溫福鐵路客運專線移動貝雷桁架施工鐵路客運專線現(xiàn)澆箱梁施工方案

1、移動貝雷桁架施工鐵路客運專線現(xiàn)澆箱梁工法工法編號：RJGF(閩)192008完成單位：中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司主要完成人：鄭志強 羅躍林 錢寅星 黃玉仁1 前言 1.0.1 溫福鐵路客運專線是國家首批開工建設的客運專線鐵路，設計速度200km/h，其鐵路橋梁大部分采用整孔箱梁形式，其中32m梁自重達900t，重量大，對支架要求高。針對該箱梁施工，一般有滿堂支架和移動模架兩種施工方式。由于部分施工地段位置偏僻，交通不便，采用移動模架進場施工困難，而滿堂支架施工繁瑣，為此，中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司在承建的溫福鐵路（福建段）第合同段的施工過程中，根據(jù)實際情況采用貝雷片組裝移動

2、桁架，并編制了本工法。1.0.2 本工法于2006年在溫福鐵路客運專線首次應用，隨后在2007年甬臺溫鐵路工程建設中得到進一步推廣和完善。 本工法于2007年通過了中鐵二十四局集團公司組織的成果評審，并鑒定為達到中國鐵道建筑總公司先進水平。2 工法特點2.0.1 采用貝移動貝雷桁架法，材料來源廣泛，通用性強，施工靈活性強，運輸、拼裝、過孔、拆除操作簡單方便。在橋梁跨越跨度6m以內(nèi)的小溪、小河、水渠、鄉(xiāng)村公路等結(jié)構(gòu)物時，施工尤為方便。2.0.2 本工法與滿堂支架現(xiàn)澆法、移動模架（造橋機法）相比，克服了滿堂支架受力不均衡和拼裝繁瑣的缺點，同時比移動模架施工具有造價低的優(yōu)點。2.0.3 本工法能夠比

3、滿堂支架法工期減少25%，施工速度快。3 適用范圍本工法適用于凈重在900t以下，跨度在32m以內(nèi)，橋墩高度在8m以內(nèi)的鐵路客運專線整孔箱梁制梁施工。特別適用于交通不便，大型專用制梁設備不易進場的制梁施工。4 工藝原理 移動貝雷桁架法由支墩基礎、臨時支墩、貝雷片桁架、桁架上的工字鋼、鋼模及移動裝置組成。在支墩位置采用貝雷片或者萬能桿件搭設臨時支墩，支撐貝雷片桁架。構(gòu)造詳見圖4.0.1-1、圖4.0.1-2和圖4.0.1-3。 移動貝雷桁架法的主要工作內(nèi)容是在穩(wěn)定的基礎上，對桁架結(jié)構(gòu)進行合理布置，在桁架、鋼模就位后進行超重預壓，準確測定貝雷片桁架的彈性變形，消除非彈性變形后，進行梁體澆筑，待梁體

4、初張后脫模、過孔，完成箱梁澆筑、就位的過程。圖-1 貝雷片臨時支墩和貝雷片桁架布置示意圖1 貝雷片臨時支墩 2 貝雷片制梁桁架圖4.0.1-2 半-縱斷面示意圖1 貝雷片桁架 2 雙層、雙排貝雷片臨時支墩3 雙層、三排貝雷片臨時支墩 4 枕木密鋪圖4.0.1-3 -橫斷面示意圖1 18號工字鋼 2 雙排貝雷片桁架 3 單排貝雷片桁架 4 雙層貝雷片臨時支墩 5 枕木密鋪 6 隧道棄碴換填，壓實5 施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程施工工藝流程主要是：地基處理桁架拼裝超重預壓預拱度設置梁體澆筑桁架脫模及過孔。5.2 操作要點5.2.1 地基處理1 在架設桁架之前必須對原地基進行檢測，當承

5、載力低于設計要求時應采取地基處理措施，使地基滿足制梁時的要求。2 進行K30試驗，驗證地基滿足設計承載力0.18MPa。5.2.2 桁架拼裝1 移動貝雷桁架由臨時支墩、貝雷片桁架、工字鋼、移動裝置及鋼模組成。2 按照地形要求，根據(jù)計算設置多道臨時支墩。支墩間距應滿足現(xiàn)場要求，支墩寬度一般不小于2.5m。在墩身較矮位置，地基經(jīng)換填處理后，臨時支墩基礎宜采用密鋪兩層枕木，枕木上鋪設兩道工字鋼，每道工字鋼間應緊貼平行焊牢。在墩身高的位置，臨時支墩采用貝雷片拼裝成貝雷片組或者萬能桿件搭設，以貝雷片組取代矮墩位置的工字鋼。 3 貝雷片桁架由多組貝雷片按照計算確定的間距鋪設，中間分組的貝雷片每組由2片貝雷

