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摘要：本文结合某城市立交主线跨越既有城市支线铁路施工为例，对主线现浇梁跨越铁路的支架系统及现浇梁的施工技术进行了分析总结，该施工技术主要包括跨铁路支架系统的建立、支架材料的吊装、现浇梁的钢筋、模板、混凝土的施工，通过具体的方案实践，证明了本技术方案良好、可行、可靠性高，有效的提高了施工效率，满足了铁路运行的安全要求，具有良好的操作性，对同行业类似工程有一定的参考作用。
关键词：城市立交；跨铁路；支架；现浇梁
引言
随着我国城市规模建设的不断扩大，城市基础设施尤其是城市快速路发展迅速，立交桥起到了快速通行的良好疏导作用，往往在城市的发展中与早期修建的铁路等设施发生交叉作业，如何有效的保证了铁路运行的安全还能满足立交施工的要求，施工技术非常关键，本文就城市立交现浇梁跨越既有铁路的施工技术进行了总结分析。
1工程概况
某城市立交桥立交形式为两层的半边变形的苜蓿叶互通式立交。设计为富乐路上跨既有沙井大道，设置6条匝道（A、B、C、D、E、F匝道）和2条辅道（M、N辅道）共同实现两条道路互通。本立交主要包含三座桥梁共计877.054米。主线跨线桥的第四联为（3×35）m预应力钢筋混凝土现浇连续箱梁，其中第11跨上跨铁路专用线，设计净高为8m，桥面宽度为28.5m，共分成两幅独立桥设计。左右幅桥上部构造箱梁断面均为单箱双室结构，梁顶宽为14.22m，底宽为8.5m，箱梁高度为1.8m。桥墩中心线均按径向布置，10#墩柱以及11#墩柱高度均在16m~17m，桥梁与铁路位置关系如图1所示：
图1 桥梁与铁路位置
2现浇梁上跨铁路施工技术
2.1 总体施工流程
为了保证本专用线铁路的正常运行，在铁路两边各D900钢管立柱搭设门洞支墩，两门洞支墩距铁路的线路中心最小6.6m，净空不小于6.5m；在贝雷梁满铺竹胶板方木作防护平台，在贝雷梁下挂完全网，梁顶两侧设置围栏、铺设木板、防护网防止施工坠物。
2.2 支架工程
本方案施工支架采用方式：1、铁路两边距铁路中心6.6m以外采用碗扣式脚手架满堂支架；2、铁路中心两边6.6m采用D900钢管支墩，支墩上架设贝雷梁组主梁，形成门洞。贝雷梁上安设I16工字钢分配梁、搭设平台。
2.2.1 碗扣式满堂支架搭设参数
（1）横桥向立杆布置：立杆间距为0.9m，箱梁腹板处立杆间距为0.6m，腹板处的加密立杆应尽量靠近箱梁腹板的中心线布置；横桥向设置剪刀撑加固，剪刀撑角度控制在45°~60°，剪刀撑间距≤3m，此外在端、中横梁及中隔板处各加密一道。
（2）纵向桥立杆布置：立杆均为0.9m，端、中横梁及中隔板处立杆间距加密为0.6m；纵桥向设置剪刀撑加固，剪刀撑角度控制在45°~60°，剪刀撑间距≤3m，纵向剪刀撑在每道腹板处和支架两侧必须各设置一道。
（3）水平杆步距均为1.2m, 在最底层和最顶层水平杆位置设置水平剪刀撑，剪刀撑角度控制在45°~50°，中间范围按间距≤4.8m设置一道剪刀撑。
（4）碗扣式满堂支架搭设布置如图2所示。
图2 碗扣式满堂支架搭设布置
2.2.2 门洞支架搭设形式
（1）门洞支墩搭设参数：支墩基础采用宽2米、高1米C30混凝土基础，立柱采用D900螺旋钢管（壁厚10mm），立柱高为5.5米、横向间距为3米/3.6米，一排立柱共5根。
（2）门洞支墩搭设完毕验收合格后横向安设2I45a工字钢作横梁，两支墩横梁中心距离为15m，再在横梁上用50t汽车吊吊装贝雷梁主梁，贝雷梁主梁高1.5m，长18m，宽B=0.9m。贝雷主梁中心距离为2.4m，净距为L=1.5m，由于L/B=15m/0.9m=17＜20，故可不设横向联系，但为了提高安全储备，采用φ48钢管及扣件上下个一道将两组贝雷片联系成整体。最后在贝雷梁上按0.9m一道设置I16工字钢（或20×20cm方木）分配梁，分配梁之间用10×15cm方木填满形成操作平台。
2.2.3支架施工
（1）满堂支架施工时不可直接将立杆坐落已硬化地面上，最底下立杆应设置底托、方木或槽钢垫底。
