城市跨铁路桥梁的现浇梁支架施工方法探讨.doc

1、城市跨铁路桥梁的现浇梁支架施工方法探讨摘要：跨铁路桥梁的施工与一般的桥梁施工相比，施工难度要大得多。尤其是采用现浇梁设计的上部结构施工时，除了保证施工过程中的质量与安全外，还要对铁路去过的安全有充分的保障。本文就根据城市跨铁路桥梁施工的特点对现浇梁支架的施工方法进行了分析和探讨。 关键词：跨铁路桥梁 现浇梁 支架 施工 方法 中图分类号：F530.3 文献标识码： A 1 地基处理 1.1 承台基坑和泥浆池回填处理 采用支架施工时，按照设计要求先对承台的回填范围进行换填。为防止该部位地基不均匀沉降造成的支架局部变形，填料按照路基横向结构物标准处理，及采用级配碎石掺 5%水泥填筑，并严格分层夯实

2、；对于原地表水必须排干，排净，不能有翻浆冒泥，如出现翻浆及时进行换填处理。对于处于地基处理范围内既有泥浆循环池及泥浆沟采用地表土和级配碎石换填，确保地基承载力不小于 240Kpa。 1.2 地基整体处理 为保证支架下地基有足够的承载力, 地基处理前对承台回填范围、泥浆循环池及地表下软弱地层进行开挖换填后，将原地面用推土机予以整平碾压，然后在其上铺设 30cm 厚三七灰土作为结构层，并做出地表横坡以利于排水。施工前，分别对处理前后地基进行承载力试验，确定实际承载力，及时调整处理层结构和厚度，检测方法可以轻型采用静力触探、K30 等。对跨越铁路侧沟且不允许回填的地方，采用纵向设置台阶，分层夯实的办

3、法处理。台阶分层高度以支架的最小步距为准，即下层台阶的支架搭设后，其顶面横杆务必与上层台阶的支架横杆在同一水平线上，以保证支架整体的刚度和稳定性。 1.3 排水设施 满堂支架范围内横向每 10 米挖 1 道排水沟，沿线路纵向距支架外侧1 米处各挖 1 条纵向排水沟，排水沟断面为 0.40.6m（深度宽度） ，并安排专人及时抽排沟内积水。 2 支架搭设 由于跨铁路桥梁施工的特殊性，本文只对门洞两侧的支架搭设进行分析。门洞两侧采用碗扣式满堂支架搭设。为了确保地基承载力满足要求，在铁路路基两侧长 25m 范围，支墩基础采用钢筋混凝土纵向条形基础。此处位于铁路路肩上，应计算路肩承载力是否满足支架需要，

4、在施工前与铁路管理部门协商，若同意将铁路边沟预埋涵管回填，则直接施工条形基础，若不能回填，须考虑路基边坡的稳定，沿路基边坡路肩外侧打设钻孔抗滑桩进行防护。 3 支架预压 3.1 预压目的 检验支架及地基的强度、实际抗弯能力及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形与预压重量的线形关系，为混凝土浇筑前模板预拱提供参数。考虑地基沉降及自身挠度的影响，在桥梁调节底面标高时加设预拱度，以保证桥梁拆模时线形顺畅。 3.2 预压重量 预压过程是通过等效荷载，堆载于初拼成型的模板上，模拟梁体自重和施工荷载作用下，支架结构的变形，同时调整浇注前模板的预拱，使得混凝土浇筑后的梁底

5、线形复核设计。因此，预压重量应尽可能真实地反应梁体自重和施工荷载，对应钢束的张拉产生的梁体上挠及由于二期恒载和运营阶段混凝土徐变造成的梁体下挠，施工中可以不予考虑。 根据工程数量及钢筋混凝土的容重，计算出梁体每个节段的重量，得出不同节段的施工荷载纵向线集度，进行预压荷载的纵向分布；同时，由于梁体横向截面特性，对同一截面的底腹板、翼板部位分别进行分析，得出荷载横向线集度，进行预压荷载的横向分部；对于施工阶段的临时荷载和混凝土入模、振捣等施工荷载，根据施工规范及相关计算参考手册，采用 0.2KPa；施工阶段不考虑雨雪等其他偶然荷载。 3.3 预压材料及方法 为真实模拟梁体重量，预压材料应该均匀分布

6、，考虑到施工现场条件，根据工序时间安排要求，拟采用沙袋进行预压。沙容重大，对场地和模板污染小，便于装运堆码，同时预压完后可以重复使用。 沙袋分两种类型，对于吊车起吊能够直接到达预压工作面的，采用1.0 t/袋，对于跨中即铁路正上方范围内，吊车起吊不能直接到达预压工作面的，采用 50kg/袋，人工搬运堆码预压。 预压是在支架搭设完毕，模板安装完成，且进行初步调整线形后进行。此时模板的位置要求准确，为防止支架不均匀沉降造成模板局部变形，模板块间临时连接，错台错缝及表面不平整度可以不予处理。由于沙袋自身硬度较小，直接放置在模板上，不会造成模板表面损坏，为保证模板接缝处表面不致受损，可以在预压前在模板

