浅谈D型梁在铁路门式墩施工中的应用

浅谈 D型梁在铁路门式墩施工中的应用

孙宾

中铁二十三局集团第二工程有限公司黑龙江齐齐哈尔 161000

【摘要】某某客运专线特大桥20#～26#门式墩临近营业线施工，安全隐患尤为突出，采用D16型组成施工便梁架空现浇门式墩横梁的施工方法，解决了邻近铁路营业线支架深基础施工处理难度较大、铁路基本建筑限界与结构物间净空有限等问题。相比其它方式的施工方法，特别是与常规的施工方法，如采用满堂支架法施工门式墩横梁施工方法相比较，D型便梁施工具有：施工工艺简单、工期短、成本低、安全性高等优点。

【关键词】D型梁....门式墩施工......应用

一、概述

某铁路大桥位于新建某某客运专线，铁路大桥起讫点里程DK271+017.71～DK272+254.73，桥梁全长1.237km，桥梁结构型式为17×32m+1×24m+9×20m+14×32m，基础为钻孔桩基础，桥墩采用双线圆端形桥墩，双线简支T梁。其中20～26号为预应力门式墩结构，上跨动车走行线、改建线左线。其横梁为C50预应力钢筋混凝土矩形梁，横梁跨中高为2.3m，宽为2.5m；支点处高为2.8m，宽为2.5m，其中框架墩净跨为13.7m，在横梁端支点处以1.5×0.5m倒角过渡。门式墩立柱采用普通钢筋混凝土结构，其纵、横向宽均为2.3m。门式墩上部结构设计采用20ｍ预制简支T梁。

2. 地质情况

项目建设区域地貌单元属于冲积平原，地形平坦，开阔，地面高程144.9～147.8m，工程地质分层主要分为四大层，十个亚层。工程区地层岩性主要为第四系嫩江冲积层，高漫滩地貌单元，最大土壤冻结深度为2.2m。

三、工程特点

门式墩紧邻营业线，安全隐患大，其中26号墩横梁距既有栅栏0.5m，施工时涉及产权单位多，且任务重、有效工期短，计划工期为三个月。

4. D型便梁施工方法

1.角钢支架

角钢支架采用L10x10cm角钢，组装高度为8.8m。角钢支架设在墩身两侧的承台及加台上，柱身每侧对称设置。为了保证角钢支架的整体稳定性，底部采用承台预埋钢筋焊接加固，与承台间空隙采用钢垫片塞紧，且两侧角钢支架采用槽钢相互焊接形成整体，以确保角钢支架的稳定。角钢支架顶部放置砂箱，以便拆模时用来拆卸D型钢梁。

2.便梁的选定

根据现场实际情况，便梁由纵梁及横梁现场拼装组成。选用D16型钢梁作为施工便梁纵梁，纵梁长度16.08m，高度0.9m，每片纵梁重8t，纵梁设置在砂箱顶部。纵梁顶部铺设横梁，横梁采用20工字钢，每道长4.0m，每根横梁重0.4t，间距按0.5m设置，工字钢下设橡胶垫片，防止工字钢产生位移，工字钢上设置木方以便调整梁底预拱度。

3.砂箱安设

为提高工作效率，缩短拆除模板有效时间，角钢支架顶部安装事先已加工好的砂箱，砂箱尺寸为1m（长）×0.5m（宽）×0.5（高），待混凝土达到设计强度后，通过砂箱内砂子自由流失下落量拆除纵、横梁及底模板。

4.D型便梁安装

单组钢便梁由2片纵梁及21根横梁组成，总重量约24.4t，采用两台25ｔ汽车吊进行安装。安装时要保证其水平、垂直。为防止钢便梁吊装过程中侵入营业线干扰行车，现场设专人指挥，专人防护，防止侵线，利用天窗时间进行吊装作业。

