第３Ｏ卷第６期 华北水利 水 电 学 院学报 Ｖ０１．３０ ＮＯ．６ ２００９年１２月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆⅥ ａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ ＤｅＣ．２００９ 文章编号：１００２—５６３４（２００９）０６—００１７—０４ 现浇箱梁钢筋骨架整体吊装施工技术 丁新胜，王建辉 （中国中铁七局集团郑州工程有限公司，河南郑州４５００５２） 摘要：下承式移动模架现浇箱梁施工＿Ｔ序为流水作业，每孔梁的施工周期约为１５ ｄ．为了缩短工期，从优化 施工工艺的角度展开研究，提出箱梁钢筋骨架整体吊装施工技术．该技术实现了钢筋骨架安装与其他工序同 步作业，可缩短３ ｄ左右工期，是对移动模架现浇梁施工方法的补充，可从根本上提高作业效率． 关键词：移动模架；现浇箱梁；箱梁钢筋骨架；整体吊装人模；施工技术 中图分类号：Ｕ４４５．４ 文献标识码：Ｂ 郑州黄河公铁两用桥北岸公铁合建段引桥，铁路 梁设计为跨度４０．７ ｍ的双线简支箱梁，采用下承式 移动模架现浇施工，包括移动模架过孔、合拢底模、尺 寸位置调整、钢筋及预应力孔道安装、内模安装、混凝 桥 梁 土浇注养生、预应力张拉等工序 ，为流水作业，每 巾 线 孔梁的施工周期约为１５ ｄ．为了缩短工期，采用箱梁 钢筋骨架整体吊装施工技术，钢筋及预应力孔道安装 和内模安装两道工序，在外部安装成型后整体吊装入 模，从而实现了与其他工序的同步作业．该技术主要 图Ｉ ４０．７ ｍ铁路箱梁跨中半截面图（单位：ｃｍ） 包括合理配置吊装设备、钢筋胎具的设计与安装、吊 根据移动模架设计，内模采用钢结构，重量约为 具的设计与安装、钢筋骨架绑扎成型、整体吊装过程 ３５ ｔ．根据吊具设计知，吊具采用型钢焊接而成，重量 控制等． 约为３０ ｔ．则钢筋、内模及吊具总重量约为１６３ ｔ．考虑 １ 门吊配置与走行轨道 到箱梁的跨度为４０．７ Ｉｎ，且钢筋骨架需要沿顺桥向移 动，如果采用１台龙门吊，吊点显得过于集中，对运行 １．１ 门吊配置 过程中的稳定性不利；而采用２台龙门吊，吊点布置 铁路箱梁设计为等高度预应力混凝土单箱单室 相对比较均匀、合理．综合考虑箱梁的结构尺寸及总 箱梁，箱梁中心线处梁长为４０．６ ｍ，高３．５ ｍ，底板宽 吊重，选取了２台额定吊重为１００ ｔ的龙门吊，跨度与 度５．５４ ｍ，顶板宽度ｌ３．４０ ｍ，腹板为斜腹板，斜率 高度则根据建筑限界的尺寸确定，跨度为３７．０ ｍ、高 Ｉ：５．箱梁采用纵向、横向双向预应力体系．纵向预应 度为３３．０ ＩＴＩ．每台龙门吊采用双天车各自起吊５０ １额 力钢束采用１７一（ｂ １５．２钢绞线，共２０束；顶板横向 定吊重，副钩起吊１０ ｔ额定吊重．主梁采用三角桁架 预应力钢束采用３一 １５．２钢绞线，共８０束．纵横向 （双梁），一刚一柔２个支腿．大车带重行走速度 均采用高密度聚乙烯塑料波纹管成孔．