大跨度T梁现浇移梁法施工工艺研究

张列东　／　中铁八局集团第一工程有限公司

【摘　　要】预制Ｔ梁具有结构简单、受力明确、造价低廉、质量稳定等优点，在市场上得到广泛应用；Ｔ梁的跨度一般为２５—３２．７ｍ，在一些特殊地段，受地势条件限制，Ｔ梁的跨度超过４０ｍ时，绝大部分制梁场的龙门吊、运梁车、架桥机不能满足预制架设要求，而为小部分大跨度Ｔ梁加大制梁、运梁、架梁设备型号会增加施工成本，本文从降低施工成本着手，介绍一种大跨度Ｔ梁现浇移梁法施工工艺。

【关键词】大跨度Ｔ梁；现浇；移梁

１．工程概况

省道Ｓ３６４十水线改建工程小榄水道特大桥引桥采用预制Ｔ梁，共３５２片，其中跨小榄侧大堤的左幅２７￣２８＃、右幅２９＃￣３０＃墩采用５０ｍ跨度，共１６片，其余均为２５￣３２．７ｍ常规跨度；５０ｍ跨Ｔ梁梁高２．８ｍ，梁底宽０．６５ｍ，腹板宽０．２２ｍ，梁顶宽１．７ｍ，Ｔ梁自重１６９．３ｔ，距离地面高度约２０ｍ，在进行方案设计时，比选了三种施工方案：

方案１：在预制场预制，采用架桥机架设，由于仅１６片梁为５０ｍ，若专门为５０ｍ跨度Ｔ梁设置专用制梁台座、存梁台座，加大梁场龙门吊、运梁车及架桥机型号，需增加施工成本约２００余万元。

方案２：采用支架现浇，利用２台３００ｔ汽车吊吊装，汽车吊需多次进出场，吊装费用约５万元／片，需移梁费用８０万元。

方案３：采用支架现浇，横向移梁方法，可减少大型设备的进出场，施工成本较低，但需要采取有效措施降低Ｔ梁横移的安全风险。

可见，若能保证移梁安全，采用方案３成本最低。２．施工重难点分析

２．１　５０ｍＴ梁梁高２．８ｍ，底宽０．６５ｍ，抗倾覆能力较差，顶梁、移梁、落梁必须采用有效的措施。

２．２　Ｔ梁马蹄处倒角角度大，对模板要求较高，若采用整体桁架模板，安装、拆除吊装难度较大、安全风险较高，若采用木模板，不宜保证施工外观质量，且安拆速度较慢。

３．大跨度Ｔ梁施工工艺设计３．１　现浇平台结构设计

现浇支架采用钢管桩＋贝雷梁结构，跨度布置为３＋１８＋１８＋６ｍ，横向布置１１片，其中中间３榀贝雷梁增设加强弦杆，间距为０．４５ｍ，其余贝雷梁采用０．９ｍ间距，贝雷梁下设置２Ｉ５６工字钢与钢管桩连接，贝雷梁上设置横向Ｉ２０工字钢，间距１．５ｍ，其上设置Ｉ５６工字钢作为Ｔ梁台座骨架，其上设置底模。

在进行支架设计时，主要考虑的荷载组合为：１）恒载，包括支架自重、模板荷载、工料机荷载，恒载系数取１．２；２）活载，包括人群荷载、混凝土振捣产生的荷载，活载系数取１．４；经图１所示力学分析结果，贝雷梁最大应力１６８Ｍｐａ，跨中最大挠度１５ｍｍ，其强度和刚度满足施工要求。

在走行箱与轨道间设置后钩板，其抗倾覆能力不小于２．０。

侧模采用平板钢模，由６ｍｍ面板＋６３ｍｍ槽钢组成，背肋采用２［１４，分块制造长度２．４ｍ，模板背肋底部与纵向工字钢用活铰连接，拆模时，将移梁方向侧模板放倒于平台上，将移梁反方向模板放倒一定角度后，用支撑杆支撑，立模时，用悬臂吊吊钩将其拉起；模板加固采用对拉杆，拉杆外穿ＰＶＣ管套筒，脱模后，将拉杆抽出，拉杆共３排，间距１ｍ，Ｔ梁截面内２排，底模下１排，模板两侧设置钢管斜支撑，支撑与平台的纵向工字钢上，防止混凝土浇筑过程中Ｔ梁倾覆。

底模布置于纵向Ｉ５６工字钢上，底模采用１０ｍｍ钢板＋［６３组成，底模安装时，底模两端标高与支座顶面高程相同，底模铺设时，要按照支架变形ｔ１及张拉时Ｔ梁反拱度ｔ２设置预拱度，反拱度ｔ＝－（ｔ１＋ｔ２）现浇平台平面布置如图２所示。

