1工程概況

下臺(tái)子柳河特大橋跨越京承鐵路、358省道、壽王墳專用線三條既有鐵路及公路，根據(jù)咨詢圖要求，凈寬×凈高分別為9.88m×7.25m、10m×5m、9.88m×6.55m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已有材料及實(shí)際情況，分析后決定采用防護(hù)膺架對(duì)其進(jìn)行安全防護(hù)，操作步驟為：分別在道路兩側(cè)設(shè)置Φ600mm螺旋管立柱，在螺旋管立柱上搭設(shè)Ⅰ28型鋼作為縱梁（型鋼在支點(diǎn)處須與螺旋管焊接固定）；然后縱梁上按50cm間距鋪設(shè)Ⅰ28型鋼作為橫梁；最后在橫梁上鋪設(shè)4mm厚的鋼板及15mm厚的竹膠板。螺旋管立柱基礎(chǔ)采用1m寬的預(yù)制鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。

2工藝原理

墩頂縱向支撐膺架法支架，構(gòu)件縱梁所采用的是長(zhǎng)度為33m的國(guó)產(chǎn)321貝雷梁，貝雷梁的端支點(diǎn)是現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁兩端的框架墩蓋梁頂面，貝雷梁的跨中支點(diǎn)實(shí)質(zhì)是一道臨時(shí)門式墩，需設(shè)置在距貝雷梁一端15m處。其中在第5、第6片貝雷桁架，也就是跨中臨時(shí)門式墩上部不插入銷釘，這樣的貝雷梁結(jié)構(gòu)屬于不等跨簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的承載力可滿足相關(guān)要求，同時(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，易安裝，工作完成后也容易拆除。若將其應(yīng)用在連續(xù)結(jié)構(gòu)中，還能避免臨時(shí)墩反力設(shè)計(jì)超過(guò)應(yīng)有范圍[1]。剪力可對(duì)縱梁加以控制，若有富足的彎矩，貝雷桁架用量會(huì)隨之增加，造成一定的浪費(fèi)，使支墩容易發(fā)生縱向擾動(dòng)。為了保證兩不等跨貝雷縱梁具有相等剛度，應(yīng)對(duì)貝雷縱梁上下弦桿進(jìn)行加強(qiáng)。在現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁兩側(cè)翼緣板的下邊需設(shè)置12組貝雷梁縱梁，每側(cè)設(shè)置6組。為了方便支架的拆除，貝雷梁和跨中臨門式墩頂以及蓋梁頂需設(shè)置沙箱。構(gòu)件現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁支架橫梁要應(yīng)用長(zhǎng)度為10m的型鋼，具體設(shè)置位置為直腹桿節(jié)點(diǎn)兩側(cè)。跨中臨時(shí)門式墩支柱構(gòu)件需應(yīng)用到四肢格構(gòu)式鋼管柱。四肢格構(gòu)式鋼管柱的具體參數(shù)為：管柱的高度為22.27m，分肢鋼管采用426×8mm的鋼管，綴條采用L100×8角鋼，構(gòu)件鋼管柱基礎(chǔ)采用的是鉆孔樁基礎(chǔ)，樁徑為1.0m。承臺(tái)和鋼管柱需焊接，采用的是預(yù)埋鋼板。在鋼管柱頂部，需將2組4m長(zhǎng)的型鋼橫梁并排放置，跨中臨時(shí)門式墩橫梁需設(shè)置在橫梁上部，將13組長(zhǎng)度為18m的貝雷梁與現(xiàn)澆軸線方向垂直并排放置。

3墩頂縱向支撐膺架法施工工藝

3.1跨中臨時(shí)門式墩樁基礎(chǔ)施工及鋼管柱安裝。承臺(tái)預(yù)埋鋼板需與鋼管柱底部法蘭邊緣焊接，焊接方式為滿焊焊接，焊角必須超過(guò)9mm。安裝鋼管柱的過(guò)程必須用到25t汽車，同時(shí)加以人工輔助。安裝時(shí)必須使用全站儀對(duì)鋼管柱進(jìn)行垂直方向的檢測(cè)，豎直度盡量不超過(guò)2%。調(diào)整好鋼管柱的豎直度后，需利用L100×8角鋼分別對(duì)各肢管進(jìn)行焊接[2]。

