高墩支架安拆施工技术高墩支架安拆施工技术

　　内容提要：蒙华铁路三门峡黄河公铁两用大桥为蒙华铁路的控制性工程。本文对该桥北引桥公路连续梁高墩支架施工进行讨论分析，提高支架施工安全性，合理优化工期，提出技术经济性优良的施工方案。

　　关键词：高墩，支架，安装，拆除

　　1.工程概况

　　三门峡黄河公铁两用大桥设计范围为蒙西通道DK639+106.184～DK644+769.938段，桥梁全长5663.754m;公路仅设计公铁合建部分，公路中心线长1763.21m。北岸公铁合建段公路起止里程为K4+025.884～K4+352.250，为4联16单幅孔混凝土连续箱梁。右幅第一联跨度布置为42.135+41.367+40.985+40.827m，右幅第二联跨度布置为40.739+40.707+40.7+40.7m，左幅第一联跨度布置为38.233+，41.587+41.073+40.831m，左幅第二联跨度布置为40.74+40.707+40.7+40.7m。主梁采用等高度预应力混凝土结构，C50混凝土，设单向横坡。截面为单箱单室斜腹板截面，单幅桥主梁梁顶宽15.75m，梁底宽7.25m，梁高2.5m。

　　2.支架总体施工方案

　　现浇支架为大桥杆件梁柱式支架体系，使用钢管柱作支撑立柱，钢管型号为φ630×10、φ820×10、φ1020×10及1220×14mm，在待浇连续梁跨前、中、后设置多处临时钢管柱，北岸引桥主桥0#～N08#处于公铁合建段，铁路及公路均处于曲线内，钢管柱支撑点随公铁线路逐步分离而造成在跨与跨间及单跨之内存在多种支撑点位置。主桥0#～N03#铁路梁位于公路梁下方，0#～N03#(N02#～N03#下游除外)和N03#～N07#上游公路现浇支架管桩立柱通过临时混凝土支墩支立于铁路梁腹板正上方，N03#～N07#以及N07#～N08#由于公路线路与下层铁路线路逐步分离，部分管桩立柱不能刚好立于铁路梁腹板正上方的，公路梁与铁路梁重合部分仍然通过过渡横梁立于铁路梁腹板上方，不能利用铁路梁的，钢管柱直接落地，立于承台或者地面钻孔桩基础上。桩顶设置调节砂箱，砂箱顶放置横桥向分配梁，根据公路梁孔跨及支架布置形式，分别使用双拼工560、双拼HN700型钢双拼HN1000型钢。纵梁采用新型大桥杆件I型组合梁，标准节分别为4m、2m及1.5m，每组纵梁横向通过1350mm、900mm、450mm支撑架连接成整体。

　　3.施工难点：

　　主桥0#～N03#上层公路梁与下层铁路梁基本重合，支架支立于铁路梁上，需要调整支架钢管柱支撑位置来达到对铁路梁腹板荷载不得超过铁路设计荷载，N03～N06#墩公路梁与铁路梁逐步分离，下游跨公路梁支架存在支点在铁路梁上(铁路墩顶上)和落地并存的情况，不同支撑基础的沉降及支架对铁路梁的偏载影响是支架施工一大难点，落地管桩与非落地管桩长度相差较大，梁体施工时变形不一致是支架施工又一大难点，N06～N08#墩下游跨由于公路梁与铁路完全分离，支架需落地，70m高支架施工的精确度及拼装质量是整个工程的另一个难点。

　　4.施工组织

　　公路连续梁总共四联16单幅孔，为方便施工及保障支架搭设工期要求，支架搭设分部位分类型由两支队伍同时进行施工，其中一队主要施工有落地管桩的孔跨，任务为N02#～N03#下游跨、N03#～N04#下游跨、N04#～N05#下游跨、N05#～N06#下游跨、N06#～N07#下游跨、N07#～N08#上游跨、N07#～N08#下游跨共7跨支架管桩+连接系+分配梁+砂箱加工及安装;另一队主要施工管桩支撑在铁路桥面的孔跨，施工任务为主桥0#～N02#上下游跨、N02#～N03#上游跨、N03#～N04#上游跨、N04#～N05#上游跨、N05#～N06#上游跨、N06#～N07#上游跨共9跨支架管桩+连接系加工及安装、分配梁+砂箱安装及所有孔跨大桥杆件组合梁安装。

　　5.施工顺序及流程

　　支架首先搭设0#-N04#上下游共8孔，搭设顺序为从大里程→小里程，从下游→上游，此8孔完成后由于N04#-N07#下游幅为落地支架，由模板一队N04#→N07#逐孔向前搭设支架，同时桥梁四队施工N04#→N07#上游幅支架管桩立柱，连接系使用按0#→N04#下游幅已施工完成支架倒运，N07#-N08#上下游由于N07#-N08#下游与铁路梁完全分离，先施工N07#-N08#上游，最后施工N07#-N08#下游。

　　6.重点工程施工技术方案

　　6.1支架基础施工

　　钻孔桩施工采用的标准与主体钻孔桩的标准相同，共计14根摩擦桩，设计摩擦桩长45m，桩径1.6m，采用与主体桩基相同标号C30水下混凝土，施工参考主体钻孔桩方案，钻孔桩施工结束后采用低应变进行桩身质量检测，并根据计算书支点反立进行同等荷载压载试验。