7、接缝、变截面等处铺设土工布、旧木板等防护。荷载为梁体自重的 120%，加载顺序与梁体混凝土浇筑顺序相同。采用分级均匀加载，预压按四级进行，即按照总重的 50%、80%、100%和 120%加载。 第一、第二、第三级加载后均静载持荷 12 小时，分别测量支架和地基的沉降量，并做好观测记录。第四级加载静载 24 小时后测量支架和地基的沉降量。加载全部完成后，根据观测结果分析，确认支架及地基沉降稳定后，方可进行卸载。卸载应按照 加载的顺序逆序分级进行，即 120%-100%-80%-50%-0。每级卸载后均静载 1 小时分别测设支架和地基的恢复量，同时做好观测记录。每级加载发现局部变形过大时应立即停

8、止加载，对体系进行分析，补强后方可继续加载。 3.4 数据分析及线形调整 支架和地基的最终沉降及变形数值等于支架的弹性变形值加地基的沉降值加残余变形值。通过等载预压观测断面所收集的数据，计算出支架的弹性变形及地基的下沉。将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加，通过数理分析及相关曲线最终确定全桥现浇箱梁施工预留拱度的参考数据。根据对模板的预压所测出的弹性变形，为预拱度的最高值，支架现浇梁段应设置在梁段的中点，其他各点的预拱度，应以中间点为最高值，以梁段的两端为零，按二次抛物线进行分配。 4 梁体施工 4.1 支座安装 安装支座前先对混凝土垫石凿毛，清除预留锚栓

9、孔中的杂物，安装灌浆用模板，并用水将支承垫石表面浸湿。用钢楔块楔入支座四角，找平支座，并将支座调整到设计标高后，在支座底面与支承垫石之间应留有 2030mm 空隙，安装灌浆用模板，仔细检查支座中心位置及标高后，用无收缩高强度灌注材料灌浆，灌浆采用重力灌浆方式，首先计算浆体数量，拌制注浆料（比计算量多 10%左右） ，将料桶升高至距支垫石高度约 2 米，注浆管伸至支座中心部位，浆体由于重力作用，顺管而下，向四周漫流，漫流至支座底板四周都溢出浆料为至。锚固螺栓孔内的砂浆也同样捣固密实。在进行支座灌浆前必须进行灌浆密实度检查试验，首先原地面浇筑桥墩垫石同样大小的混凝土台座，高度按 70cm 控制，采

10、取同样的支座安装和灌浆方法进行支座安装和灌浆，待混凝土达到一定强度后拆除下钢板，检查无收缩高强度砂浆的密实度，做好现场试验纪录，作为正式灌浆时的经验进行控制。如按 2 米高度不能达到密实要求，则适当的升高料桶，增加距支垫石的高度来调整。 梁内支座垫板与支座同时安装，并将四角的紧固螺栓拧紧。确保底模与支座垫板间不会漏浆。 灌注梁体混凝土后，及时拆除各支座的上、下支座连接钢板及螺栓，并安装支座钢围板。 4.2 模板安装 现浇梁的模板安装分两个阶段进行：第一阶段为支架预压阶段只拼装外模板（外模板又包括侧模板和底模板） ；第二阶段为预压观测完成后重新调整外模板同时安装内模板。模板统一由吊车配合吊装，外

11、模板采用大块的钢模板，内模板采用轻型型钢骨架结合竹胶板加工。 4.2.1 底模板拼装 支架底模板铺设后，测放箱梁底模板中心及底模边角位置和梁体横断面位置。底模标高=设计梁底+支架的变形（前期施工误差的调整量） ，来控制底模立模。底模标高和线形调整结束，经自检合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板） 。 在纵横方木上安装箱梁底模板时，应避免钢模板单侧悬空现象，采用下垫方木解决。在调节桥面标高时，由于标高的调节经常出现其他部位的顶拖松动现象，只要及时旋紧顶拖即可。 4.2.2 侧模板、翼缘板的安装 外侧模板及翼缘板采用定型钢模板。安装前检查模

12、板板面是否平整、光洁，模板接口处应清除干净。检查所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形，模板接缝处是否有开裂破损，如有均应及时整修。模板安装完毕后，必须对其平面位置、顶部高程进行检查，符合设计要求后方可继续施工。 钢模安装应做到位置准确，连接紧密，侧模与底模接缝密贴且不漏浆。预埋件的安装应严格按设计图纸施工，确保每孔梁上预埋件位置准确无误。拼装由钉子连接紧固，拉杆和拉筋加强，调整可调顶托加固定位，不再另设支撑杆件。底模在正常使用时，应随时用水平仪检查底板的下沉量，不符合规定处均应及时整修。 浇筑混凝土时，随时检查模板、观测支架的变形稳定性情况，有超过允许偏差变形值的可能时，应

