李兴春

（中铁十二局集团第三工程有限公司 山西太原 030024）

1 前言

在公路铁路等线路工程建设项目中，经常会遇到线路立体交叉设计。当跨越铁路修建桥梁结构时，不仅需要保证下方铁路建筑限界，满足立体交叉上下层同时施工作业或运营的安全要求，还要解决施工过程中因与线路构筑物冲突导致的作业场地受局限的问题。

G220至济青高速公路王舍人互通立交连接线工程（原济南凤凰路北延工程）一标段，上跨结构施工过程中同时存在限界净空要求、场地限制、上下层同时作业和配套安全保障等综合性技术难题[1－3]。本文对跨越铁路现浇混凝土连续梁施工技术进行研究，采用贝雷膺架梁成功实现了上跨结构施工，并满足施工安全、质量、环保等要求[4－7]。

2 工程概况

济南凤凰路北延工程第一标段位于济南市历城区和高新区，左右幅公路与中幅轨道交通组成的三幅并行线路依次跨越邯胶铁路联络线、南水北调工程济东明渠。线路在K1＋030.76处与邯胶铁路联络线立体交叉，斜交角度82°。设计上跨结构为采用三幅一联（45＋72＋45）m预应力钢筋混凝土连续箱梁，等宽变高箱梁结构，左右两幅单箱双室，中幅单箱单室，分三段两次支架现浇施工。

3 多幅现浇连续梁大跨度贝雷膺架施工关键技术

3．1 施工背景

我部承建上跨结构而中铁十局承建铁路路基，因工期限制不能错时施工，形成立体交叉同时作业，故选用支架法现浇施工，以缩短施工工期、保证各方施工作业不间断[8－10]。

因铁路净空限制，导致支架体系上跨结构高度压缩，横向又受两侧铁路框架涵结构及施工影响，下部基础横向布置内收，桥梁顶面三幅横向宽度达48.8 m，现场施工区域受限，支架模板体系施工难度大、安全风险高[11－12]。

3．2 施工技术难点

（1）三幅、三层立体交叉施工，相互干扰

跨越邯胶铁路联络线铁路段横向为左右两幅公路桥与中幅轨道交通桥三幅（45＋72＋45）m等宽变高现浇连续箱梁结构并行跨越设计；竖向为上跨桥梁、中层邯胶铁路线与下穿铁路立交辅道框架涵三层立体交叉设计，横向三幅同时施工、竖向三层同时施工，立体交叉相互干扰。

（2）跨径大、净空高

箱梁72 m主跨下方膺架梁采用三跨连续梁形式，主跨30 m，边跨最大18 m，主跨刚好跨过铁路联络线路基边坡，为满足施工荷载采用双层加强型贝雷片。受桥下铁路路基高度及净空高度要求影响，支架支墩高度抬升，导致贝雷梁顶面距离梁底最近处仅1.5 m。

（3）桥址工程地质条件差，部分基础靠近框架涵施工基坑

根据施工图地质资料，工程地质条件差，表层为杂填土，下部为粉土或粉质黏土。膺架梁主跨中间支墩全部采用摩擦型钻孔灌注桩。主跨支架桩与中铁十局框架桥基础靠近区域，增设φ1.5 m加强角桩和φ1.0 m抗剪力桩，桩顶承台将该部分桩基连成整体，形成整体承台基础。

相对应铁路两侧钢管立柱主跨膺架中支墩采用格构式钢管排架墩，增补钢管与腹板下钢管立柱呈三角形布置，形成稳定体系。

（4）铁路路基框架涵平面布置与支架支墩布置冲突

采用钢管斜立柱，避让涵洞侧墙。支架基础横向布置宽度小于箱梁投影宽度。

3．3 支架专项设计

现浇梁支架专项设计采用桩基础＋条形承台梁＋钢管柱＋贝雷梁＋碗扣式满堂支架。铁路两侧共施工61根支架基础钻孔灌注桩，桩顶浇筑钢筋混凝土条形承台基础，或结合桥梁边墩和主墩承台，安装钢管柱，搭设贝雷梁，利用贝雷梁跨越铁路线路，实现桥梁与铁路路基的立体交叉。贝雷梁膺架方案模型见图1。

