T梁高空膺架制梁工法

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　　一、前言

　　常規(guī)的預應力砼簡支T梁施工，通常采用預制場預制，架橋機架梁或采用單導梁、雙導梁架橋。橋墩較低時也可采用滿堂紅腳手架法現(xiàn)澆施工。而在重慶市忠縣長江公路大橋50米預應力砼簡支T梁施工時，因施工場地狹小，無法設置預制場地，另外該橋是柔性高墩（墩高72米），設計要求施工時不能偏心受壓，T梁安裝時必須按“二、四、六、八”法進行加載（即T梁安裝加載時相鄰兩跨間梁片數(shù)之差不大于2片）。由于受以上條件限制，如果采用預制架梁方案，則存在問題較多：一無施工場地，二不能滿足設計要求的T梁不能滿孔加載的要求。在這種情況下只有尋求新的T梁制安施工方案。

　　中鐵一局第一工程公司經過數(shù)種施工方案的分析、比較、篩選，最終選定了采用高空膺架法制安50米T梁的施工方案，并立即開始對T梁高空膺架法制梁進行可行性研究和實施性論證。在有關專家的指導下，經過QC小組的攻關以及在實踐中不斷改進和完善，比較完整地摸索出了一套T梁高空膺架法施工的工藝。通過忠縣長江大橋80片50米大型T梁的施工實踐證明，高空膺架法施工工藝、施工方案及各種安全質量措施是行之有效的，不但解決了忠縣長江大橋80片50米高、大、薄T梁的施工，而且探索出一種全新的、科技含量較高的橋梁施工新方法，制定了一套此施工方法各個工序安全、質量保證措施。該工法QC成果獲部級優(yōu)秀QC成果獎。

　　二、工法特點

　　1、不需要預制場地和架梁機，也不需要滿堂紅腳手支架，復雜設備變成簡單設備。

　　2、每跨根據(jù)施工工藝只設一片T梁的制梁臺位，施工投入少，節(jié)省費用。

　　3、多跨可同時進行T梁的預制施工，并能和下部工程施工形成交*作業(yè)，加快工程進度，降低成本。

　　4、每跨有1～2片梁因張拉工藝需要，利用已就位的T梁作為制梁臺座，進行梁上制梁，再橫移并利用自制龍門架落梁就位，加快制梁速度和軍用梁膺架的周轉。

　　5、膺架可采用加強六四式軍用梁復式組拼形式，根據(jù)跨度進行調整，方便靈活。

　　三、適用范圍

　　本工法適用于所有簡支梁橋的施工。在山區(qū)及受地形地勢等影響，條件較差，無預制場地、無架橋機或大型機械無法進入，或設計對高墩梁體架設加載有特殊要求的橋梁，采用膺架法施工最為合適。

　　四、工藝原理

　　高墩（墩高>20米）施工時，在墩柱上設置鋼制牛腿，在牛腿上放置六四式軍用梁，形成單片梁的制梁臺座。在軍用梁臺座上預制T梁，待砼強度達到設計要求后進行預應力張拉和梁體橫移就位，讓出制梁臺座，進行下一片梁的預制。每跨的最后1片～2片梁（如需加快膺架周轉和擴大多個T梁施工臺位，也可根據(jù)需要在梁上制多片梁），利用已就位的梁體作為臺座，采用梁上制梁工藝來完成。

　　低墩施工時，采用軍用墩或其他形式的墩柱作為支撐，其上放置軍用梁作為一片梁的臺座，預制一片，橫移一片，直至全橋完工。

　　五、工藝流程及操作要點

　　（一）工藝流程

　　T梁膺架法制梁的關鍵技術為膺架設計、梁體砼澆筑、高空橫移梁、梁上制梁及落梁。主要施工步驟：大型膺架的設計和吊裝，膺架頂部T梁預制臺座的設置，蓋梁頂滑道的安裝設置，T梁模型設計，砼澆筑，預應力張拉，T梁高空頂起穿靴和橫移，T梁脫靴就位，梁上制梁和落梁就位等。

　　（二）施工要點

　　1、施工準備

　　（1）膺架設計

　　膺架是T梁施工的唯一臺座，是主要的承重結構，它的設計是否合理，強度是否符合施工需要直接影響著施工安全、質量、工期和施工投入。本工法中膺架設計時主要考慮其承載能力和結構本身的變形情況，根據(jù)T梁在施工中發(fā)生的實際荷載情況，以及六四式軍用梁設計的有關資料，通過4種不同工況的配載計算，選擇雙層四片加強六四式軍用梁作為一跨制梁膺架（見圖1）。相鄰跨間膺架根據(jù)張拉工藝要求按左右、右左的形式交錯設置。