3.2跨中臨時(shí)門式墩。HD200型貝雷梁橫梁安裝跨中臨時(shí)門式墩橫梁由13組長(zhǎng)度為18m的貝雷梁相互拼接而成。在吊裝過(guò)程中，需分兩組進(jìn)行，其中一組的數(shù)量為6組，另一組的數(shù)量為7組。吊裝兩組貝雷梁，放置在中支點(diǎn)鋼管柱頂部，然后連接所有貝雷梁形成一個(gè)整體，連接的方式是：2組貝雷梁之間用槽鋼連接，間隔為3m。為了避免銷子在使用過(guò)程中因設(shè)備振動(dòng)等其他原因發(fā)生脫落，必須將銷子鎖緊。在拼裝貝雷梁組的過(guò)程中，需每間隔3m用一道槽鋼將其連接成一個(gè)整體，連接方向?yàn)闄M向，同時(shí)需在貝雷梁桁架的端頭和上下面進(jìn)行支撐架的安裝，安裝方向?yàn)樨Q向或橫向，以進(jìn)一步保證臨時(shí)門式墩橫向貝雷梁組的穩(wěn)定性[3]。

3.3現(xiàn)澆梁支架縱向貝雷梁及型鋼橫梁安裝。采用12組國(guó)產(chǎn)321型貝雷梁構(gòu)筑現(xiàn)澆梁支架縱向承重梁，每組貝雷梁的長(zhǎng)度為33m，一共分2個(gè)整體，每個(gè)整體包含6組貝雷梁，分別布置在箱梁兩側(cè)的翼緣板下方。每個(gè)整體的貝雷梁需分兩段進(jìn)行拼裝，分別為15m、18m。在拼裝過(guò)程中，需每間隔3m用一道槽鋼將貝雷梁上下橫向連接起來(lái)，以確保貝雷梁的穩(wěn)定性。同時(shí)，應(yīng)在每節(jié)貝雷桁架的端頭和上下面安裝支撐架，支撐架的方向?yàn)樨Q向或水平向。拼裝工作完成后，需使用吊車進(jìn)行吊裝。要使用25t的汽車對(duì)支架型鋼橫梁進(jìn)行調(diào)運(yùn)安裝，應(yīng)該嚴(yán)格按照由兩端至中間的順序安裝。完成1根的吊裝工作后，需使用20mm螺栓將橫梁和縱梁緊固連接，確保兩側(cè)貝雷梁都處于穩(wěn)定狀態(tài)。3.4重量預(yù)壓。為了使上部現(xiàn)澆箱梁盡可能少受地基沉降以及支架變形的影響，需對(duì)現(xiàn)澆梁支架的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證。在支架安裝完成后，必須采取一定措施對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓檢測(cè)，并對(duì)支架在相關(guān)預(yù)壓條件下的彈性變形數(shù)據(jù)和非彈性變形數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并加以分析。

（1）支架預(yù)壓在進(jìn)行支架預(yù)壓時(shí)，預(yù)壓重量應(yīng)是梁體自重的120%，預(yù)壓所需壓力主要來(lái)自纖維袋裝砂。在預(yù)壓過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際壓力的分布進(jìn)行預(yù)壓。

（2）預(yù)壓觀測(cè)預(yù)壓時(shí)，需合理布置觀測(cè)點(diǎn)，同時(shí)采用水準(zhǔn)儀測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高，同時(shí)做好記錄。必須嚴(yán)格按照經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的箱梁自重逐級(jí)加載預(yù)壓。首先應(yīng)對(duì)跨中部進(jìn)行加載預(yù)壓，然后向兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行加載預(yù)壓。如果加載的重量已達(dá)到梁體自重的30%、60%、100%或120%時(shí)，需對(duì)每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的沉降情況進(jìn)行記錄并加以分析。預(yù)壓加載后，應(yīng)每隔2h觀測(cè)一次，同時(shí)做好相關(guān)記錄。如果沉降量連續(xù)24h不發(fā)生改變，那么可判定沉降區(qū)域穩(wěn)定。