图１　　支架结构受力分析图

３．２　Ｔ梁现浇移梁工艺设计

现浇平台中线设置在边梁中心线处，平台宽度８．１ｍ；在移梁方向的反方向设置自制自行式悬臂吊，设计吊重１ｔ，悬臂吊底部设置走行箱，纵向可沿轨道行走，横向跑车采用电动葫芦，可沿悬臂工字钢行走，悬臂吊可满足Ｔ梁生产５０ｍ×８．１ｍ范围内的各类（材料吊装、安拆模板、张拉压浆设备等）吊装，制造费用约３万元；悬臂吊采用轨道、走行箱、桁架立柱、工字钢横梁、拉杆、配重块、电动葫芦组成，悬臂吊设计时，主要的设计参数有：（１）最大吊重时，悬臂梁、拉杆、立柱等构件应力满足力学性能要求；（２）悬臂吊机空载、满载时，走行箱与轨道处于受压状态；（３）

图２　现浇平台断面布置图

混凝土采用臂架泵泵送入模，插入式捣固器捣固，拆模后，安装滑船及支撑架，并锁定斜支撑，以防止张拉时，Ｔ梁跨中脱空后倾覆，待张拉、压浆、封锚完成后，即可进入移梁工序。

移梁滑船与轨道布置：在盖梁顶面支座垫石外侧横向埋设预埋件，焊接平放的［３０作为移梁轨道，轨道上涂抹润滑剂后，安放移梁滑船，滑船上的设置斜支撑，斜支撑采用２［１４槽钢组焊件，斜支撑下端与滑船铰接，上端铰接板上条形孔与Ｔ梁螺栓连接，上端螺栓按照摩擦螺栓设计。

起梁：在Ｔ梁马蹄处横向埋设４个预留孔，用４５＃钢φ４０螺杆安装牛腿，考虑到预留孔的预埋精度及预埋件的安装精度，在进行螺杆抗剪计算时，应按照２根螺杆进行计算，以确保施工安全，牛腿采用钢板组焊件，牛腿下设置起梁２台起梁千斤顶；起梁时，将斜支撑上端螺栓松开，将Ｔ梁顶起２ｃｍ后，在滑船与Ｔ梁底部支垫钢板，松开起梁千斤顶，将Ｔ梁落于滑船上，锁紧斜支撑上的螺栓，起落梁时，应单端对称进行，一端起梁加固后，再进行另一端起梁，以确保施工安全。

移梁牵引：在盖梁端部埋设预埋件，并焊接工字钢反力架，用移梁千斤顶与ＪＬ３２精轧螺纹钢配合拖拽滑船进行移梁，移梁千斤顶采用穿心式液压千斤顶，由油泵控制，Ｔ梁单端重Ｇ＝８０ＫＮ，钢与钢的摩擦系数μ＝０．１５￣０．２，横向坡度ｉ＝２％，行走时需要的牵引力为Ｔ＝Ｇ（μ＋ｉ），故牵引力为１３６￣１７６ＫＮ，行走时，严格控制两台移梁千斤顶的行程，由专人指挥完成，在移梁千斤顶上设置行程标尺，每端完成１个行程后，方可进行下一行程行走，以防止走偏，就位后，松开斜支撑上的螺栓，用起梁千斤顶将Ｔ梁顶起，取出支垫钢板，千斤顶回油，将Ｔ梁落于支座上，设置Ｔ梁临时防倾覆设施，拆除滑船等移梁设备，完成移梁，进行下一片Ｔ梁施工，移梁工况示意图如图３所示。

　　大陆桥视野・２０１６年第６期　　１０７

建筑技术・Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

公路施工中软土地基处理研究

高庆涛　／　中铁十一局集团第四工程有限公司

【摘　　要】公路施工中目前加固深厚软土地基的方法有很多，本文即结合具体工程案例详细阐述了袋装砂井法和塑料排水板真空预压法在加固公路施工中软土地基中的应用。

【关键词】公路；软土地基；袋装砂井；塑料排水板；真空预压

一、软土的定义及其物理力学指标

软土主要是由水流缓慢淤积而成，形成年代一般比较长远，沉积厚度一般较深，沉积的饱和粘性土，具有含水量大、渗透性弱、天然强度低、压缩性高等特性。其物理力学指标为：天然含水量：ｗ≥ｗｌ；天然孔隙比：Ｅ０＞１．０；压缩模量：Ｅｓ＜４０００ｋＰａ；渗透系数：ｋ＜１１０－６ｃｍ／ｓ；不排水抗剪强度：Ｃｕ＜３０ｋＰａ。软土路基处理就是控制这些物理力学指标，使之达到规范要求，袋装砂井等排水固结法能有效地解决这些问题。

二、袋装砂井法和塑料排水板真空预压软弱地基处理技术的机理

（一）袋装砂井法加固机理

在含水量大、孔隙比大、压缩性高、软土深厚的软土地基中打入砂袋作为排水通道以增加土层的排水途径，缩短排水的距离。在上部荷载的作用下，产生的附加应力使土颗粒间的孔隙水通过插在软土层中的砂井排出地层外面以达到土颗粒间位移密实，从而大大加速了地基的固结与沉降。减少压缩性，降低孔隙比和含水量，增加土体密实度，在较短时间内达到较高的固结度，以提高软土路基的承载力和抗剪能力，从而保证路堤和地基的稳定。

