浅谈钢横梁式简支T梁现浇翼缘板支架施工技术

浅谈钢横梁式简支T梁现浇翼缘板支架施工技术

滕俊栋

（中铁五局集团第六工程有限责任公司  重庆市 401147 ）

摘  要铁路简支T梁架设完成后，桥面现浇翼缘板施工高空作业、行车干扰大、工期紧。本文以多年普速铁路简支T梁桥面系施工经验，提出一种通桥2109声屏障简支T梁现浇翼缘板支架施工技术。有效解决了平台安全、大大缩减工期。简述了现浇翼缘板的各类接口问题及处理方案。对类似工程有一定的指导意义，产生了社会价值。

关键词现浇翼缘板钢横梁式支架接口问题   施工技术 

引  言  传统的现浇翼缘板支架常将横担安装在梁面上部，与已铺设的临时轨排固定，形成挑担支架。施工和行车对平台稳定造成一定影响，易造成支架变形、下沉等现象，对施工质量造成较大影响。现浇翼缘板施工时，高空作业中安装和拆除过程中极为不便，费工费时。随着施工要求的提高，此类工装的更新势在必行。本文撰述了大瑞铁路桥面系现浇翼缘板的一种新型钢横梁支架体系，支架简易可靠，有效保障了支架平台安全。在安装和拆除时极为方便，大大缩减施工时间，节约了施工成本，明显提升经济效益。

1声屏障T梁简介

时速160km客货共线铁路预制后张法简支T梁（设声屏障）图号通桥2109梁，现浇部分包括电缆槽、翼缘板、声屏障基础等。在现浇翼缘板外侧安装金属或非金属声屏障隔音板以达到有效隔音屏障效果，常见于临近村庄房屋及城市建筑区域。

2大瑞铁路桥梁特点

大瑞铁路桥梁占线路比高达73%，通桥2109声屏障梁广泛使用。早在2008年全线线站前施工单位已开始建设，历时12年，存在因年代标准多次提升后“新老标准替代”和“新老工程结合”的变化和结合接口性问题，须在现浇翼缘板施工过程中灵活掌握，满足维修检查无有害空间、新老结合接口无缺陷等要求特点。

3  施工主要技术管理

3.1钢横梁式声屏障梁现浇翼缘板施工工艺

    （1）预留孔洞。为实现钢横梁式声屏障现浇翼缘板施工条件，须在预制T梁时提前预埋直径为Ø60mmPVC管。结合T梁翼缘板结构尺寸，将预留孔道沿纵桥向分布在翼缘板上，具体位置为：距梁端500mm，其余纵向间距2900mm，距翼缘板外侧边横向距离为330mm。以跨度为32m声屏障简支T梁为例，每片梁共预留12个，其余跨度根据此排列方式按比例增减预留孔洞数量。如与梁体桥面钢筋发生冲突，可适当调整预留孔位置。

（2）安装钢横梁。T梁架设后，现场将方钢固定在预留孔洞下部作为现浇翼缘板承重横担。具体施工方法为：预留孔洞上部设置钢马凳，下部设置钢横梁，连接方式采用Ø36mm螺栓固定。为便于拆装，安装时将Ø12mm钢丝绳由预留孔道自上而下穿送，用铁钩将钢丝绳由翼缘板下部勾回桥面，连接钢横梁后再次落下，通过提升和调整与孔洞对位，然后固定螺栓；拆除时，直接松动马凳上的螺栓，即可快速拆除。

（3）铺设方管。在固定完成后的钢横梁上铺设方管作为平台的纵向支撑。方管与下部的钢横梁采用螺栓连接后形成受力骨架稳定牢固。方管宜采用100mm*50mm型号，间距不大于35cm。

（4）安装模板。考虑到高空作业不宜使用“笨大”工装，底部模板采用木模和边侧采用钢膜的组合方式。安装时可采用小型吊机与人工配合，先安装底部木模，再安装侧面钢膜。将跨中部分宽度为1150mm，检查口位置（加宽部位）为2100mm。钢膜的一侧固定在钢横梁预留的孔洞上形成模板外形轮廓稳定可靠。检查确认安装的钢模板紧贴梁体翼缘板底部牢靠状况，并使用密封胶条将模板间施工缝进行封闭，确保混凝土浇筑过程中无漏浆情况，重复安装剩余模板。

安拆模板时观察拼缝企口变形情况、支撑模板垂直度控制情况，相邻两块模板本身嵌缝；相邻两块模板对拉螺杆松紧程度，模板在振捣过程中张开程度；在混凝土侧压力大时拉杆滑丝、螺母丝口损伤，浇筑过程中松动胀滑脱丝的情况。

（5）混凝土浇筑。声屏障桥面翼缘现浇部分混凝土为C50纤维混凝土，纤维采用聚乙烯醇（PVAF）纤维，含量1.5kg/m³。混凝土就近拌和站集中拌制，出站后二次倒运至火车平板车上的混凝土罐车。需事先将混凝土罐车置于火车平板车上，装车完成后用内燃机车推送运输至混凝土浇筑点，滑槽入模方式进行浇筑。