6、片與支撐架拼裝而成。由于翼板較輕，一般最外側(cè)的貝雷片由單片貝雷片支撐。為了加強貝雷片桁架的整體穩(wěn)定性，從中間一組貝雷片分別往兩邊，采用角鋼每3m一道將貝雷片連成整體。在貝雷片桁架的橫線路方向按一定間距鋪設工字鋼。4 臨時支墩架設完畢后開始貝雷片桁架的拼裝施工。根據(jù)場地情況從線路右側(cè)按組拼裝至左側(cè)，兩片一組的桁架施工時先拼裝單排貝雷片。拼裝前在拼裝場地上掛線，做出記號，擺好貝雷片和插銷等構(gòu)件。先鋪設加強弦桿，自一端往另一端按順序連接貝雷片，鎖好插銷。單排貝雷片連接好后，進行貝雷片組的拼裝，排好單排貝雷片的間距，調(diào)整好支撐架和貝雷片連接螺栓眼，安裝支撐架將兩排貝雷片連接成整體。5 桁架頂?shù)墓ぷ咒摽?/p>

7、長滿足制梁桁架寬度要求，工字鋼間距不大于0.6m。鋪設完成后，用鋼筋加工成U形，端頭焊在工字鋼上，將貝雷片與工字鋼連接成整體。5.2.3 超重預壓1 預壓重量按現(xiàn)澆箱梁施工過程中最不利狀況進行考慮，其箱梁澆筑過程的荷載按下式計算：預壓荷載=梁體重量+鋼模重量+附加荷載 （）2 貝雷片桁架在預壓前調(diào)整主桁梁標高，其底模、側(cè)模標高先按理論標高確定。3 加載持荷過程中, 采用S2型精密水準儀、專用變形觀測尺進行詳細的沉降觀測。在貝雷片桁架工字鋼橫梁上和貝雷片主桁底部設置觀測點，具體觀測斷面為支架處高程沉降變化。卸載階段在模架底橫梁靠主梁內(nèi)側(cè)每個斷面再增加2個點，以比較底橫梁的變形值。5.2.4 預拱

8、度設置1 梁體拱度值按下式計算：跨中梁體拱度值：Y跨中扣除自重影響后預應力產(chǎn)生的上拱度+殘余徐變拱度值-靜活載撓度 （-1）其他位置按二次拋物線過渡：Yx Y跨中-0.05X2 （-2） 式中 Yx距離跨中X截面的預拱度，負值設上拱，正值設下拱； Y跨中跨中位置梁體拱度；X與跨中的距離。2 在制梁施工過程中，還需要對梁體預拱度進行持續(xù)觀測，不斷調(diào)整，得出更精確的預拱度設置值。5.2.5 梁體澆筑1 箱梁混凝土澆筑應一次性澆筑，總體時間不得大于混凝土的初凝時間。箱梁混凝土澆筑分四批前后平行作業(yè)，澆筑順序與預壓荷載加載順序相同。第一批澆筑底板兩邊，當?shù)装鍍蛇厺仓L度達8m后，緊跟著第二批澆筑底板中

9、部，當?shù)装鍧仓?m左右后，開始第三批澆筑腹板，當腹板澆筑長度達4m左右后，開始第四批澆筑頂板及翼板，就這樣保持四批澆筑相隔有2m左右間距的平行作業(yè)。其作業(yè)程序如圖 5.2.5“箱梁混凝土全斷面澆筑作業(yè)程序圖”所示。圖 5.2.5 箱梁混凝土全斷面澆筑作業(yè)程序圖 1 混凝土輸送泵管 2 混凝土泵車管2 底板兩側(cè)混凝土由輸送泵經(jīng)腹板輸送到位，澆筑高度應位于腹板倒角以上且在腹板1/3高度處。底板兩邊混凝土以自然流出為主，部分不能到位的，開動腹板模上的附著式振搗器或在腹板內(nèi)插入振搗棒，使混凝土由腹板流出。底板兩邊的混凝土振搗以插入式為主，輔之以側(cè)模附著式振動器。3 底板混凝土由內(nèi)模頂開窗孔輸送而下，