　　為確保軍用梁膺架施工安全，在設計過程中按照梁體施工的加載情況，對軍用梁膺架進行了1：1.2的荷載試壓，測得軍用梁受壓后的跨中最大撓度、非彈性變形引起的撓度及施工荷載引起的撓度，為梁體拱度設置和底模預留拱度的合理性提供了依據(jù)。

　?。?）T梁模型設計

　　高空膺架上兩側防護欄桿間距4米，T梁頂板寬度加上模型及支撐后，施工作業(yè)面非常狹小，梁體模型設計不僅要考慮小空間里施工方便，還要兼顧其強度、剛度滿足要求，確保梁體施工質量。合理的T梁側模設計方案：面板與支架分離，單塊面板重100kg，便于小空間內人工搬運和操作；支架單件重50kg，可以在150cm縫隙中自由搬運。在每節(jié)T梁面板上設置附著式振動臺座一個，側模兩側間隔設置，位于馬蹄形稍高位置，以保證梁體砼質量。為了控制梁體的垂直度和確保T梁在澆筑砼全過程中的穩(wěn)定性，在模型支架上用槽鋼設通長縱向連接縱帶兩道。

　　2、膺架吊裝

　　膺架的拼裝和吊安根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況及各墩的高度情況，采用不同的形式，如整體吊裝、雙層單片吊裝、分段吊裝、釣魚法吊裝等。

　　3、高空膺架上制梁

　?。?）鋪設底模：T梁底模采用標準鋼模板組拼，梁端頭尺寸變化段用木模進行調整，底模中線與軍用梁中線一致。根據(jù)設計要求及膺架試壓結果，在底模上設置預拱度。

　?。?）綁扎鋼筋、立模：按要求在底模上進行鋼筋綁扎和波紋管定位。為保證鋼筋的垂直度，護欄上每隔3米設置一根橫向吊桿。在砼澆筑前就進行鋼絞線的穿束，在砼澆筑過程中，派專人對鋼絞線進行來回拉動，防止水泥漿流入波紋管中。

　　（3）砼澆筑：膺架法制梁梁體砼澆筑非常關鍵，必須保證砼在澆筑過程中，膺架彈性變形不影響梁體砼的質量。梁體砼質量控制應注意以下幾個方面：

　　a、砼采用泵送砼，坍落度控制在18cm～22cm間，便于振搗，同時可加快施工砼澆筑速度。

　　b、配合比選用合理。為防止膺架在砼澆筑過程中因彈性變形而引起梁底砼拉裂，在選砼配合比時摻入了外加劑。砼緩凝時間為3小時～5小時，使得砼澆筑結束前不初凝。砼的初凝時間必須滿足T梁砼澆筑過程中膺架的微度變形，這一點最為重要。

　　c、砼澆筑時分兩層由低端向高端進行，防止膺架因一端空載，一端受力太大而產生大的變形，或由于砼澆筑不均勻T梁預設拱度的破壞，或大跨度膺架發(fā)生意外變形。

　　4、T梁橫移就位

　　高空梁體橫移是膺架法制梁的關鍵工序，施工難度大，施工危險性高。施工時設專門的移梁小組，專人負責，并在每次移梁前進行安全和技術交底。T梁橫移的主要步驟：梁體張拉壓漿→設置移梁滑道→抬梁穿靴→橫移梁→抬梁脫靴→落梁就位→固定梁體。

　?。?）設置移梁滑道：移梁滑道采用2根43kg/m鋼軌制作，鋪設在蓋梁上，用抱箍的形式將其與支座墊石聯(lián)在一起。此道工序可在鋪設底模前進行，也可在梁體張拉后進行。

　?。?）抬梁穿靴：T梁施工時，在梁體兩端腹板上預留孔道。梁體張拉完成后，在預留孔中穿入抬梁鋼棒，每端用2臺200噸張拉千斤頂從梁的兩側將梁抬起。起梁時由工人抱住方木隨起梁高度的變化將兩端兩側方木頂緊，并安放好。邊梁用方木或圓木做豎直支撐，中梁在梁的兩側做斜支撐，并用木楔打緊。當梁抬起到一定高度并支撐穩(wěn)固后，安裝滑靴，并將梁落到滑靴上。

　?。?）移梁：梁兩端的滑靴安裝到位后，利用斜撐和拉桿將梁體與滑靴連成整體，確保梁體橫移時的穩(wěn)定性。支撐穩(wěn)固后，進行T梁橫移。橫移采用頂推移梁法，在滑道上焊制頂梁底座，2臺23噸千斤頂水平放在滑道上，并直接頂在滑靴上，同時開動兩端油泵，梁體在滑道上平穩(wěn)緩慢移動。