（二）塑料排水板真空预压法加固机理

真空预压其原理是在需要加固的软土地基内设置塑料排水板等竖向排水通道，然后在地面上铺设中粗砂作为水平排水层，并在其上覆盖不透气的土工密封膜与大气隔绝。通过埋设于砂垫层中的吸水通道，用真空装置进行抽气，将密封膜内空气排出，使膜内外产生一个气压差，这部分气压差即相当于填筑软地基上一定高度的重量荷载。随着膜内空气的不断排出，气压差逐渐增大，地基中的水、气不断排除而发生固结。真空预压这种固结方法比一般的自然固结时间要短很多，而且造价也比较经济，所以应用较广。

三、公路施工中软土地基处理的要点（一）袋装砂井施工技术要点１．材料要求。

选用聚丙烯或其他适用的编织料组成，抗拉强度应能保证承受砂袋自重，装砂后砂袋渗透系数应不小于砂的渗透系数。采用渗水率较高的中粗砂大于０．５ｍｍ砂的含量应占总量的５０％以上，含泥量不应大于３％，渗透系数不应小于５×１０－３ｃｍ／ｓ。

２．施工工艺。（１）平整原地面

因原地面高低起伏，且该段土质软弱水草丛生，先采用人工清除表面生长水草淤泥，并整平，防止产生新的腐质软弱夹层。

（２）开设排水盲沟因该地段地下水丰富，常年积水，为达到排水使表面形成一层较硬的壳，在整平原地面上设置纵横（０．８×１．０）排水盲沟，盲沟纵横向间距１０ｍ。

（３）地面铺土工布

盲沟施工完后，在地面先铺一层土工布，土工布采用３００ｇ／２

ｍ，搭接长度为２０ｃｍ，路基两侧反卷宽度为２ｍ，采用土工布有利于提高原地面土承载力，使下层砂垫层能摊铺成形，以利于软土排水固结。

（４）摊铺下层砂垫层

采用人工摊铺一层厚４０ｃｍ砂垫层。整平人工夯实，以方便打桩机移动。

（５）机具定位

机具为导管式振动打桩机，在行进方式上，采用ＳＳＤ２０型履带臂架，机位要严格按设计桩距，排距测量放样定位，导轨要垂直，套管对准桩位，整理桩尖。

（６）打入套管

钢套管不得弯曲，沉桩时要用经纬仪或重锤控制垂直度，垂直度偏差不应超过１．５％，井距偏差应小于１５ｃｍ。

（７）沉入砂袋

为控制砂井的设计入土深度，在钢套管上应划出标尺线，以确保井底标高符合设计要求，砂袋沉入时以人工输入，管口装设滚轮。砂袋入井应用桩架吊起垂直下井，防止砂袋发生扭结、缩颈、断裂和砂袋磨损。

（８）拔出套管

应注意垂直起吊，以防止带出或损坏砂袋，施工中若发现上述现象应在原孔边缘重打。

３．袋装砂井质量控制要点。

（１）开挖路基至袋装砂井顶部，通过相关现场钻孔标准贯入试验和室内土工物理力学性质实验方法确定地基承载力，承载力值为［Ｑ］＝１０５￣１２０ｋＰａ。

（２）路基达到设计标高后进行超填预压，预压时间为６个月，在路肩上埋设沉降观测点，派技术员进行跟踪观测，１５天观测一次，通过一年沉降观测，沉降值符合规范要求。

（二）真空预压排水板施工１．填筑砂砾。

用自卸汽车将砂砾运至施工路段，选用适宜的机具按设计厚度（约３０ｃｍ）整平、洒水、压实。砂砾填筑前应先进行各项试验，合格后再进行填筑。施工中严防尘土、泥土和杂物污染，避免导致排水孔隙堵塞。砂砾垫层的高程、厚度、干密度、平整度及渗

图３　移梁工况示意图

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４．结束语

现浇移梁法顺利完成了Ｓ３６４十水线改建工程小榄水道特大桥的５０ｍＴ梁施工，此施工方法的优点在于：

４．１　采用支架现浇法，不影响梁场的规划，不需加大梁场的龙门吊、运梁车及架梁设备型号。

４．２　现浇平台上采用自制自行式悬臂吊辅助施工，在Ｔ梁８个月的生产过程中，不需其余吊装设备。

４．３　Ｔ梁模板采用平板整体钢模，能保证外观质量，Ｔ梁模板与平台铰接，立模、拆模方便，减少模板的转运，并确保平台整洁。

４．４　Ｔ梁横移采用滑船及千斤顶拖拽，结构稳定可靠，施工便捷，成本较低。