（3）預(yù)拱度設(shè)置對(duì)預(yù)壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后依據(jù)支架實(shí)際的沉降變形量，進(jìn)行梁體的施工預(yù)拱設(shè)置，及時(shí)調(diào)整現(xiàn)澆梁底模預(yù)拱度，使底模頂面的標(biāo)高符合相關(guān)要求。

3.5模板施工。采用鋼管或方木進(jìn)行箱梁側(cè)模加工，按設(shè)計(jì)圓弧半徑將現(xiàn)澆梁側(cè)模并排連接，這樣既可以保證模板尺寸的準(zhǔn)確性，還可以提高模板背楞的剛度。在模板施工過(guò)程中，圓弧半徑為75cm的翼緣板過(guò)渡圓弧段模板、現(xiàn)澆箱梁腹板需與鋼管排架以及現(xiàn)澆梁側(cè)模方木進(jìn)行固定，采用的是厚度為8mm的竹膠板。截取聚氯乙烯排水管，制成圓弧半徑為30cm的底板過(guò)渡圓弧段模板和現(xiàn)澆箱梁腹板[4]。制作箱梁內(nèi)模時(shí)要注意，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度需設(shè)置為4m。完成預(yù)應(yīng)力管道和底腹板鋼筋的安裝后，方可拼接內(nèi)箱梁模板。

3.6混凝土工程。需提前在攪拌站進(jìn)行混凝土的集中攪拌。攪拌必須均勻，隨用隨拌，然后用混凝土運(yùn)輸車將攪拌均勻的混凝土運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸過(guò)程中仍需不停攪拌，以防止混凝土發(fā)生分層[5]。然后利用混凝土泵進(jìn)行澆筑，需注意采用分層澆筑的方式。3.7支架拆除。不適當(dāng)?shù)夭鸪�支架很可能�?dǎo)致施工安全問題。為了確保支架拆除工作的安全、順利完成，施工過(guò)程必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，同時(shí)對(duì)支架拆除的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控。支架拆除的具體順序?yàn)椋孩俾渖跋涞陌惭b，在安裝落砂箱時(shí)，先安裝中支點(diǎn)，然后安裝端支點(diǎn)；②首次將貝雷梁縱梁向外橫向移動(dòng)60cm；③拆除地板方木以及竹膠板，拆除型鋼橫梁；④第二次將貝雷梁縱梁向外橫向移動(dòng)55cm，吊除貝雷縱梁；⑤吊除臨時(shí)門式墩HD200型貝雷梁橫梁，拆除門式鋼管柱。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在上跨既有線路的橋梁工程施工時(shí)，受地形、地勢(shì)等因素的限制，無(wú)法使用架橋機(jī)進(jìn)行架設(shè)施工。而使用墩頂縱向支撐膺架進(jìn)行施工，可充分利用箱梁翼緣板和框架墩墩頂空間，將既有線鋼梁作為安全作業(yè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了安全施工，保證了施工工期，值得類似工程借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50010—2010[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]顧祥林.混凝土結(jié)構(gòu)基本原理[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2004.

[3]文凱.基于價(jià)值工程的上跨既有線現(xiàn)澆簡(jiǎn)支梁橋施工方案優(yōu)選研究[D].蘭州：蘭州交通大學(xué)，2016.

[4]薛曉衛(wèi).跨既有線現(xiàn)澆箱梁墩頂縱向支撐膺架施工技術(shù)探討[J].黑龍江交通科技，2013，33（4）：72，74.

[5]李皓，高晶晶.新建鐵路跨既有線施工的安全管理與控制[J].鐵道建筑，2010（9）：116-117.