　　（4）T梁橫移到設計位置時，進行抬梁脫靴，安裝支座。抬梁方法與安裝滑靴時抬梁方法一樣，在抬起梁的同時，由于工人在兩側隨梁的頂起高度安放支撐木。梁抬到一定高度時，將梁體支撐穩(wěn)固，抽出滑靴，按設計要求安裝支座。安裝好后，千斤頂回油，將T梁落在支座上。落梁的同時進行梁體支撐加固。

　　（5）梁體加固：單片T梁就位后，應按施工設計方案要求進行支撐和加固，確保梁體不會發(fā)生側翻等意外。

　　5、梁上制梁工藝

　　本工法在進行膺架布設時，為了給相鄰跨T梁的施工讓出穿束、張拉空間，膺架按左右、右左的形式布置，所以每跨有2片梁必須在已就位的梁上施工。

　　采用梁上制梁同時也可加快膺架的周轉和施工進度，節(jié)約施工投入。

　　梁上制梁的主要步驟：鋪設方木和底?！壴摻?、立模→澆筑砼→張拉、壓漿→鋪設滑道→梁體橫移→拼設龍門架→吊梁→脫靴、拆除臨時支墩→落梁就位→檢查。具體施工工藝如下：

　?。?）梁體預制：利用已就位的2片相鄰T梁作為臺座，在梁上鋪設方木和底模。梁底預拱度的設置與膺架制梁相板，梁體砼澆筑、預應力張拉和孔道壓漿與膺架制梁工藝相同。

　　已張拉完畢的單片梁上T梁，在橫移就位前，要進行支撐加固。梁兩端與滑靴連成整體，進行加固，在梁體中間段，每間隔一個橫隔板，在梁的兩側用有足夠強度的方木進行支撐加固。

　?。?）T梁橫移：在已就位作為制臺座的T梁頂面兩端安裝移梁滑道，用頂推移梁法將T梁橫移到待落位置（移梁方法與膺架上移梁相同）。移梁前，在待落梁處用軍用墩或其他支撐設臨時支墩，使梁體橫移到位時落到實處，確保梁安全和穩(wěn)固。

　　（3）拼設龍門架：在待落梁兩端各設龍門架一個，用六五式軍用墩進行組拼。龍門架兩個支腿分別座在待落梁兩側相鄰的梁體上。因梁體橫移時與龍門架一個支腿相互影響，所以必須在梁體橫移到位后，完成龍門架的拼設。

　?。?）落梁就位：龍門架拼裝好以后，按計算的鋼絲繩受力情況，用鋼絲繩捆綁在龍門吊架的鋼橫梁上。吊梁鋼索從梁端翼板上預留孔中穿過，捆在待落梁體上。待吊梁準備工作全部做好，檢查確認無誤后開始起梁。起梁高度以能拆除T梁下面的滑道、滑靴和臨時支墩為宜，高度約為50cm.梁起吊到設計高度時，鎖定卷揚機。

　?。?）拆除臨時設施：梁吊起后，盡快拆除移梁滑靴、滑道及臨時支墩。臨時支墩可利用卷揚機或吊車等配合拆除。

　　（6）落梁：臨時支墩拆除完畢后，梁兩端同時開動卷揚機，進行落梁。落梁過程中，要控制好梁的位置，兩臺卷揚機力求做使梁兩端到同步下落。待梁底距支座墊石40cm～50cm左右時，安放支座，落梁就位。

　　六、安全措施

　　本工法屬于高空作業(yè)，施工難度大，危險性高，所以安全工作非常重要，特別是膺架吊安、T梁抬梁穿靴（脫靴）、T梁橫移幾道工序，在施工過程中必須成立專門的膺架吊裝組織機構，如吊梁組、移梁作業(yè)組等，專人負責，確保熟練操作和施工安全。

　　七、效益分析

　　采用膺架法制梁解決T梁的預制和架設問題，既不受復雜地形限制，又無需大型的架梁設備，只要有膺架就可以了，是一種合理的施工方法。每跨最后1片～2片梁或多片梁利用已就位的梁體再作為剩余T梁的制梁臺座，進行梁上制梁。梁上制梁同時可拆除倒用膺架，加快膺架周轉和制梁速度，從而確保施工工期。

　　以忠縣長江大橋50米T梁施工為例，如采用預制場制梁，進行場地平整，制做大型特制運梁平車、運梁龍門架、鋪設縱橫移梁鐵軌，加上租用架橋機，施工投入預算為298萬元。采用膺架制梁，需租用六五式軍用墩102噸、六四式軍用梁膺架4套約200噸，高墩上設鋼牛腿作為支撐牛腿或根據(jù)施工具體情況設置其他形式支撐，施工不占用臨時施工場地，不用架橋機及大量的移梁設備，施工投入約為200萬元。同時可滿足對T梁架設加載的特殊要求，保證了建設工期，取得了顯著經濟效益。