（6）桥面板张拉。当桥面板混凝土强度等级达到45Mpa、弹性模量达到C50的90%以上方能张拉桥面横向预应力筋，张拉顺序为从跨中至梁端对称交替张拉，锚垫板安装时注意固定端与张拉端交错布置。

图1：钢横梁支架桥面系翼缘板工艺流程图

3.2组织规划

简支T梁声屏障翼缘板施工包括：现浇翼缘板、电缆槽、挡砟墙、人行道栏杆、检查梯口、各类预埋件基础等施工。大瑞铁路受隧道施工困难及工期严重滞后影响，为提前工期将工点按受阻隧道位置划分成保山、永平、巍山3处梁场，架桥方式均为铁路架桥机，按3个工点进行3铺3架。全线桥面系工程须在桥梁架设完毕后30天内完成。为分解桥面系工作强度，配备3个桥面系作业队。一个作业队同时又划分为横向连接和翼缘板两个施工班组。

3.3物料组织原则

（1）根据铺架类型分铁路架桥机架梁、公铁两用架桥机架梁组织设备及材料运输。在铁路架桥机架梁方式下根据铁路地形特点物料以轨道平板车运输为主搭配沿线公路就近进桥；在公铁两用架桥机架梁方式下可全部采用汽车上桥运输。

（2）为减少高空作业工装笨重（大）、同时又考虑结构稳定尺寸控制、重复利用的经济效益，湿接缝采用木模、翼缘板采用钢横梁支架和木模组成、挡砟墙采用全套钢模。

（3）钢筋在加工场加工完成后将半成品钢筋连同其他材料一并运送至桥上；袋装水泥及地材在有利位置可由厂家直接发运至桥头。桥面系所需钢筋、预应力钢棒、钢绞线、防水卷材、钢结构、U型槽、RPC盖板制作完成后考虑通过汽车或平板车由梁场运至各桥梁工地进行安装作业。

（4）混凝土供应是桥面系的主要任务，是影响整个桥面系施工进度的重要因素，应就近使用沿线站前单位搅拌站，运距不超过20km，在特别困难地带可根据实际情况申报业主，经同意后就近调查商品混凝土站，在经过搅拌站验收并满足原材料和配比不发生变化下使用。

4钢横梁支架法设计描述及检算预压

4.1 设计描述

设计思路：将支架体系与预制梁尺寸结合，采用“上拉下挑”结构，钢横梁与方钢构成支架体系。避免传统的横担承重依赖，施工和行车造成的影响。以简单实用原则，简化工装设计，考虑安装与拆除的便捷性，使用木模和钢模组合。在翼缘板下部设置变截面、滴水条等细部细节满足尺寸要求，钢模按锚穴设置凹槽节段拼装便于拆除。  

图2：钢横梁支架安装后上部效果                  图3：钢横梁支架安装后下部效果     

（1）钢横梁。作为支架悬臂，采用200mm*200mm矩形方钢与厚度为20mm钢板焊接而成，在吊点300mm范围内帮焊20mm钢板作为加固措施，吊点设40mm*200mm椭圆口，作为固定螺栓的空间留有富余。钢横梁上部焊接3处厚度为20mm钢板，高度为60mm用于与梁体预制部分的支撑贴合。在钢横梁外侧上部焊接50mm*50mm固定孔，孔径为20mm。            

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图4：钢横梁详图

    （2）马凳。作为支架承重点，采用4根长度为180mm，直径为φ25mm螺纹钢作为支腿，采用240mm*200mm厚度为20mm钢板作为顶面板。支腿分布于与面板4个边角需焊接牢固，总高度不低于200mm。在面板中心部位设置40mm*80mm椭圆口，作为φ36mm固定螺栓的空间留有富余。现场安装时使用φ30mm波纹管对螺纹钢进行保护，防止浇筑时马凳下部钢筋埋入混凝土无法取出，以便安装和拆除。

                                       图5：马凳详图

4.2 结构力计算

由于普通段和加宽短悬挑支架结构形式相同，加宽短支架结构受力更为不利，故采用加宽段支架形式建模计算。用midas建立整体模型如下：

图6：钢横梁支撑 Midas模型概图

图7：支撑体系最大组合剪应力

根据建模计算结果，撑体系最大组合应力为98MPa<215MPa,最大剪应力为5.8MPa<215MPa，强度满足要求。最大位移为1.7mm＜2900/400=5mm,满足刚度要求。翼缘板浇筑混凝土在模板支撑钢梁上最危险截面产生的拉应力远小于所用材料的屈服极限，故判定支撑体系满足结构稳定性要求。

4.3 堆荷预压试验

钢横梁支架安装完成后，经过检验紧固件和贴合面满足要求后，在正式开工使用前需进行堆载预压验证。现场按照不低于1.5倍预压荷载进行验算，即在1/8、1/4、1/2、端头一般选择每平方米堆载1t砝码，用水准仪观测堆载前后同一处模板发生的高程变化不大于2mm为宜。       