（2）搭设碗扣式满堂支架搭设一般要求。脚手架体采用符合国标规范要求的碗扣式脚手管，连接处采用专用脚手扣件连接；脚手板采用木质脚手板，防护网采用符合国标规定的密目安全网。进场后对脚手架的规格、扣件和脚手板的质量等进行验收，不合格的杆件严禁使用。立杆架立应竖直，保证立杆受力为轴心受力，立杆垂直度控制在0.3%；通过调整底托高度，保证每排横杆应同一水平面上。
2.2.4 预压加载、卸载施工
预压材料采用质量可靠的大编织袋装砂子，根据袋子的容量及砂子密度粗略计算一袋编织袋的重量，砂子密度由现场取样试验确定，最后根据加载重量返算砂袋的数量。砂袋吊装前，为防止压重时对底模的破坏，支架纵横梁及底模搭设完成后，在底模木胶板上铺设一层彩条布。砂袋吊装采用汽车吊人工配合方式进行，为确定现场砂袋实际重量，记录每袋砂袋在汽车吊电子称称的重量，防止少加多加荷载。
2.2.5支架拆除
（1）支架允许拆除条件：支架拆除工程要防止砼裂缝和边棱破坏，并满足局部强度要求。通过试压同条件试块，达到75%设计强度时才允许拆除内模顶模及翼板脱模，预应力张拉和灌浆施工完后才能拆除底模及支架。施工时注意安全防护，设专人防护。支架拆除之前，必须有技术员现场指挥方能进行拆除。
（2）支架拆除总体顺序：先翼板后底板，并一联的每跨同时从跨中对称往两边拆；支架拆除宜分两阶段进行，先从跨中对称往两端松一次架，再对称从跨中往两端拆（详见图3）。
图3 混凝土连续箱梁支架拆除顺序示意图
（3）拆架原则：支架拆除应遵守由上而下，后搭先拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆横杆、立杆等。不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。做到一步一清、一杆一清。拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣。拆除斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。
2.3门洞支架吊装方案
2.3.1跨铁路现浇箱梁门洞支架吊装构件重量及作业半径统计（见表1）
2.3.2吊机选型
（1）25吨汽车吊作业半径15米以内起重量为3250公斤，满足I16工字钢分配梁、方木及木板起吊重量要求。
（2）50吨汽车吊作业半径15米以内臂长27米时起重量为5700公斤，满足贝雷梁构件成组起吊重量4860公斤要求。
2.4模板工程
2.4.1模板制作、安装
现浇箱梁底模、侧模、顶模的模板均采用1.22×2.44m竹胶板，现场加工制作，采用10×10cm方木作模板背楞，间距为30cm。模板之间的接缝设置在方木上，并用钢钉与方木钉牢防止混凝土浇筑过程中翘曲，接缝处模板贴密封条，避免浇筑过程中漏浆。
2.4.2模板拆除
（1）摸板允许拆除条件（同支架）：支架拆除工程要防止砼裂缝和边棱破坏，并满足局部强度要求。对预应力钢筋混凝土连续箱梁，通过试压同条件试块，达到75%设计强度时才允许拆除内模顶模及翼板脱模，预应力张拉和灌浆施工完后才能拆除底模及支架。施工时注意安全防护，设专人防护。支架拆除之前，必须有技术员现场指挥方能进行拆除。
（2）支模板架拆除总体顺序（同支架）：先翼板后底板，并一联的每跨同时从跨中对称往两边拆；支架拆除宜分两阶段进行，先从跨中对称往两端松一次架，再对称从跨中往两端拆。
2.5钢筋混凝土工程
所有箱梁钢筋采用加工场集中制作，现场绑扎成型。钢筋加工好后用工具车运输至现场，再用30t汽车吊至边跨（中跨在铁路正上方），再用人工往前搬运，严禁吊车吊物从铁路正上方通过。砼由互通搅拌站集中供应，由5台8m3混凝土罐车运输和1台臂长49m混凝土泵车浇注，一台地泵备用。
2.5.1混凝土浇筑前施工准备
（1）机械设备：挖掘机1台，装载机1台负责修路；汽车泵1台，地泵1台；5台8m3砼运输车，200KW发电机2台，备用搅拌站1个；
（2）振捣机械：50cm*6cm和50cm*3cm振捣棒各使用3条，各备用5条和3条；振捣器：使用6台，备用9台;
