跨常焦线连续梁支架施工技术

跨常焦线连续梁支架施工技术
赵树升
【摘要】本文以京沪高铁跨常焦线连续梁介绍少支架与满堂支架施工方法以及施工要点
【关键词】少支架基础处理支架预压
1、工程概况
京沪高铁丹阳至昆山特大桥常州东桥段2在DK1156+380（铁路里程）处跨越常焦线。该桥全长11608m，铁路跨路结构形式为（33+40+33）m等截面连续箱梁。箱梁顶面宽12m，底面宽6.7m，梁高3.05m,主梁采用C50高性能混凝土。
该处既有路面宽度为15米，规划拓宽至42米，铁路与公路路的夹角为64°，桥梁建成后跨越公路处净空为5.4m。平面位置示意图见下
为保证施工期间车辆的正常运行，本设计采用满堂支架与少支架相结合的方案。在常焦线区域采用少支架形式，根据实际情况，保留单孔7.50m的行车宽度（净宽），除此以外的其它区域均采用满堂支架形式。
少支架区主要由七部分组成：模板系统（18mm厚竹胶板+80mm 100mm木方）、横向分配梁I10、纵向分配梁I56a、主横梁HN700x300、卸荷块、侧模脚手支架及立柱基础等。满堂支架区主要由四部分组成：模板系统（18mm厚竹胶板+80mm 100mm木方）、侧向分配梁[14b 、横向分配梁I10、脚手支架。

连续梁跨路部分平面图
2、施工工艺流程
跨常焦线连续梁支架法施工
施工工艺流程见图

3、支架施工
3.１基础处理
312#孔、314#孔基础结构形式为：下层换填2m的三七灰土，碾压平整；上层铺10cm厚碎石，碾压平整。313#孔为既有混凝土路面，经检测其承载力远大于设计要求的5Mpa，所以无需处理。回填部分要保证透水性和承载力达到要求，采用石灰改良土换填，灰土用挖掘机拌合均匀，换填厚度为2m，用压路机碾压六遍，然后摊铺20cm碎石并用压路机碾压整平。
基础处理完成后，采用动力触探进行基础承载力检测，地基承载力要求大于设计强度150KPa，同时要保证压实地基的排水性能。
3.2 支架的搭设
3.2.1 现浇支架系统的受力计算
考虑到连续梁跨越常焦线，为保证施工期间车辆的正常行驶，连续梁部分支架采用少支架形式，并在既有路面保留一个7.5m的行车道，项目部委托中交武汉港湾工程设计研究院有限公司对连续梁支架系统设计。经过验算，支架搭设形式为：
1）、跨路部分少支架搭设
少支架区主要由七部分组成：模板系统（12mm厚竹胶板+50mm木板+80×100mm木方）、横向分配梁I10、纵向分配梁I56a、主横梁H700×300、卸荷块、钢管立柱及基础。见图2.2-1
2）、满堂支架搭设
满堂支架区主要由四部分组成：模板系统（18mm厚竹胶板+80mm 100mm木方）、侧向分配梁[14b 、横向分配梁I10、脚手支架。见图2.2-2
搭设以3～4人为一小组为宜，其中1～2人递料，另外两人共同配合搭设，每人负责一端。施工人员共23人，施工时配以吊车、翻斗车辅助施工。搭设时，要求至多二层向同一方向，或中间向两边推进，不得从两边向中间合拢搭设，否则中间杆件会因两测架子刚度太大而难以安装。
轮扣式钢管脚手架立杆的横向间距：翼板部位为0.9m，腹板位置为0.3m，底板位置为0.6m；支架纵横杆步距为1.2m。支撑架立杆竖向拼接时，接缝应在同一水平面上。为提高支架稳定性，必须设置斜撑（剪刀撑），纵向梁底正中设一道，两侧梁根部各设一道，横向跨中设一道，跨中至两墩之间各设一道。斜撑（剪刀撑）采用普通钢管用扣件连接到立杆上，施工中，斜撑（剪刀撑）应随立杆的架设及时布置，不得遗漏。