5 声屏障梁现浇施工常见接口问题及解决措施:

通桥2109声屏障梁现浇翼缘板悬臂2.1m宽，混凝土每跨约30立方重量达70余吨。实际情况结合T梁的外形尺寸，根据通桥2109梁与通桥2101梁、桥台、连续梁的接口变化，综合考虑预留接触网、检查口、电缆槽避免不同专业冲突问题。

  5.1声屏障梁与普通T梁接口。声屏障梁设计为横向检查梯并预留1/2检查口，无法与普通T梁匹配。当与普通T梁相邻架设时，原则上应将检查梯设置在普通T梁上，容易出现同一跨普通T梁两端均设置检查梯的现象，这时应在普通T梁下顶帽预埋角钢处活动端底部设置椭圆型螺栓接口，避免T梁在行车过程中游动时产生的位移对检查梯的破坏。

  5.2声屏障与桥台接口。声屏障梁检查口无法与桥台匹配。当与桥台相邻架设时，原则上应将检查梯设置在桥台上，并扩大声屏障梁部位检查口尺寸1/2，满足工务人员下桥空间宜为600mm。若遇到桥台位置为声屏障梁活动端时应在桥台上设置活动检查梯椭圆型螺栓接口，避免T梁在行车过程中游动时产生的位移对检查梯的破坏。

  5.3声屏障与连续梁接口。声屏障梁检查口无法与连续梁匹配。当与连续梁相邻架设时，原则上应将检查梯设置在声屏障梁上，并扩大声屏障梁部位检查口尺寸1/2，满足下桥空间。

  5.4变坡点位置接口。当一桥墩为边坡点时，会发生同一桥墩2孔T梁支座均为活动端。声屏障梁检查口仍按设计施工，检查梯上部和检查梯下部在同一侧设置椭圆型螺栓接口，避免T梁在行车过程中游动时产生的位移对检查梯的破坏。

  5.5声屏障与接触网立柱接口。声屏障梁现浇翼缘板部分与不同接触网立柱间距不同，当现浇翼缘板与大型接触网立柱冲突或间距过小时，缩减翼缘板冲突位置尺寸，确保不小于100mm的安全间距。当缩减尺寸较大需取消桥面横向张拉钢束时，应提前调查并与设计院配合人员沟通，经同意后取消桥面钢束。

  5.6声屏障梁与电缆槽接口。人行道下部电缆槽各类强、弱电缆线与声屏障检查梯口冲突时，电缆线在检查口上部通过，检查口无法满足工务人员下桥空间时，宜采用“八”字型塑钢电缆槽外置，将电缆槽高度提升至800mm。

6工程实施成果

在工程实施过程中，我们根据大瑞铁路因隧道贯通滞后的情况，加大了投入分别设置了3个制梁场，充分的缓解了工期压力，将桥面系施工作为一项质量控制重点展开技术研究。针对特殊施工段，提出了各阶段施工质量控制、处理和预防措施，先后解决了杉阳2号特大桥2109梁单线并制、声屏障梁钢横梁支架、现浇翼缘板与四电接口预留施工难题；完善了施工组织方式，研制出了适用声屏障梁现浇翼缘板钢横梁支架施工工装，积累了简支T梁桥面系现浇施工经验，取得了创新成果。

6.1常规式声屏障固定方式固定刚度有限，在行车或轨排位移时平台位移发生较大变化，无法确保现浇翼缘板的结构尺寸。钢横梁式平台直接固定在T梁上，稳定可靠，能有效解决平台稳定隐患的各类难题，同时其设计时按照T梁翼缘板的结构尺寸，匹配精确度较高，达到了精细化、施工工艺操作性强的目的，确保了工程进度及质量。

6.2钢横梁式声屏障梁平台完全满足悬出2.1m宽要求，通过实际使用完全满足现场施工。安装和拆除极为方便，大大地节省了安装和拆卸时间，减少了安装和拆除的工作量，有效提升翼缘板施工的工效，节约了大量人力成本。

6.3完善了各工序组织方式，每个工作面分工明确，干扰小，施工周转快。逐步推进完成现浇工序，形成流水化施工，作业进度快，施工连续性强，工序之间衔接合理，施工工效高，能创造出更大的经济效益和社会效益。

7结束语

钢横梁支架法是利用一种工装与预制梁翼缘板尺寸贴合匹配支撑，满足高空作业支撑平台安全稳定性要求上，对施工现场实施方案上达到安全保障。由于结构简单可行性好，在安装和拆卸除过程中极为方便，较大程度上缩短了现浇翼缘板工期，类似工程产生长期的经济效益。

参考文献：

1.TB10415-2018《铁路桥涵施工质量验收标准》

2.TB10424-2010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》

3.TB/T3043-2018《客货共线铁路预制后张法预应力混凝土简支梁》