易进行梁体沉降控制；
5 便于梁下交通。梁柱式支架跨中位置支墩间距较大，在进行跨路防护棚施工后，很好地解决了城际轨道线路跨越城市交通主干道交通不便的问题。
2.2.3满堂式支架与梁柱式支架对比见表1。
3梁柱式支架现浇法施工工艺
3.1支架施工
贝雷梁柱式支架现浇施工过程：
1 基础处理：采用锤桩机打设预应力混凝土管桩。
2 制式钢管柱安装：制式钢管柱与地梁预埋螺栓连接，相邻管柱间使用制式连接杆连接。
3 垫梁、贝雷梁及分配梁吊装：由上到下计算标高，严格控制地梁顶面标高。
4 分配梁顶碗扣式支架搭设：根据设计梁底标高和实际分配梁标高间距，合理搭配支架立杆，调节立杆顶托出丝长度。
3.2梁体施工
变截面梁柱式支架现浇混凝土梁施工流程如下图3所示：
4梁柱式支架现浇法施工工艺控制要点
4.1地基处理形式
4.1.1 长安特大桥4#-5#、6#-7#地表土质为2~6m深素填土，地下水位较高，地基承载力低，因此地基处理采用打设预应力混凝土管桩方式，5#-6#为跨路混凝土路面，经地基承载力试验，承载力满足设计要求，基础只进行混凝土地梁施工。
4.1.2施工控制要点：
1 施工前应进行地基承载力试验，试验合格后进行下步施工工序。
2 打设预应力混凝土管桩，贯入度满足规范要求方可收锤。
3 应根据设计施工方案自上而下复核地梁顶标高，并在管柱两侧预埋螺栓处放样标高点，地梁表面混凝土收面应水平光滑。
4.2制式钢管柱安装连接及贝雷梁安装
4.2.1 制式钢管柱安装连接
制式钢管柱按照设计高度，在地面完成拼接后，应垂直吊装至地梁预埋螺栓处，相邻管柱间使用连接杆进行加固，连接方式如图4所示。
4.2.2 贝雷梁安装
根据施工方案，在地面进行贝雷片长度拼接，然后整体吊装至横梁设计位置，若贝雷梁长度过长，可将其分为2~3组，分别进行吊装，并在横梁位置处使用贝雷销进行销链接。吊装到位后，观察贝雷梁底部是否与制式钢管柱顶端密贴，若存在空隙，应在空隙处夹垫薄钢板，防止柱顶受力不均匀。
4.2.3施工控制要点：
1 制式钢管柱安装完成后管底应与地梁顶面密贴，以保证竖向应力传导连续性及标高准确性。
2 贝雷梁吊装完成后，应使用U型卡扣将贝雷梁、横梁和制式钢管柱顶连接成为整体，以加强梁柱式支架的整体稳定性；贝雷片立杆应坐落于横梁正上方，防止贝雷片应力集中后发生形变。
3 应检查贝雷片底端是否与横梁顶面密贴，若未密贴应在空隙处夹垫等同接触面面积的薄钢板，以保证竖向应力传导连续性。
4.3 变截面支架现浇连续梁的标高处理形式
长安特大桥4#-7#混凝土连续梁梁底按圆曲线变化，曲线半径R=20553.1cm，全联梁面高差△H=1208mm，梁部标高参数如表2所示。
变截面混凝土连续梁支架现浇法施工，应在施工全过程中严格控制及监测标高，以保证成桥线形和内力状态符合设计要求。重点从变截面支架标高控制、变截面内模制作、变截面混凝土梁体线形控制等方面入手。
4.3.1变截面支架标高控制（底模标高控制）
控制方法：通过计算得出每个立杆横截面梁底设计标高，梁底标高值与分配梁顶实测标高值之差即为每个截面立杆高度控制数值（差值中包括底模和分布横梁高度的定值）。
计算步骤：1）梁底标高H3i-i＝设计梁顶标高H1i-i－计算梁高H2i-i
2）立杆顶标高H5i-i＝梁底标高H3i-i－底板及分布横梁高度H4
3）支架搭设高度H7i-i＝立杆顶标高H5i-i－实测分配横梁顶标高H6i-i
标高计算详见图5所示。
控制要点：1）每个变截面梁高度应根据设计图纸，绘制梁体轮廓图，并标注得出每个变截面梁高。
2）应根据碗扣支架立杆纵向排距，对每排分配梁顶面标高进行标高测量，从而计算得出变截面纵桥向立杆搭设高度。
3）安装立杆顶托，应按照计算高度分别放样每排支架两端立杆顶托，并带线安装同排其他立杆顶托，使同一排立杆顶托标高一致。
4）碗扣支架立杆配管应考虑底托、底托出丝长度在规范要求范围内，顶托出丝长度不得大于30cm。
4.3.2变截面混凝土连续梁整体线形控制
设计预拱度：设计文件规定的结构预拱度一般含有以下方面综合叠加：桥梁结构自重引起的变形、预拱力引起的上翘、混凝土的收缩徐变等因素。要根据实际情况考虑施工预拱度与是否与设计状态一致，否则不能只按照设计预拱度设置模板起拱值。
影响支架现浇连续梁线形的主要因素有：结构预拱度，施工荷载造成的支架弹性形变，加载后杆件接头处挤压产生的非弹性形变，以及支架受载后的沉降。针对以上几种情况，我们在施工过程中将采取一定措施进行消除：
1、支架预压结束后，应将底模弹性形变数值调整到底模标高控制中，即：
底模标高=梁底设计标高+预压弹性形变数值
2、线形控制应对梁底标高、梁顶标高严格控制，并放样底板中线，控制梁体走向（曲线段）。
3、侧模模板安装应进行测量控制。根据全站仪所放样的中线点位、底模边线，控制侧模安装时底部与边线密贴，保证梁底按照设计线形变化；连续梁位于曲线段时，侧模安装过程中应微调模板走向，同时使用全站仪对翼缘板边缘位置点位放样，及时对线形不符的模板进行方向调整。连续梁浇筑完成线形如图6所示：
5 结束语
在城际轨道变截面混凝土连续梁施工中，梁柱式支架现浇法的广泛应用，有效缩短了施工工期，提高了支架材料的循环利用率。梁柱式支架现浇法是铁路混凝土连续梁施工中方便、经济、高效的施工方法，更加适用于工期紧张、连续梁数量较多的工程项目施工。该种柱式支架现浇连续梁在变截面连续梁施工中，通过一系列措施，有效的解决了变截面线形控制难题，为变截面支架现浇连续梁质量控制积累了一定的施工经验。
参考文献：
[1] 铁路混凝土梁支架现浇法施工技术规程(TB10110-2001）中国铁道出版社，15113.3598
[2] 高速铁路桥涵工程施工技术规程(Q/CR 9603-2015）中国铁道出版社，15113.4388
[3] 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）中国铁道出版社，15113.3460
论文作者:孙涛
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
标签：支架论文; 标高论文; 梁柱论文; 截面论文; 混凝土论文; 钢管论文; 线形论文; 《基层建设》2016年第33期论文;