高速铁路带门洞式满堂支架现浇连续梁施工技术

高速铁路带门洞式满堂支架现浇连续梁施工技术

陈玮

杭州机场高铁有限公司     浙江省杭州市 310000

摘要：满堂支架现浇箱梁因具有整体性、抗扭性良好等多重优势，而在高速铁路桥梁工程中得以广泛应用。以铁路杭州萧山机场站枢纽及接线工程（简称“杭州机场高铁”）靖江特大桥（32+48+32）m连续梁为例，围绕带门洞式满堂支架现浇连续梁的施工准备工作、支架搭设、预应力施工等关键工艺流程进行了研究，实践证明所用技术措施取得了良好的施工效果，为解决现浇工程施工中的重难点问题提供了有力的保障。

关键词：高速铁路桥梁；门洞式满堂支架；现浇连续梁

1.工程概况

杭州机场高铁项目靖江特大桥位于萧山区靖江街道，采用(32+48+32)m连续梁上跨红十五线主干道，下穿杭绍甬高速公路。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，顶宽12.2m，梁高2.6～3.4m，顶板厚度37～57cm，底板厚度30～100cm，腹板厚度45～120cm，全联在端支点、中支点处设置横隔板。红十五线为城市主干道，交通繁忙，为尽量不影响桥下交通，原设计施工采用悬臂浇筑法，梁底以下挂篮总安装高度按1.2m，车辆通行净空5m。施工进场后根据地方审批交通组织方案要求上跨红十五线必须保证5.5m限高要求，此时梁底以下挂篮总安装高度仅有约0.7m，且还需设置底兜保证施工期间的道路交通安全，采用挂篮法施工净空高度无法满足。因此连续梁由悬臂浇筑法变更为支架现浇法，跨红十五线采用带门洞式工字钢支架，门洞顶支架高度约0.6米，门洞通行净空满足5.5米要求。

2.支架现浇法施工方法

施工流程：施工测量、地基处理→带门洞式满堂支架搭设→模板安装→支架预压→钢筋、预埋件安装→混凝土浇筑、养护→张拉→压浆→封端

2.1 地基处理

2.1.1清理软弱层，用压路机碾压、整平，然后浇筑20cm厚度C20混凝土垫层，其宽度为箱梁投影宽度外0.5m。

2.1.2对预留门洞条形基础、满堂支架立杆位置进行平面放样，保证整个支架体系位置满足设计方案要求。

2.1.3现场测量控制时根据梁体线形变化适当选定横桥向控制断面间距，精确调整控制断面顶托标高，用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后用拉线内插的方法，依次调出每个顶托的标高。支架搭设完成后应对其平面位置，顶部标高进行复核。浇注砼时在支架上、地基基础上设置用于观测沉降的固定测量标志，随时测量其沉降值。并派专人巡视检查支架立杆弯曲变形情况。

2.2支架搭设

2.2.1门洞支架布置

连续梁边跨上跨现有红十五线主干道，拟通过设置门洞支架的方式，保证红十五线在施工期间可以正常通车。门洞采用机动车道宽度10.7m、人行道宽度4.1m，净高为5.5m 的形式搭设，位于道路两侧的条形基础采用C40现浇混凝土，长度18m、宽0.8m、高0.5m，条形基础预埋80cm×80cm×20mm的钢板间距2.5m。在条形基础上放置φ609×12mm钢管撑做立柱，钢管立柱间距2.5米，为保证管撑的整体稳定性，管撑用8#槽钢焊接牢固，连成整体。管撑顶托用三拼12#工字钢做横向承重梁，然后上铺三拼56a工字钢型钢做纵梁，纵梁上铺设12#工字钢做分配梁，间距30cm，横梁与纵梁间焊接牢固，12#工字钢顶部按照梁底标高用盘扣架进行调坡，盘扣架托底采用16#槽钢，钢结构所有节点焊接牢固。

2.2.2满堂式盘扣支架布置

满堂式盘扣支架采用Φ60mm×3.2mm盘扣式钢管架。立杆主要采用1.8m、1.2m、0.9m、0.6m，立杆接长错开布置，横杆采用0.6m、0.9m组成，顶底托采用可调托撑。