5.堆载预压

⑴预压目的

为保证施工顺利进行，角钢支架搭设完毕，底模安装完成后，必须进行预压处理，以便检验角钢支架及D型钢梁的稳定性，消除D型钢梁和角钢支架的非弹性变形，保证结构线形和结构安全，测出角钢支架及D型钢梁的弹性变形，确定横梁底模的预留量，作为框架墩横梁预留预拱值数据设置的参考，保证梁浇筑后满足设计要求，预压期限原则上以角钢支架及D型钢梁变形稳固后即可结束，日沉降量不得大于2毫米（不含测量误差）。

⑵预压方法

预压方法根据支架上方梁体钢筋混凝土重量的分布情况，在搭设好的支架上，按梁体重量分布情况，堆放相对梁体自重荷载1.2倍（271t）的混凝土预制块及砂袋进行预压。

6.模板施工

横梁底、外模板均采用定型钢模板拼装组成，拉杆采用φ20mm钢筋，每侧拉杆头均需双螺母加固处理。

7.钢筋施工

钢筋在钢筋加工场地进行加工，钢筋进场时查验出厂合格证，并进行分批验收，确认合格后方可使用。按设计图将钢筋加工成半成品，用汽车等运到现场进行绑扎。在运输和加工中要防止污染和变形。门式墩横梁内有预埋波纹管，为不使波纹管发生损坏，波纹管埋置后，在波纹管附近不得进行电焊作业，以免灼伤波纹管。当普通钢筋与波纹管孔道位置发生冲突时，适当移动普通钢筋的位置，以便保证波纹管管道位置准确。

8.混凝土施工

门式墩横梁为大体积混凝土工程，混凝土一次浇筑量较大，又因为是高标号混凝土，所以单方混凝土水泥用量大，为避免混凝土成型膨胀、收缩不均，表面开裂及温度应力等不利因素，应尽量缩短每次混凝土浇注时间和环境温度较低时浇筑，以保证混凝土质量。混凝土拌合物由混凝土搅拌站集中拌制，供应采用16m³容积混凝土搅拌车运输到施工现场，用混凝土汽车泵运送至模内进行浇筑。浇筑过程中要适当分层分段，以减少水化热对混凝土的质量影响。

为保证门式墩大体积混凝土施工质量，对门式墩内部预埋散热管，利用循环水降低混凝土内部温度，进行人工散热。散热管通水必须选派专人负责测温与通水，进出口水温温差不大于10℃为宜，可通过加快进出水速度调整水温温差，一般情况下水泥水化热最高温度发生在浇筑后的3天～7天，浇筑完成后对门式墩混凝土内部散热管用循环水降低混凝土内部温度，控制混凝土内部温度与外界温度之差小于25℃，保证门式墩混凝土施工质量，浇筑完成后及时进行覆盖和养生。

9.后续工序施工

混凝土养护—预应力钢绞线张拉—预应力孔道注浆—端头混凝土封锚。

10.卸落支架

角钢支架及D型钢便梁拆除顺序和搭建为逆序施工。

⑴先打开砂箱上的出砂孔盖，经出砂孔出砂，砂箱上部支撑在拱架重压下逐渐降落至设计预定标高，D型钢便梁体系随砂箱上部支撑下降，逐渐使底模脱落，进而拆除底模。

⑵拆除20工字钢及底模板

利用落梁的空间，人工配合吊车拆除底模、木方、20工字钢及D16钢便梁。

⑶拆除角钢支架

采用1辆25t汽车吊进行拆除，设专人指挥吊车，确保安全。

五、结束语

某铁路特大桥20#～26#门式墩邻近既有营业线，为保证营业线行车安全，门式墩横梁的施工技术条件非常困难，自开工浇注完成第一片门式墩横梁以来，经过现场施工人员的努力，在不到两个月时间里完成了全部7片横梁的施工，提前一个月就完成了上级下发的结点工期要求。

通过某特大桥门式墩横梁施工过程中D型施工便梁的应用，证明了采用D型梁作为施工便梁的施工方法在邻近营业线高架空作业施工中是可行的，符合相关规范、技术标准、安全规则要求。通过该技术的应用，提高了我公司在铁路建设市场的竞争力，取得了良好的经济效益和社会效益，为开拓市场奠定了良好的基础。

参考文献

《D型施工便梁使用说明书》（中铁宝桥-SM01）

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