图1 方案模型

3．4 施工工艺流程及关键技术要点

3．4．1 工艺流程

贝雷膺架施工工艺流程见图2。

图2 多幅现浇连续梁跨越铁路大跨度贝雷膺架施工工艺流程

3．4．2 施工准备

（1）施工前与立体交叉各施工方沟通，根据各自施工图纸确定工程结构物平面布置、高程关系，划分施工区域；根据各方施工计划确定工序，找出施工干扰；根据各方施工方案确认干扰因素出现的时间段、空间范围和影响程度。与各方协调规划，采用错时错位等方式进行场地功能区域、塔吊安装位置、设备架设位置等区域布置。场地内建立完整的临时排水系统并确保便道及必要的社会道路畅通，充分利用既有道路，供电设施齐全，确保“三通一平”满足施工要求。

（2）材料准备。根据现场实际条件和受力验算结果确定的支架方案中的材料数量、型号、尺寸等参数进行钢管柱、螺旋管、法兰、柱顶横梁工字钢、满堂支架底部工字钢等材料采购加工。

3．4．3 支架搭设

（1）桩基施工

桩基采用钻孔灌注桩，桩基础定位及施工质量直接决定支架受力，故支架桩基础同主体工程桩基础进行施工控制及质量检验。

（2）混凝土条形承台基础

条形基础为C40钢筋混凝土结构，高1 m。混凝土基础模板安装需平整、无错台，线形控制同桥梁承台标准。

为了更好地使钢支撑与条形基础相连接，故在每个条形基础表面预埋120×120×2 cm钢板（预埋钢板顶面与条形基础顶面齐平），便于钢管立柱法兰板与预埋件面板四面围焊。条形基础浇筑完毕后，及时清理预埋钢板表面及螺栓上的残留混凝土。

（3）钢管支柱搭设

钢管柱采用φ800×10 mm和φ630×16 mm的螺旋管，吊车配合安装到位。钢管柱两端焊接1 200×1 200×20 mm钢板，钢管柱与条形基础预埋钢板采用围焊连接。横向钢管柱之间设置剪刀撑，剪刀撑采用 10型钢。钢管柱安装需保证垂直度偏差≤H×1‰，且不大于10 mm。

①主跨膺架中支墩采用格构式钢管排架墩

为确保箱梁主跨膺架中支墩稳定，加大水平抗剪能力，减小纵向变形，并降低框架涵基坑施工干扰，铁路两侧钢管立柱采用格构式钢管排架墩，增补钢管与腹板下钢管立柱呈三角形布置，增补钢管下采用φ1.5 m和φ1.0 m钻孔灌注桩，桩顶承台将该部分桩基连成整体，形成整体承台基础，具体布置见图3。

图3 格构式钢管排架墩平面布置

②与下穿结构位置冲突部位支墩采用钢管斜立柱

工程所跨越铁路路基两侧设计下穿框架涵，框架涵与支架体系基础布置发生冲突，施工工期重叠，无法协调错时施工，故支墩采用钢管斜立柱，内收基础宽度，使支架基础横向布置宽度小于箱梁投影宽度，以实现避让，见图4。

图4 支架断面（单位：cm）

（4）横向分配梁安装

横桥向分配梁直接安装于钢管柱顶面钢板上，吊车配合安装到位。大横梁为工字钢，主跨为2 56b，边跨为3 40b。为加强工字钢刚度，在柱顶位置焊接筋板，间距30 cm，同时为防止大横梁工字钢在钢管柱顶面发生位移，在工字钢两侧各焊接 20型钢做为斜撑。

