工法编号：2011-24G工字04号

完成单位：中铁二十四局集团浙江工程有限公司

主要完成人：徐兴安  杨银桂  王帅钦  武金龙

1  前言

在高速铁路工程中，桥梁成为一种主要结构形式，其梁部施工方法可归纳为：整体架设、悬臂施工和支架施工等三种方法。其中支架施工包括移动式支架法、拱架法、膺架法等，钢管立柱贝雷梁式膺架法是支架施工的方法之一。

宁杭客运专线京杭运河特大桥806#～863#墩，梁部为48孔简支梁及3处现浇连续梁。中铁二十四局集团浙江工程有限公司承建48孔简支梁现浇施工，由于3处大跨度现浇连续梁跨越城市高架桥、道路，采用悬臂施工，工期较长，以致简支箱梁无法进行预制架设，故采用钢管立柱贝雷梁式膺架法原位现浇施工。在我公司承建的甬台温铁路工程、杭甬铁路客运专线工程中也广泛的使用了这种方法。

2  工法特点

2.0.1  采用制式材料，支架体系安全可靠，便于标准化施工，施工速度快。

2.0.2  墩高大于10m后，墩变高相对其他支架费用变低，节约了成本。

2.0.3  相对整体式移动模架可以多点同时施工，便于施工组织。

3  适用范围

本工法适用于跨越河流、道路、跨中存在软土地基等必须单孔跨越的现浇梁支架工程及特殊孔跨、特殊结构桥梁工程施工。

4  工艺原理

现浇箱梁承台钢管立柱贝雷梁支架施工的工艺原理是：无需进行地基处理，利用桥梁承台作为现浇支架钢管立柱基础，直接在桥墩承台上搭设钢管立柱，放置槽钢横梁，然后进行贝雷梁纵梁的拼装并与钢管立柱连接形成一个整体支架。在底模安装完成后，对钢管立柱贝雷梁支架进行预压和预拱度设置，然后进行箱梁现浇施工。

5  施工工艺流程及操作要点

5.1  施工工艺流程

承台钢管立柱贝雷梁膺架法施工工序流程如图5.1。

图5.1  承台钢管立柱贝雷梁膺架法施工工序流程图

5.2  操作要点

5.2.1  支架结构

现浇梁可以采用整体钢模板或木模支架结构，下部支架采用钢管立柱贝雷梁的主要承重结构。32.6m箱梁支架结构纵断面、横断面如图5.2.1-1及图5.2.1-2所示。

图5.2.1-1  钢管立柱贝雷梁支架纵断面布置图

图5.2.1-2  钢管立柱贝雷梁支架横断面布置图

5.2.2  支架基础

利用承台作为支架基础，在上面预埋钢筋或螺栓或铁板与钢管立柱连接或打入20cmφ20的膨胀螺栓与钢管立柱连接。

5.2.3  支架搭设

1  钢管立柱

钢管立柱两端采用直径80×2cm钢板焊接为法兰盘，并设牛腿，分节在场地加工，吊机安装，节间采用16个φ24螺栓连接，节高根据钢管立柱高度设置多种型号进行调节，钢管立柱之间及钢管立柱与墩身之间用[10槽钢设置1.5m高交叉连接，以增加稳定性。10m以上墩身连接一个断面，10～20m墩身连两个断面，20m以上墩身连三个断面，顶部安放卸落装置（可调顶托或泄落沙箱），以便钢管立柱标高调整及拆除。

2  卸落装置

可调顶托总高145cm，采用外径壁厚相同螺旋钢管制作；可调部分留有40cm用于放置千斤顶，高度调节通过不通厚度钢垫块调整，调整高度不易大于15cm。

3  传力分配梁

2根长12m的I40a工字钢，中间采用间隔焊接联接，每2m焊接一处，每处不少于20cm，对应钢管支墩处要加强焊接，焊接长度不于60cm，在场地加工，吊机安装。

4  贝雷梁桁架

32.6m梁贝雷桁架采用双层22排贝雷梁，每两排两层为一组在场地拼装，吊机依次横向从左往右（从右往左）吊装，先吊装三组安放在支架中间，而后再依次按规定从左往右（从右往左）位置足组安装就位。

施工时先拼装两排单层贝雷片，排好间距后再安装支撑架，将两排贝雷片连接成整体，单排贝雷片拼装时先铺设好下弦杆，再将贝雷片人工抬运就位后插上插销，再锁下弦杆与贝雷片间的连接螺栓。贝雷梁及其连接件的连接螺栓要拧紧，防止因螺栓松动降低结构物的使用强度。

贝雷梁与双拼I40a工字钢传力分配梁用U型卡（φ16钢筋加工）连接，贝雷梁之间除标准连接件外，用[10槽钢横向联结,贝雷端部与墩身的缝隙必须用方木全部卡死。贝雷梁与每根I12.6工字钢分配梁用U型卡连接2处。

5  分配梁

I12.6号工字钢分配梁一般为6m，在场地加工两两进行接长，采用吊机安装，从中间往两边排放，人工拨移就位。

5.2.4  支架预压

支架搭设完、底模安装好后，必须对钢管立柱贝雷支架进行预压。预压的目的是检测支架自身的强度、刚度和稳定性，同时消除支架搭设的非弹性变形，检测支架承载预压后泄落装置的沉降量，测算出施工荷载时的弹性变形，根据箱梁张拉后的上拱度再计算出贝雷支架底模的预拱度。