端部实心段范围内腹板位置立杆横向间距60cm，纵向间距90cm；非端部实心段范围内腹板位置立杆横向间距90cm，纵向间距90cm，上下层步距一般为150cm。在截面加厚段腹板位置纵向间距加密到45cm。

支架底托座在混凝土垫层上，顶托纵向采用3根φ48壁厚3.5mm钢管并排，间距同立杆纵向间距，横向采用8cm×8cm方木，间距20cm。

2.3模板安装

2.3.1底模

底模选用1.22m×2.44m×15mm竹胶板，背楞采用8cm×8cm方木，间距20cm。底模模板间采用双面胶粘合，浇注砼前，人工清理杂物，然后采用高压水枪进行冲洗。

2.3.2翼板模板

翼板模板采用6mm竹胶板，背楞采用8×8cm方木，间距20cm左右，主梁采用3根φ48×3.5mm钢管并排，间距同架体纵向间距，斜撑架采用φ48×3.5mm钢管。底板与边腹板连接部位设置成半径为 20cm的圆弧状。考虑到竹胶板难以弯曲到位的情况，设置厚度为 0.3mm 的铁皮，并借助钢钉将其与竹胶板稳定连接。

2.3.3内模、端模

内模、端模采用厚度为 15mm 的竹胶板，以加劲方木为骨架。内模内部支撑体系采用斜撑进行固定，斜撑底部固定在延伸的底模板上。

当内外侧模板拼装后用φ16 对拉螺杆对拉，采用双螺母进行加固。内模板的紧固主要用对拉螺杆，并用脚手架连接。箱梁顶板采用钢管支架支模，支架直接支撑在底板。

槽口堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼，模板采用胶合板挖孔，按断面尺寸挖割。孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。预应力张拉端槽口尺寸及位置要求准确。

2.4支架预压

支架验收→标高测量→预压材料就位→加载60%→沉降变形观测→加载80%→沉降变形观测→加载100%→沉降变形观测→加载120%→沉降变形观测→卸载→标高调整。

2.5钢筋安装

2.5.1钢筋绑扎顺序

钢筋绑扎顺序为：底板、腹板、横隔板钢筋绑扎→腹板、底板的纵向预应力波纹管安装及固定→顶板钢筋绑扎及预应力波纹管固定→布设预埋件。

2.5.2钢筋绑扎和连接

绑扎前先全面清理钢筋上的杂物并作调直处理，而后依据设计图纸进行绑扎。 安装钢筋时保护层厚度应符合设计要求，当钢筋与波纹管道预埋位置冲突时，以波纹管的位置为准，适当移动钢筋位置。需要注意的是，不允许对张拉底座后梁体的纵向钢筋作截断处理，亦不可设置接头，否则将因预应力作用而出现裂缝。

2.6混凝土浇筑、养护

连续梁施工选用强度等级为C50的混凝土。浇筑前先对支架、 钢筋、预埋件等进行详细检查，确保无误。连续梁砼先浇筑底板、腹板，再浇筑顶板、翼缘板，采取水平分层、纵向分段，浇筑时应首先从低端梁向高端梁进行。

2.6.1纵桥向砼浇筑顺序

由于梁体砼方量较大，为尽量缩短砼浇筑时间，同时考虑砼的供应能力，浇筑时采取多点同时下料的施工方法，以加快砼的浇注速度。本工程从连续梁跨中布置两台作业半径 48m 的大功率汽车泵，梁体砼从跨中向墩顶方向开始浇筑，最后浇筑墩顶两侧各3米左右范围内梁段及横隔梁。同时采用分层连续推移的方式进行，纵桥向一联箱梁一次浇筑成功。

2.6.2横桥向砼浇筑顺序

横桥向砼浇筑顺序为先底板、后腹板、最后顶板和翼缘板。底板浇筑进料采用砼泵车，软管尽量深入腹板，开始浇筑，同时用振动棒辅助浇筑砼，使得砼通过腹板向底板流动，在浇筑过程中要边振动，边移动软管，控制砼浇注速度在每层 25cm-30cm，保证砼的密实性。当砼浇筑高度超过内模底板倒角 10cm 时转到对称腹板进行浇筑 C50 砼。为防止浇筑腹板时，混凝土从内模底板处翻浆，有意在底板中部预留 1m 宽的部位不浇筑到设计标高，以后用翻浆涌入的砼进行填平。

