浅谈4×30m 道岔连续梁一次浇筑关键施工方法

蒋潇慧

（中铁十八局集团第四工程有限公司 天津 300350 ）

1 工程概况

本工程为天津轨道交通Z4 线一期工程土建施工第2 合同段南开中学站～航安道站区间的道岔连续梁桥，该道岔连续梁全长119.8m，下部为钻孔灌注桩基础、T 形实体桥墩，孔跨布置为(29.9+30+30+29.9)m。箱梁采用斜腹板单箱单室截面，等高梁,梁高1.8m,腹板斜率25:6，箱梁顶板0.25m,全桥等厚。箱梁跨中底板厚0.22m，中支点处加厚至0.40m。箱梁跨中处腹板厚度为0.5m,边支点及中支点处分别加厚至0.84m 和0.7m。全联在边支点、中支点处共设5 道横隔板、距中支点2.0m 位置设进人孔洞。一般段桥面宽度为9.656m，两处转辙机平台处局部加宽段落宽度为10.856m，采用现浇法一次性浇筑施工。沿道岔梁跨度方向典型部位断面图如图1、图2 所示。

图1 一般标准段部位断面图（单位：mm）

图2 局部加宽部位断面图（单位：mm）

2 施工流程与施工方法

2.1 施工工艺流程

该4×30m 道岔连续梁上部梁体结构施工必须在墩柱施工完成以后强度达到100%，同时对绿化带范围内的地基进行处理后将120m 梁长范围内的支撑系统一次性全部搭设完毕后进行。

具体施工工艺流程为：测量放线→绿化带范围原状土挖除→回填3:7 灰土并碾压密实（压实度96%）→浇筑200mm 厚混凝土硬化层→测量放线→钢筋混凝土条形基础施工→条形基础上架立Φ630×16mm钢管支撑→横桥向搭设I56b 工字钢横梁→搭设321 型贝雷梁主纵梁→横向铺设200×200mm 主楞方木→铺设纵桥向次楞方木→铺设底模板、支设侧模板→钢筋绑扎、穿预应力钢绞线→混凝土浇筑→养护→张拉→拆除架体。

2.2 施工方法

2.2.1 地基处理

将横桥向宽6m，纵桥向长120m 范围内绿化带内种植土清除，直至中央大道结构层；分层填筑3:7灰土，每层厚度为300mm，采用压路机进行碾压，压实度不低于0.96；浇筑200mm 厚C35 混凝土硬化层，混凝土硬化层顶面与中央大道沥青混凝土路面标高一致。

2.2.2 条基施工

拟定在钢管撑下部施做C30 钢筋混凝土条形基础，钢筋混凝土条形基础长度为15m、底面宽度为1.2m、高度为0.8m。

2.2.3 架设钢管支撑

本工程采用Ф630×16mm 圆钢管支撑，沿桥梁横向共设置5 根，分别位于道岔梁的腹板位置、箱室位置以及挑檐位置处，墩位处钢管支撑施工时尽可能放置于承台上，跨间位置处钢管撑放置于钢筋混凝土条形基础上。钢管撑下部设置法兰盘，法兰盘及顶部均设置三角加劲肋板。

钢管支撑采用25t 履带吊进行架立。架立时采用由内至外的顺序，即先架立中部钢管撑，再对称架立两侧钢管撑。在承台、钢筋混凝土条形基础预留锚固螺栓或膨胀螺栓，沿圆形钢管撑周边共设置8 个直径20mm 锚固螺栓，与钢管撑上法兰盘的螺栓孔对应插入，双螺母固定。吊装时，采用两台全站仪对钢管撑的垂直度、高程进行控制，确保满足要求。

在支撑用钢管撑上搭设双拼I56b 工字钢横梁，长度为13m。由于长度较长，采用两组形成交叉搭设，确保工字钢横梁的受力状态。在双拼I56b 工字钢横梁与钢管撑、贝雷梁的交接处集中应力较大，在贝雷梁与双拼I56b 工字钢横梁交接位置设置1 道加劲肋，在钢管撑与双拼横梁交接位置设置3 道加劲肋板，加劲肋板厚度为12mm，如图3、图4 所示

图3 支撑体系布置剖面示意图

图4 支撑体系布置断面示意图

2.2.4 贝雷梁搭设

采用321 型贝雷梁作为支撑系统的主纵梁，贝雷梁每两片分为一组，每次拼装一组贝雷梁（横向两排）。为防止双拼工字钢横梁受力状态下变形，造成悬臂位置产生下挠，使上部贝雷梁脱落，故在每组贝雷梁准确安放在横梁后，于贝雷梁两侧设限位钢板，然后将两侧限位钢板与双拼横梁上翼缘板焊接，从而固定贝雷梁。每组贝雷梁用贝雷片剪刀撑进行连接，依此类推完成其他贝雷梁的安装。在局部加宽部位，单侧增设一组贝雷梁。

2.2.5 主楞、次楞及底模板施工

在贝雷梁上横桥向搭设200×200mm 主楞方木，间距为纵桥向加密区0.6m、纵桥向非加密区0.9m。底模板采用15mm 竹胶板，下沿桥梁跨度方向设置100×100mm 小方木；小方木下横桥向设150×100mm大方木，间距与支撑立杆纵向间距对应。小方木在腹板下加密，间距为200mm，在箱室及翼缘板范围间距为300mm。