跨路部分少支架系统结构布置图 2.2-1

满堂支架横断面示意图2.2-2

3.3 支架预压
3.3.1 预压目的
⑴、检验支架及地基的强度及稳定性，消除砼施工前支架的非弹性变形即消除整个地基的沉降变形及支架各接触部位的变形。
⑵、检验支架的受力情况和弹性变形情况，测量出支架的弹性变形。在支架及底模铺设完毕后，进行支架预压。
3.3.2 预压方法
采用钢筋按各段设计荷载进行预压。以每孔为单位，逐孔预压，一孔卸载后，钢筋移至相邻孔。预压前一定要仔细检查支架各节是否连接牢固可靠，同时做好观测记录，预压时各点预压重量均匀对称，防止出现反常情况。由于砼一次性浇筑，为安全起见，预压的荷载为每孔梁的全部重量的1.2倍，采用堆载的方法逐级加载于支架上，加载级别分为80%、100%、120%。
3.3.3 加载
（1）预压前检查验收
支架安装完毕后，组织质量检查小组成员检查验收，安全员检查安全设施，发现不合格部位，及时返工或返修处理。测量组对支架的垂直度、标高等测量记录，将测量结果报安质部及工程技术部，并上报至质量检查小组，以作为最初的数据。
（2）加载程序
加载材料为ф16螺纹钢，一捆ф16螺纹钢每米重为244kg，此箱梁混凝土为1200m3，所以1.2倍的箱梁自重为3744t，一个断面共需150捆ф16螺纹钢。由于箱梁各部位的荷载不同，两腹板位置各放置40捆钢筋，底板位置放置20捆钢筋，两翼缘板位置各放置25捆钢筋。
（2）注意事项
预压完成后所有钢筋向下一跨转移时要注意第二跨的加载顺序，不要盲目的追求周转速度，以免对下一跨支架的预压造成不利影响。每一级加载都模拟混凝土的浇筑过程，每一级加载完成后静置24h测量预压观测点的变化值。当观测的变形不大于2mm时即认为稳定，经分析后继续加载。
3.3.4 沉降观测及数据处理
⑴沉降观测
在跨中选取若干点作为观测沉降的标准点。测量时选用足够的预测点，以保证测量数据的准确性。预压前在每跨台墩之间的支架上及相应支架底部布设5组观测点，每组5个点，支座中心线处布设一组，1/4跨径及1/2跨径布设一组。（沉降观测点布置图见图3.3-1）在支架加压前先按测量支架底木板和支架顶上所有测点的观测数据记录在案，在二级加压后稳压过程中应再将所有测点观测一遍并记录在案。三级加压完成后将所有测点观测一遍并记录在案，并且每间隔6-8小时观测一遍所有测点，直至连续两次观测沉降量不变，包括支架底垫的木板，方可卸载，卸载后再将所有测点观测一遍并记录在案。然后对每次观测的数据进行分析，将总沉降量分解成弹性变形量和塑性变形量，以确定该支架顶模板的调整量及预设反拱量，并能合理的控制下一跨同类型支架搭设。

图3.3-1 沉降观测点布置图
⑵数据处理
测量人员必须有专用表格对每次测量数据进行详细记载，现场采集的数据要及时进行计算、分析、处理、修正，得出系统变形值。
堆载后标高-预压前标高=系统总变形值
卸载后标高-堆载后标高=系统弹性变形
系统总变形值-系统弹性形变=预压已消除的非弹性变形
按预压所得的支架系统非弹性变性值、弹性变形值与设计下拱度矢量和设置预拱度。
⑶调整支架顶标高
沉降观测数据经过计算和分析后，将支架弹性变形值作为支架顶托的调整值，即将支架顶托标高调整为：设计梁标高+支架弹性变形值。
4、结语
在京沪总指及集团领导的大力支持下，跨常焦线连续梁按照要求顺利实施，从支架的搭设到预压，整个桥梁的支架系统施工完全处于受控状态。实践证明采用的支架施工方案是成功的，现浇连续梁线形满足设计要求，得到业内领导的一致好评。跨常焦线连续梁现浇支架的顺利实施，也为后续9座连续梁的施工提供了宝贵的经验。