（3）试验设备：试模：18组，塌落度桶：2个。
2.5.2混凝土的浇筑
（1）砼浇筑前报请监理工程师，经验收合格后方能进行。
（2）混凝土浇注采用全联纵向一次性浇注，水平分两次浇注的施工方法，待第一次底板和腹板的砼强度满足70％以上，方能进行第二次浇注。第一次砼浇注到高出腹板1cm的位置，第二次浇注箱梁的顶板部分，施工时从底端向高端斜向分层浇注。水平分两次浇注混凝土方量基本相等。
（3）第一次浇注混凝土时,应就每箱的底板、腹板高度,沿结构横截面以台阶分层向前推进。第一层由一端开始浇注底板砼，浇注长度控制在8m，厚度0.6m，第二层浇注5m，厚度30cm，保证第一层与第二层台阶间距不小于3m，以次类推进行浇注到距另一端8m位置时，及时封底后变换方向，从端头向中部方面浇注腹板及顶板砼。
（4）第二次浇注顶板砼时，因顶板部分的高度只有0.5m，不再做分层浇注，一次性浇注完成即可。
2.5.3混凝土养生
养护由专人专班及时进行，对外露面采用麻袋湿水覆盖养护，内腔直接洒水养护。湿麻袋养生时，必须覆盖全部砼表面，保持连续湿润，不得形成干湿循环，有水养护期不少于14天。
2.6预应力工程
2.6.1预应力管道
预应力管道的位置必须按设计坐标准确定位（定位钢筋控制）， 线形要与施工图一致，曲线圆缓无折角。设置完毕应用全站仪及水平仪重新进行复核安装位置的准确性。按有关规定对每批钢绞线抽检其强度、弹性模量、截面积、延伸量及硬度，严禁使用不合格产品，同时依据实测的弹性模量和截面积对计算引伸量做修正。
2.6.2预应力质量的控制
（1）混凝土强度达到100%的设计强度且龄期达到14天以上才允许张拉。
（2）预应力张拉班组必须固定，且应在有经验的预应力张拉工长的指导下进行，不允许临时工承担这项工作。
（3）箱梁纵向预应力钢束均为两端张拉。应按照图纸要求的顺序张拉，施加预应力时应对称张拉。每次张拉应有完整的原始张拉记录，且应在监理工程师在场的情况下进行。
（4）预应力采用引伸量与张拉双控，引伸量误差应该在±6%范围内，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1% ，且不允许整根钢绞线拉断。断丝是指锚具与锚具或锚具与自锚端部之间钢丝在张拉时或锚固时折断。
2.6.3管道压浆、封锚
（1）张拉完毕后应尽快进行管道压浆，压浆前应用空压机清除孔道内杂物。压浆前机械切割锚外钢绞线时，应保证其锚圈外露长度不小于30mm不大于50mm。并在切割时采取降温措施，以免锚具和钢绞线受热而产生滑丝。后用棉花和水泥浆填塞锚塞周围的钢丝间隙。
（2）预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺；同一管道压浆应连续进行，一次完成。
（3）压浆应在穿入钢绞线后48小时内和张拉完成后24小时内进行，以保证钢绞线在压浆完成前不出现锈迹，水泥浆自搅拌至压入管道的时间间隔不应超过40min。
（4）封锚：封锚前应先将锚具周围冲洗干净并凿毛，然后按图纸要求布置钢筋网，浇注封锚砼。封锚砼标号应符合设计规定。
3 结束语
综上所述，本文以立交桥主线现浇梁跨越铁路专用线施工为例，通过支架的设计、贝雷片和满堂架的使用、钢筋、模板、混凝土的施工，系统的介绍了跨越铁路现浇梁的施工技术方法，有效的保障了铁路运行的安全和现浇梁的顺利施工，对同行业类似工程有较好借鉴作用。
参考文献
[1]章霞.预应力混凝土连续现浇梁支架设计及施工分析[J]建筑知识（学术刊），2014.
[2]杨怡.现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术[J]工程建设与设计，2010.
[3]韩善羽,杜记年.桥梁现浇支架的具体安装技术分析[J].科技与企业. 2014(24).
论文作者:肖川
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：支架论文; 预应力论文; 铁路论文; 混凝土论文; 腹板论文; 方木论文; 剪刀论文; 《基层建设》2017年第9期论文;