10、內(nèi)模頂每距5m開一尺寸為30cm×30cm的天窗孔。底板混凝土經(jīng)天窗孔輸送至底板后，人工鏟平攤鋪寬約3m的混凝土帶，采用插入式振搗器振搗，混凝土搗固快插慢拔，派專人檢查腹板混凝土密實。腹板混凝土澆筑要防止下倒角位置混凝土大量翻漿，控制好澆筑速度和搗固深度、時間。頂板混凝土澆筑，第一次抹面后，還需進行二次收漿，可減少收縮裂紋發(fā)生。為了防止接縫漏漿，采用油毛氈或棉紗塞住模板接縫。4 梁片澆筑前，在貝雷片的下弦桿預先做好觀測點，記錄好初始值；在澆筑過程中派專人觀測。 5.2.6 桁架脫模及過孔1 為了使制梁桁架左右幅過孔方便，模板以梁縱軸線為對稱線，分為左右幅。左右幅對稱，以螺栓連接，連接

11、螺栓解除后左右幅可以自由分開?，F(xiàn)場模板系統(tǒng)如圖5.2.6-1所示。圖5.2.6-1 現(xiàn)場模板系統(tǒng)示意圖1 模板左右幅分離位置 2 18號工字鋼 3 貝雷片制梁桁架2 在箱梁進行初張拉后，當梁片強度達到設計強度80%，齡期不少于4天后，進行初張拉后就可以脫模。3 整體移架過孔的工藝流程為：過孔裝備卸載脫模安裝平滾橫向外移縱向拖拉橫向內(nèi)移合攏、調(diào)節(jié)標高。1）過孔準備：在過孔前必須先對貝雷片桁架進行一次全面、認真的檢查，確定連接牢固，插銷不要有松動。派專人檢查移位時要經(jīng)過軌道的平整度和穩(wěn)定性，以及所處地基的承載能力。準備好5t手拉葫蘆、平滾、對講機、卷揚機等設備后進行卸載脫模。2）卸載脫模：梁體混凝

12、土初張拉后將外模板下的油頂松開卸載，并將梁片中間處外模板的連接螺栓松開，卸除中間一組貝雷片的支撐架將貝雷桁架一分為二。3）安裝平滾：用機械式起道機將貝雷片桁架抬高，取出基礎工字鋼上的鋼質(zhì)大頭塞，在每組貝雷片桁架與臨時支墩交接處的工字鋼上安裝一個平滾（滾輪朝下）。移動桁架橫移時平滾安裝如圖5.2.6-2所示。圖5.2.6-2 移動桁架橫移時平滾安裝示意圖1 臨時支墩 2 貝雷片桁架 3 梁片中線 4 橫向打開方向 5 平滾4）橫向外移：用50t千斤頂頂住貝雷片，分散布置，而后解除梁軸線位置左右兩幅貝雷片桁架的連接，使兩幅能自由分開。之后移去貝雷片底墊的大頭塞，使貝雷片完全由千斤頂支撐，此時可以放

13、入平滾，每道支墩和每組貝雷片位置均要有平滾。平滾安放好后，緩慢落下千斤頂，將貝雷片桁架落于平滾上，此時要派人檢查平滾位置和受力后的狀況。在安放平滾的同時，在左右兩側(cè)安裝好倒鏈葫蘆。一切工作準備好后，可以開始橫移打開，橫向外移。平滾安裝完后在每個臨時支墩對應的線路外側(cè)打一個地垅，每個地垅安裝一個倒鏈葫蘆，五個倒鏈葫蘆同步緩慢的將半幅貝雷桁架往外側(cè)拉，所有的葫蘆慢慢拉動，要同步進行，在前后兩個墩頂上要派人觀察橫移的距離，將移動的距離通過對講機告訴現(xiàn)場指揮，現(xiàn)場指揮根據(jù)實際情況決定各臺葫蘆的快慢，使得整個半幅的貝雷片桁架整體同步橫移。橫移過程中要派人檢查平滾的狀態(tài)，由于軌道面不平整或受力不一致，會使