（5）贝雷梁安装

采用30 m大跨度双层加强型贝雷膺架主跨，一次性跨过斜交铁路线路基边坡。

膺架采用321型贝雷梁，主跨采用双层贝雷梁（附上下加强弦杆），边跨采用单层贝雷梁（附上下加强弦杆），并根据箱梁结构荷载分布，腹板、底板、翼板分别采用不同的贝雷片拼装方案，具体布置见图5。

图5 主跨贝雷膺架立面布置（单位：cm）

大横梁顶部贝雷梁，在架设过程中受其自身的横向稳定性较弱，受载后竖向变形大等因素影响，故现场采用汽车吊配合安装。贝雷梁由单片321型贝雷片（3 000×1 500）组装而成，贝雷片相互之间用连接销进行连接。

贝雷支架安装完毕后，逐一检查贝雷梁连接销及花架，确保插销质量、数量满足设计要求，无遗漏。为保证贝雷支架整体稳定，在每榀贝雷梁之间设置加强连接 10型钢，单层部分：在贝雷片底部，工字钢大横梁两侧及跨中位置各焊一道槽钢横向连接；双层部分：工字钢大横梁两侧及跨中间部分下层和上层隔6 m各焊一道槽钢横向连接，上下层槽钢间焊接剪刀撑。30 m跨支点两侧受压区底部采用水平花架加强，槽钢与贝雷片弦杆之间用螺栓进行连接（槽钢开孔，与贝雷片弦杆预留孔进行栓接），加强型贝雷梁必须满布弦杆连接螺栓。每榀贝雷梁之间节点处用水平花架连接。贝雷梁安装成形见图6。

图6 贝雷片安装成形

（6）满堂支架底部工字钢安装

在贝雷梁支架上铺设 12.6型钢，作为碗扣式满堂支架的支撑面，按照设计位置布设。为保证工字钢整体稳定性，用φ16以上钢筋制作U型件将工字钢与贝雷梁进行连接，每根6 m工字钢连接两处。

3．4．4 支架预压

钢管满堂支架及箱梁竹胶板外模安装完成后依据支架正上方各施工节段箱梁混凝土重量分布情况采用分级加载的方式预压，以检验支架体系强度、刚度、稳定性，同时消除支架非弹性变形，测量取得支架弹性变形和非弹性变形的实际数值，作为梁体模板安装时预拱度设置依据。

3．4．5 支架拆除

梁体按设计要求张拉完成后，方可进行支架卸落。总体拆除顺序为：侧模→松顶托→支架下落→底模→横向分配梁→贝雷梁→工字钢横梁→钢管柱。

钢管满堂支架拆除程序应遵守由上而下、先搭后拆的原则，拆除完成后整个贝雷梁与主梁分离。拆除工作平台防抛网、防护栏杆后拆除贝雷梁横向连接结构，再将翼板下的贝雷梁分成多排单层桁架单独吊装，底板下的贝雷梁用卷扬机向两侧横移，再用吊车单独吊走。拆除及落架遵循全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则，依次循环拆除。

4 结论

依托多幅现浇连续梁上跨在建邯胶铁路采用贝雷膺架施工技术，具有以下创新点：

（1）采用钻孔灌注桩＋条形承台梁＋钢管柱＋分配梁＋贝雷梁＋钢管满堂支架的组合支架结构，提升支架整体承载力。

（2）采用三跨贝雷膺架连续梁形式，支架主跨采用双层贝雷梁（附上下加强弦杆），边跨采用单层贝雷梁（附上下加强弦杆），以实现大跨度跨越铁路线。

（3）支架支墩采用钢管斜立柱，内收基础布置宽度，可实现避让立体交叉中相邻结构物，解决结构物空间位置局部冲突问题。

（4）支架支墩采用受力墩与辅助墩相结合的方式，形成格构式钢管排架墩，增加支架抵抗水平荷载的能力及克服立体交叉施工干扰的能力。