　　6.1.1钻孔桩桩头预埋

　　钢管桩与钻孔桩连接在桩基检测合格后，钢管桩底与混凝土桩头连接通过在混凝土桩头预埋桩头“井”字预埋板，板厚32mm，“井”字肋板板厚16mm，预埋板高48.2cm，将原混凝土桩头钢筋高于此高程的钢筋向内弯曲成水平“7”字形要低于预埋件顶高程1cm，将桩头预埋板中心与桩位中心重合，用水平尺测平预埋板顶面，如有不平，通过底部支垫找平。

　　测量预埋板顶部四角控制高程(预埋板顶部控制高程见下表)高差不大于2mm，中心位置与放样中心位置通过铅垂线吊放复核重合后，由测量班再次对预埋板中心位置和预埋板高程进行复核，确认无误后将预埋板与架立筋笼焊接固定，原混凝土桩头钢筋与预埋板及肋板进行焊接，焊缝高度不低于10mm，焊接固定完成后，对焊缝质量进行外观检查，确认合格后，用鼓风机吹干净混凝土桩头表里杂物，吊放接桩用钢护筒(利用旧护筒改造，钢筋保护层不少于45mm)，钢护筒底脚要深入原桩身不少于12cm，焊接固定钢护筒竖缝封口，检查合格后，再次清理干净混凝土桩头表面杂物，清理干净后，用干净水湿润混凝土表面(不允许有积水)用料斗浇筑接桩C40混凝土，安排有责任心振捣工务必振捣密实，注意振捣时不要挪动预埋板位置，完成桩头预埋板预埋。

　　预埋完成后，待桩头混凝土通过养生强度达到设计强度的100%后，清理干净预埋板表面浮锈及杂物，将落地钢管桩吊放至桩位位置，底座板与预埋板进行全焊接，焊缝高度不低于10mm，完成落地管桩与钻孔桩基础的连接。

　　6.1.2承台、墩顶基础施工

　　承台、墩顶支架基础采用水钻在墩(承台)顶打孔植筋锚固，打孔孔径φ40mm，孔深30cm，植筋采用φ28×50cm精轧螺纹钢，植筋胶采用TLS-303(GB50728-2011)并严格按使用说明操作(植筋前锚孔必须干燥无任何杂物)，锚板采用σ=25mm钢板，锚板环向等间距布置20根精轧螺纹钢，与钢管柱底座板通过单螺母紧固，植筋垂直度不超过1%，平面偏差不超过2mm，锚板需要水准仪精平，四角高差不大于2mm。

　　7.支架检查验收及监控

　　根据《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》(TB10110～2011)等文件相关要求，检查验收支架施工结构设施完整的设计文件、设计检算复核资料、设计方案评审资料、安全专项方案的编制与审批、原材料质量检验、构(配)件制作、出厂合格证、安装质量评价、检验试验(预压、试运行)资料、监测方案、签证资料、专家评估(论证)资料等。按《Q∕CR9211～2015铁路钢桥制造规范》要求，支架施工所有焊缝按设计焊缝等级要求进行第三方探伤。

　　支架进行施工时须监控支架基础、倾斜度、高程、不同分配横梁高程、新型大桥杆件I型组合梁变形等。进行箱梁施工时，模板支撑系统在搭设、钢筋安装、混凝土浇捣过程中及混凝土终凝前后模板支撑体系位移的监测监控措施等，须进行支架沉降监测及倾斜度监测。支架应力应变监控分别在支架管桩焊缝处、连接系连接处、砂箱与分配梁支点处、分配梁跨中、新型大桥杆件I型组合梁与分配梁节点处的竖杆、腹杆、新型大桥杆件I型组合梁跨中、模板支撑受力集中部位(以计算书中数据为准)设置应力应变计，在在支架搭设过程中进行预附着固定，在支架加载试验、使用过程中持续通过监控软件实时监控收集分析数据。同时在上述位置，根据现场实际测量情况，设置永久测量观测光标，在支架搭设、加载试验、使用过程中连续观测整体变形、沉降情况，测量数据记录成册供分析。

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　　8.支架拆除

　　本支架材料考虑其经济性要循环利用，在梁体强度和弹性模量达到设计100%时进行预应力张拉，梁体预应力张拉完成后进行支架拆除作业。拆架程序应基本遵循“由上而下，先搭后拆”的原则，但此支架拆除时，先将砂箱凿破，取出全部砂子。使支架与梁体脱离，完成体系转换。然后再进行支架拆除的其他作业。

　　9.结论

　　蒙华铁路三门峡黄河公铁两用大桥为蒙华铁路的控制性工程，直接关系到线路铺架施工能否按期进行。经多方案比选，结合现场已有材料，采用支撑于铁路梁面及落地两种形式组合的支架方案。支架施工时采用履带吊与塔吊配合，落地管桩与非落地管桩分类施工，多施工面同时作业，从而为后续施工创造有利条件，并保证工程顺利实施。

　　作者：李鹏飞