14、得平滾在滾動過程中偏離軌道而掉落。對于此類情況要及時將平滾方向調(diào)好，待橫移到足夠過孔的寬度后，橫移打開結(jié)束。橫移打開后在鋼模底板位置加混凝土配重，防止因為鋼模重心偏向翼板而出現(xiàn)傾覆。如圖-3所示。圖-3 貝雷桁架橫向外移示意圖1 左半幅（已橫移打開到位，準備縱移） 2 右半幅（已脫模落架到位，準備橫移打開）3 混凝土配重塊5）縱向拖拉：橫向拖拉到位后，立即解除倒鏈葫蘆的拉索，再用機械式起道機將半幅移動桁架整體抬高，重新將平滾布設在臨時支墩枕木頂工字鋼側(cè)（滾輪朝上高出工字鋼頂5cm），由橫移狀態(tài)倒放平滾，改為縱移狀態(tài)倒放平滾。在線路縱向前兩孔打一地垅安裝一臺5t卷揚機，在移動桁架的貝雷片桁架小里

15、程端橫穿一根工字鋼，將卷揚機的鋼絲繩固定在工字鋼上以便每組貝雷片桁架同時受力。鋼絲繩中間安裝一個動滑輪，縱移時，慢速開動卷揚機，將貝雷片桁架往小里程方向拖拉?？v移過孔時，要左右兩幅同時前移，慢速前進，派專人檢查平滾。6）橫向內(nèi)移：當移動桁架縱向拖拉到位后，將平滾重新布設。在墩的另一側(cè)打五個地垅安裝倒鏈葫蘆，同步將移動桁架橫向內(nèi)移到位。內(nèi)移合攏過程中要注意調(diào)整貝雷片桁架左右幅，使得對位準確。7）合攏、調(diào)節(jié)標高：合攏對位后，立即將左右幅的貝雷片桁架連接為整體，鎖定螺栓和插銷，而后當兩幅移動桁架均就位后，再用油頂將移動桁架整體抬起，安裝鋼質(zhì)大頭塞，并利用鋼質(zhì)大頭塞和模板下的油頂調(diào)節(jié)模板標高、設置拱度

16、，再將模板中間的連接螺栓上緊，開始進行新一孔梁的施工。6 材料與設備6.1 材料本工法所需材料如表6.1：表6.1 材料表序號名稱規(guī)格技術指標1貝雷片HD200型容許彎應力02784kg/cm22鋼板Q2353工字鋼普通熱軋工字鋼4鋼滾軸6.2 機具設備本工法所需機具設備如表6.2：表6.2 機具設備表序號設備名稱設備型號單位數(shù)量1汽車吊25t臺12龍門吊8t臺13汽車泵BK1400F-2臺14混凝土運輸車PC200-7臺25慢速卷揚機5t臺16液壓油頂50t臺17葫蘆5t臺18精密水準儀DSZ2+FS1臺19銦鋼標尺把110對講機臺47 質(zhì)量控制7.0.1 施工時應嚴格執(zhí)行以下標準、規(guī)范：客

17、運專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收暫行標準（鐵建設2005160號）鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標準（鐵建設2005160號）客運專線鐵路路基工程施工技術指南（TZ212）鐵路混凝土工程施工技術指南（TZ210）普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標準檢驗方法（JGJ53）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50205-2001）7.0.2 模板、水泥、鋼筋、粗細骨料、預應力筋、張拉千斤頂、油泵、壓力表、錨具等原材料和機具設備的驗收、試驗與檢驗均按現(xiàn)行規(guī)范及有關規(guī)定進行。7.0.3 移動貝雷桁架法施工，進行地基換填處理，進行 K30試驗檢測，地基承載力不小于0.18MPa后，方可進行超重預壓。7.0.4 進行

18、地基預壓時必須在連續(xù)48小時的沉降觀測，地基沉降值小于2mm，方能認為地基的壓縮已完畢，可以進行卸載并制梁。7.0.5 制梁施工完成后，梁體預拱度值要滿足設計要求。8 安全措施貝雷片桁架施工時，嚴格遵守鐵路工程施工安全技術規(guī)程（TB10401.1、TB10401.2），還應注意以下幾點：8.0.1 在貝雷片桁架預壓前，必須全面檢查抱箍、楔塊等關鍵受力部位情況，并且嚴格按照砼澆筑的順序加載，分級加載；預壓過程要密切關注貝雷片桁架各點的沉降情況。 8.0.2 使用貝雷片桁架施工時，必須安排專人經(jīng)常檢查抱箍、楔塊等關鍵受力部位的使用情況，加強千斤頂、倒鏈、鋼絲繩等機具設備的維修養(yǎng)護，發(fā)現(xiàn)問題，及時處