2.2.6 预压

施工前应按规范要求进行预压，本工程中的预压包括两方面：第一是对支撑基础进行预压，本工程支撑系统部分坐落于现状中央大道路面，由于中央大道路面为沥青混凝土，其下部为道路结构层及道路基层，承载力较高。但中间6m 宽度范围条形基础坐落于处理后的中央绿化带中，因此需要对绿化带范围内处理后的地基进行预压。第二是支撑体系搭设完毕后，为消除支撑体系中的非弹性变形，摸清弹性变形规律以便指导底模与预拱度值，还需对支撑体系进行预压。

（1）支撑基础预压荷载

支撑基础预压荷载不应小于支撑基础承受的混凝土结构恒载与钢管支撑、模板重量之和的1.2 倍，本工程根据计算所需地基承载设计值为171.4kPa，因此考虑预压荷载的均布荷载值为：1.2×171.4=206kPa，施工现场控制荷载值为210kPa。

（2）支撑体系预压荷载

支撑预压荷载不应小于支撑承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.2 倍，按预压单元进行分级加载，且不应少于3 级。3 级加载依次宜为单元内预压荷载值的60%、80%、100%。

预压时最大限度的模拟箱梁的荷载分布特点，纵向加载时，从跨中位置向支点位置进行，并做到两侧对称布载；横向加载时，应从梁体中心向两侧进行对称布载。每级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h 对支撑沉降量进行一次监测。当支撑顶部监测点12h 沉降量平均值小于2mm 时，可进行下一级加载。在全部加载完成后的支撑预压监测过程中，当满足下列条件之一时，应判定支撑预压合格：

①各监测点最初24h 的沉降量平均值小于1mm；

②各监测点最初72h 的沉降量平均值小于5mm。

（3）卸载

支撑预压可一次性卸载，预压荷载应对称、均衡、同步卸载。

2.2.7 模板工程

底板底模、箱室内模均采用15mm 厚竹胶板，侧模采用大面积定型钢模板，钢模板面板厚度为6mm，后面设水平横楞，采用10#槽钢制作，沿模板高度方向的距离为370mm；横楞后设置双拼14b 主楞，沿桥梁纵向间距为900mm，主楞框架竖向腹杆采用12#槽钢。箱室内模主楞之间采用对撑支顶，确保模板支撑体系的严紧牢固。外模采用对拉螺栓对拉消除侧压力。

大面积定型钢模板可减少模板接缝，增加表面光洁度，提高混凝土的外观质量，底模与侧模间采用加橡胶密封加固的办法、防漏浆等。

由于道岔混凝土箱梁的高度较高，达到1.8m，侧压力较大，施工时箱梁内模采用扣件钢管脚手架支撑，脚手架横纵向间距60cm，横杆不少于5 道。外侧采用两道对拉螺栓进行加固，在顶部设置一道，在箱梁底板以下设置一道，对拉螺栓直径为24mm。

2.2.8 混凝土工程

该连续梁采用C50 商品混凝土，均为在拌和站集中拌制。根据试验数据统计要求制作混凝土试件，另对需增加张拉时确定混凝土强度所需试件至少3 组。

采用2 台混凝土汽车泵进行混凝土浇筑施工，振捣采用插入式振捣器。按照纵向分段、竖向分层、从低向高、横向混凝土从中间向两边进行浇筑，每跨按照箱室底板→箱室腹板→箱室顶板的顺序分层浇筑，每层厚度不大于300 mm。

施工过程中防止波纹管上浮及空洞。混凝土入模落差控制在2 m 以内，避免波纹管发生变形或偏移。在腹板振捣过程中，切不可将振捣棒插入下层过深，以免腹板根部混凝土流向底板，造成腹板漏筋、空洞。顶板混凝土浇筑完成后及时收面、养护，养护期不少于14 d。

2.2.9 预应力及压浆、封锚

梁体混凝土强度达到设计值的100%、弹性模量达到设计值95%且混凝土龄期不少于7 天后方可进行张拉作业。预应力采用两端对称张拉，张拉采用应力、应变双控，以张拉控制应力为主，钢束伸长值做校核。

预应力筋管道压浆主要包含：拌制水泥浆、灌浆和封堵端头。为避免粗钢筋张拉后松弛造成应力损失，压浆应在第二轮张拉完成后24 h 内完成。特殊情况时必须在48 h 内完成。

孔道压浆完毕并经检查合格后，及时采用C55 补偿收缩混凝土进行封锚，封锚前应采用聚氨酯防水涂料对锚具进行防水处理。

3 结语

南开中学站～航安道站区间4×30m 道岔连续梁桥是天津滨海新区轨道交通Z4 线一期工程重点控制性工程。本文结合4×30 m 现浇道岔连续梁工程，提出的在现浇道岔连续梁施工过程中,通过改良地基基础，制作安装设置钢管支撑及贝雷梁搭设作业平台等工艺，不仅保证了工程按期完工，并且在有限的施工区域内完成了主要的施工内容,保证了施工质量,既节约了施工成本，又提高了施工效率,同时确保了道岔连续梁的设计要求及施工安全，产生了较好的社会效益和经济效益，并为今后类似工程施工提供参考经验。