5.2.5  预拱度设置

支架现浇箱梁预拱度主要由二方面组成，施工预拱度＝支架变形值+设计预拱度。

支架变形值通过预压来确定；设计预拱度＝静活载挠度+理论计算跨中反拱值-扣除自重影响后预应力产生的上拱度-计算残余徐变拱度值。

同时，在梁体混凝土实际施工时，还需要继续对钢管支架进行变形观测，观测持续到二期恒载上桥梁的变形基本稳定，得出更精确的变形值，在后续施工中进行准确进行调整，指导施工。

5.2.6  支架拆除

在梁体预留4处预留孔，利用φ32精轧螺纹钢作为吊杆组成的落梁装置，待梁体张拉完成后，拆除钢管立柱，使用4个100t千斤顶顶起整个贝雷桁架结构，通过回缩量缓缓将贝雷桁架下落至地面拆除。

6  材料与设备

6.1  主要材料

表6.1  施工主要材料表

表6.2  主要机械设备见表

7.0.1  钢管、贝雷片、工字钢、槽钢等主材必须要有出厂合格证，对租赁的材料进行复试，出具相关报告。

7.0.2  承台顶表面平整，确保钢管立柱与承台接触面严密，钢管立柱与可调顶托等连接件处焊接要牢固，焊缝要饱满。

7.0.3  地面组装好的贝雷梁采用汽车吊装，支架搭设必须严格控制贝雷梁顶面标高，确保模板安装精度。

7.0.4  当采用木模支架时，应特别注意翼板架下的普通钢管支架水平力无法传递的问题，此时应在每根I12.6工字钢分配梁上对应位置焊接10cmφ25钢筋，将普通钢管套在其中来克服水平推力。

7.0.5  严格按照施工方案进行支架搭设，过程中分阶段进行验收，主控项目检查标准见表7.1。

表7.1  主控项目检查表

8.0.1  吊装前应检查机械、索夹吊环等是否符合要求并应进行试吊。吊装时必须有统一的指挥、统一的信号。吊装区域应设置警戒线，危险点须设专人监护。

8.0.2  起重吊装的钢丝绳，不准触及有电线路和电焊搭铁线或与坚硬物件磨擦。

8.0.3  起重机吊起满载荷重物时，应先吊起离地面20～50cm，检查起重机的稳定性，制动器的可靠性和绑扎的牢固性等，确认可靠后，才能继续起吊。

8.0.4  从事高空作业的人员，开工前和施工中定期进行体检，凡患有恐高症等不适应高空作业的人员，严禁从事墩上工作。

8.0.5  高空作业人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑靴，施工人员所持工具必须用绳挂在工具栏内，防止坠落伤人。

8.0.6  悬空高处作业必须设有可靠的安全防护措施。

8.0.7  高处作业与地面联系应有专人负责，或配有通讯设备。运送人员和物件的各种升降电梯、吊笼，应有可靠的安全装置。严禁乘坐运送物件的吊栏。

9  环保措施

支架施工时，对周围道路、河流、房屋、公园等的保护、弃土处理、机械噪声控制等应按照国家环保部门规定要求执行，具体措施为：

9.0.1  承台面开挖、安装钢管立柱、吊装贝雷等作业应保证有一定的安全距离，跨路施工搭设防护棚架，不破坏或污染既有道路、河流、房屋、植被等。

9.0.2  承台面开挖后的土方应进行平整，且不得堆放至施工道路上，防止车辆将泥巴带出工地，或产生扬尘，施工完毕后及时回填，防止积水。

9.0.3  采取有效措施控制或降低噪声的产生，通过限定作业时间的方法减少吊机、挖掘机、车辆、切割机等施工机械对周边群众生活的影响。

10 效益分析

10.0.1  经济效益分析

1  与满堂支架法相比，本工法省去地基处理费用，相对墩身高低、跨路或跨河有无等情况成本改变不大，而满堂支架法则按高度成比例增加成本。当高度大于10m后，墩身越高相对成本就越低。墩高为20m时，能节约30%-40%成本。

2  与移动模架法相比，本工法设备投入小，可以多点不连续同时施工，可以减少移动模架法间断施工拆装费。

10.0.2  社会效益分析

1  本工法具有对场地要求低、适应性强等特点，为解决现浇梁施工方法上的难点、工期上节点提供了很好的一种途径。

2  采用本工法进行标准化施工和标准化管理，提高了施工管理水平。

3  本工法在类似工程中的应用，均保质保量、安全可靠的完成了施工任务，得到了社会各界人士的好评。

11  工程实例

中铁二十四局集团浙江工程有限公司在新建甬台温铁路寺前特大桥（56孔简支梁，墩高在10～4m）、新建杭甬客运专线铁路宁波特大桥（6处连续梁，墩高在17～21m、临近既有萧甬铁路15～50m）、新建宁杭客运专线铁路京杭运河特大桥（48孔简支梁，墩高在10～24m）三个工程中均采用了此施工工法。新建甬台温铁路寺前特大桥已经投入使用，得到了业主、监理、地方的一致认可与好评；新建杭甬客运专线铁路宁波特大桥已经施工完成，新建宁杭客运专线铁路京杭运河特大桥已经完成3/4，都很好体现了承台钢管立柱贝雷梁膺架法现浇施工技术的应用。下载本文