19、理。8.0.3 在移動貝雷桁架時，各個工序的人員必須緊密地配合，在現(xiàn)場指揮人員的指揮下進行施工。8.0.4 貝雷片桁架過孔前要事先通過氣象部門了解當天的天氣情況，超過7級以上的大風，禁止設備行走。8.0.5 貝雷片桁架脫模橫移前認真檢查滑道的平順，保證滑道在橫向打開時長度足夠，支撐穩(wěn)定；橫移和縱移時各點導鏈葫蘆用力要均勻，行進過程勻速、緩慢，并且各點要同步；桁架過孔過程要密切觀測半幅桁架的重心位置，必要時在底板上加配重塊。8.0.6 根據(jù)地形與施工條件，做好防止在桁架移動過程中傾覆的應急預案。9 環(huán)保措施9.0.1 噪聲控制1 嚴格執(zhí)行建筑施工場界噪聲限值（GB12523），控制和降低施工機械

20、和運輸車輛造成的噪聲污染。2 合理安排作業(yè)時間，盡可能將灌注混凝土作業(yè)安排在白天施工，避免夜間施工，使施工噪聲對周圍環(huán)境影響減少到最低程度。9.0.2 污染控制在施工過程中，防止把廢渣、廢土及多余的混凝土倒入田地或公路邊。10 效益分析10.0.1 社會效益1 移動貝雷桁架法在羅漢溪特大橋的應用取得了圓滿的成功，所施工梁片質(zhì)量均滿足設計要求，且完全滿足工期要求。2 開創(chuàng)了原位現(xiàn)澆凈重900t箱梁的新方法。我國鐵路“十一五”規(guī)劃明確提出 “十一五”期間中國鐵路建設客運專線7000km。整孔簡支箱梁必然要大量施工和使用。我們研究小組總結(jié)出的使用貝雷片桁架原位制梁的方法，在今后有重要的指導和借鑒意義

21、。10.0.2 經(jīng)濟效益以溫福鐵路（福建段）第標段羅漢溪特大橋為例，用移動貝雷桁架法施工，充分利用現(xiàn)有的資源，制梁周期短，制梁成本低。1 每孔貝雷桁架滿堂支撐需要的主要材料為：1）貝雷片154片（租金50元/月），加強弦桿154根（租金20元/月），加上其它聯(lián)結(jié)系共88t；2）龍門貝雷片56片（租金50元/月）；3）3個C150混凝土支墩共=2.5×15×0.5×3=56m3（185元/m3）；4）18a槽鋼15.3t（3400元/t），鋼模37.7t（6500元/t）。2 貝雷桁架共需費用為：（154×50+154×20+56×50

22、）×2×19+56×185×40+15.3×3400×2+37.7×6500×2=1516980元=152萬元；考慮到還有貝雷桁架上平聯(lián)結(jié)系、螺栓租金等沒有計算在內(nèi)，其材料總費用約為180萬元。3 相比采用移動模架，其一次性投資減少270萬元。11 應用實例本工法綜合總結(jié)了東南沿海速度為200km/h的客貨共線鐵路移動貝雷桁架法施工的經(jīng)驗，已成功應用于溫福鐵路（福建段）羅漢溪特大橋、杯溪大橋、里梅溪大橋，甬臺溫線站前工程第標段等工程中，工程質(zhì)量滿足預定要求?，F(xiàn)以溫福鐵路（福建段）第標段羅漢溪特大橋為實例。 工程概況溫福鐵路（福建段）第標段羅漢溪特大橋，位于福建省寧德市霞浦縣境內(nèi)，大橋全長L1468.55m，1432m整孔箱梁（40+64+40）連續(xù)梁2632m整孔箱梁。該橋制梁施工于2006年6月開工，2007年9月完工。運用本工法施工16個月后，兩套貝雷片桁架共施工完成26孔梁片，扣除節(jié)假日以及其它因素的干擾，一套貝雷片桁架制梁周期為17天/孔。 施工過程1 地基處理：在施工操作上，根據(jù)每孔原地基情況，先對原地基進行整平夯實，利用隧道棄碴填筑基礎，做K30試驗，滿足設計承載力后，其上鋪設枕木。2 桁架拼