2.6.3腹板、隔墙浇筑

当浇筑一侧边腹板 15m 后，从中腹板浇筑，再另一侧边腹板进行浇筑。两侧边腹板及中腹板交替进行浇注直到腹板与顶板倒角下口处。

2.6.4顶板浇筑：

浇筑安排基本同底腹板浇筑，由于桥面较宽，同时为方便收浆抹面施工，以 2m 为一段分段浇筑，振捣采用高频振动棒进行。

2.6.5振捣

振捣设备选用Φ50插入式高频振捣器，以提高混凝土的密实性。严格控制振捣棒的作业点位，不可碰触模板、波纹管及预埋件，否则易由于某处构件偏位而影响混凝土的成型效果。全面振捣，避免漏振、过振。

2.6.6养护

养护时间至少为14d,砼强度达到2.5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架荷载。梁面混凝土采用覆盖洒水进行潮湿养护。内外模养护采用喷淋洒水的方式，制作与外模形状类似的桁架，并与外模修饰平台焊接。桁架采用φ3cm镀锡钢管与钢筋支撑加工，每隔50cm设置一个喷头。水管从梁面引入，梁面设置2个3方水箱，并设置自动定时喷淋系统。箱内设置360度旋转喷头。

2.7预应力施工

预应力钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860MPa，张拉控制力为σcon=1280MPa。预应力张拉时进行张拉力和延伸量双控，并以张拉力控制为主，延伸量作为校核，两端钢束延伸量应基本一致，实测伸长值与理论伸长值的误差控制在±6%范围以内，否则应停止张拉，差明原因，两端预应力钢束应同步张拉。钢绞线施工采用先穿法，在混凝土浇筑前进行穿束作业，在此期间要加强对钢绞线及孔道的防护。考虑到钢绞线穿束的便捷性要求， 宜采用单根穿进的方法， 依次穿入。穿设时，先在头部缠绕多层胶带， 起到防护作用，以免损伤波纹管。 由专员操作穿束机， 将钢绞线束有序穿入孔道。

2.7.1预应力张拉

以连续梁砼实测强度为主要分析对象，待梁段混凝土强度和弹性模量达到设计值的100%且砼龄期不小于10天时，即可进入张拉环节。分流程有序张拉，即：0→初应力（0.2σcon）→σcon（持荷5min）→锚固→回油退顶。

2.7.2张拉顺序

预应力采用两端张拉，两端应保持同步张拉，底板索、顶板索交错张拉，先长束后短束，先边跨索、后中跨索。并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序先腹板束，后顶、底板束，从外到内左右对称进行并及时压浆。首先按顺序完成腹板、顶板、底板3处的纵向钢束张拉作业， 而后张拉顶板横向束。 按照“先长束， 后短束” 的顺序操作。 对于纵向钢束宜采用整束张拉法。

2.8真空压浆

本现浇梁采用智能压浆设备,预应力钢绞线张拉锚固后的48h以内孔道应及时进行真空辅助压浆，在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生-0.06～-0.08MPa左右的真空度，然后用灌浆泵将专用压浆料从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以0.5～0.6MPa的正压力，持压5min。关闭灌浆泵完成灌浆。

2.9封锚

浇筑梁体封锚混凝土之前，应先将承压板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，同时检查确认无漏压的管道后，才允许浇筑封锚混凝土。为保证混凝土接缝处接合良好，应将原混凝土表面凿毛，并布置钢筋网片，保护层不小于5cm。利用锚垫板上安装螺孔，拧入带弯钩螺栓，封端钢筋应与之绑扎形成钢筋骨架。封锚混凝土采用无收缩 C50细石砼，封槽口确保支模质量，保证无明显接槎及色差。

3 结语

本文通过对（32＋48＋32）m现浇连续梁悬臂浇筑变门洞式满堂支架现浇施工，重点介绍了连续梁现浇施工过程中的关键技术，通过对支架设计、混凝土浇筑等关键技术的运用，顺利完成了连续梁的施工，为同类工程施工提供借鉴。

参考文献：

[1]《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）

[2]《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）

[3]《铁路混凝士工程施工技术规程》(Q/CR9207-2017)

[4]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB 10424-2018）

[5]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》(Q/CR 9603-2015)

[6]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10752-2018）

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