13、及时纠正。模板在设计制造时，应有足够的强度、刚度及稳定性，确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确。模板的全长及跨度不考虑反拱度。 4.2.3 内模制作及拼装 内模在腹板钢筋绑扎完成、底板钢绞线锚垫板安装后进行拼装。一次性全部拼装完成，在梁底板处不封闭，留约 2m 宽。内模板全部采用优质的竹胶板，采用型钢框架作为内模背愣，型钢框架定位采用10 型钢。内摸支撑于预先预制的混凝土垫块上，垫块强度不小于 C50。在内模底板上铺设纵向方木，然后把内支撑钢管支立在方木上，承受顶板方木所传递的顶板荷载；横向内支撑采用普通钢管与支拖支撑内侧模。模板拼装时，侧模与翼板底模、侧模与箱梁底模接缝内贴加密缝条，

14、保证模板接缝严密、不漏浆，并在底模板的适当位置设一块活动模板，在空心板梁浇注混凝土前，将模板安装、钢筋绑扎、预应力筋定位及芯模固定等工序操作后遗留的杂物用空压机清理干净。根据本工程特点选用内模拼成整体后用宽胶带粘贴各个接缝处以防止漏浆。 5 浇筑混凝土 5.1 浇筑底板 底板混凝土的浇筑应超前腹板混凝土的浇筑时间约 2.02.5 小时进行，即底板混凝土，一般领先腹板混凝土 1020m，浇筑时先将混凝土送入底板，下料时一次数量不宜太多，并且要及时振捣，尤其边角处必须填满混凝土并振捣密实，腹板与底板交接处混凝土高程控制略高于设计，以防浇筑腹板混凝土时冒浆。由于混凝土浇筑速度较快，所以内 模全部需安

15、装完成。浇注箱梁底板时在顶板每隔 510m 开 6060cm天窗，使泵车软管能够通过天窗伸到底板位置，让混凝土落差小于 2m，保证混凝土浇注质量防止离析。待梁体混凝土浇注完成后重新对天窗部位进行支模、焊接钢筋，用同标号混凝土进行补齐。 5.2 腹板浇筑 当超前浇筑的底板混凝土刚接近初凝时，即开始斜层浇筑腹板混凝土。两侧腹板间混凝土要对称同步进行，以保持模板支架受力均衡。每层混凝土浇筑厚度不得超过 30cm，且要振捣密实，严禁漏振和过振现象。每层混凝土必须在初凝之前及时覆盖新的混凝土，以确保腹板混凝土连续性。 5.3 顶板浇筑 当腹板浇筑到箱梁腋部后，开始浇筑顶板混凝土。其顺序为先浇中间，后浇两

16、侧翼缘板，但两侧翼板要同步进行。振捣时，先用插入式振捣器，再用平板振动器进行振捣 整平。为控制桥面标高，必须按两侧模板标线高度进行混凝土浇筑，整跨梁浇注完后 2 小时内开始抹面，反复多次进行，在混凝土终凝前完成收浆抹面工作，以消除收缩裂纹。当混凝土达到初凝后，用草袋覆盖混凝土表面并洒水养生。养护时，注意控制养护水的温度与混凝土表面温度差，不得大于 15。 箱梁顶板与底板根据图纸要求需埋设齿板，为保证钢绞线锚固位置准确，因此固定齿板非常重要，必须牢固支立模板，确保齿板位置准确。因在锚垫板及齿板后面有加强钢筋，所以在振捣有齿板、锚垫板等部位时应特别注意，防止振动棒直接碰撞，使其位置准确，保证直接承

17、压部位混凝土的密实，杜绝空洞出现。 6 拆除支架 （1）箱梁梁体浇筑完成后，完成张拉、封锚等工序，混凝土强度达到设计要求的 100%，达到相应的弹性模量，龄期达到要求，且管道压浆强度达到 100%时，混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层温度与环境温度之差均不大于 15，且能保证构件棱角完整时方可拆模。气温急剧变化时不宜进行拆模作业。 （2）支架拆除与梁体下落不同步，容易造成纵向翼板之间开裂，造成梁的破坏。为了便于桥梁的合理受力，支架拆除应按结构受力特征拆除，所以支架拆除需按一定的顺序和工艺进行。 （3）先拆除支撑在翼板上的支架，保证全梁翼板处于无支撑状态，再松动腹板的螺杆，接下来松动底板的螺杆，分两部分进行。卸支架顺序以先跨中、后墩位附近依次卸落，在一联中以先中跨、后边跨为次序进行卸落，保证箱梁梁体受力均匀。 结束语：综上所述，为了确保城市跨铁路桥梁的现浇梁支架施工的质量和安全，就必须严格按照施工工艺进行施工，在施工过程中还要充分考虑到施工地点的地理、气候和交通状况，因地制宜，选择科学合理的施工方法。 参考文献： 1 薛勇 跨铁路门式刚架墩现浇帽梁支架施工技术 中国高新技术企业 2009（22） 2 张立春 铁路桥梁现浇支架设计技术研究及应用 铁道标准设计 2010（12） 3 张宜柳 高速铁路现浇混凝土道岔连续梁支架施工技术 低碳世界 2013（07）