普通钢筋总重 ６ ｍ／ｍｉｎ，天车行走速度为６ ｍ／ｒａｉｎ，主钩重载提升速 约为８０ ｔ，预应力钢绞线重量约为ｌ８ ｔ．４０．７瑚铁路箱 度为０．９ ｍ／ｒａｉｎ，副钩提升速度为３．９ ｍ／ｍｉｎ ． 梁跨中半截面如图１所示． １．２走行轨道 根据铁路墩身铁路箱梁及移动模架的结构尺寸， 收稿日期：２００９—０７—０６ 作者简介：丁新胜（１９７６一），男，河南许昌人，工程师，主要从事桥梁施工技术方面的研究 ｌ８ 华北水利水电学院学报 ２００９年１２月 施工现场布置情况，以及龙门吊对走行路线的平、纵 架底板下设置３道，翼板下２道，翼板外侧人行道下 设置２道．基础混凝土标号为Ｃ２０，截面尺寸为５０ ｅｍ ×８Ｏ ｅｍ，长度为４０．０ ｍ．条形基础下部５０ ｅｍ埋在地 断面的要求，进行线路设计．仅安排龙门吊在Ｎ１０２一 Ｎ１ｌ７号桥墩之间运行，对其间的ＮＢ１０３－－ＮＢ１１６号 共１４孔铁路箱梁的钢筋骨架进行吊装作业．桥墩高 度为１２．５８～１３．０８ ＩＴＩ，桥墩宽度为２２．０～２７．６ Ｉｎ，箱 梁高度为３．５ ｍ，宽度为１３．４ ｍ，移动模架的横向宽 度为１５．３ ＩＴＩ．综合考虑各种因素，在桥墩东西两侧沿 顺桥向设计两条平行轨道，线间距为３７．０ １ＴＩ．平面设 下，上部３０ ｃｍ露出地面，基础顶面高程一致．采用直 径为１２ ｍｍｌｌ级钢筋作为纵向钢筋，采用４，８ ｍｍ的Ｉ级 钢筋作为矩形箍筋，箍筋间距为１００ ｃｍ．在条形基础 顶面预埋１５ ＩｉｑＩＹＩ厚的钢板，作为与型钢支架的焊连 点，钢板尺寸为１８ ｃｍ×１８ ｃｍ，钢板纵向间距为 计为：单侧线路长度为６００ １１１，在ＮＢ１０６处有一圆曲 ２．０ ｍ．根据箱梁钢筋骨架的横向结构尺寸设计横桥 线，曲线要素为：半径Ｒ＝５ ０００ ＩＴＩ，切线长Ｔ＝ ２６．７８６ ＩＴＩ，曲线长Ｌ＝５３．５７２ ｍ，转向角Ｏ／＝０。３６ ５０”， 外矢距Ｅ＝０．７１８ ｍ；其余地段均为直线．纵断面设计 分为４个坡段，从南至北依次为：１８０ ｍ坡段，下坡坡 度为２．５‰；１８０ Ｉｌｌ坡段，平坡；１００ Ｉｌｌ坡段，下坡坡度 为ｌ‰；１４０ Ｉｌｌ坡段，平坡．考虑到变坡点处坡度变化 较小，所以未设竖曲线． 根据承重需要及龙门吊的跨度及走行轮轴宽度 要求，轨道结构设计为４３ ｋｇ／ｍ钢轨，普通木枕，按照 ２ ０００根／ｋｉｎ设置，轨距（２股钢轨中至中距离）为 １．２ ｍ．采用５０ ｃｍ厚的碎石道碴作为道床，顶宽为 ２．７ ｍ，底宽为３．７ ｍ，碴肩宽度为０．１ １／Ｉ，边坡坡度采 用１：１．轨道结构如图２所示． 图２轨道结构图（单位：ｍｍ） 原状地基为粉砂土，但表层为种植土，结构松散， 承载力较弱，所以采用三七灰土将表层土换填，厚度 为０．５ ｎｑ，承载力要求达到１５０ ｋＰａ以上 ．三七灰土 采用人工配合机械拌制而成，人工摊铺，机械碾压，分 ２层铺筑完成．承载力满足要求后，方可进行铺轨施 工；采用人工铺轨，电镐捣固道床，确保道床饱满密 实；严格控制线路的平、纵断面及平整度、轨距、线间 距等满足设计要求． ２钢筋胎具设计与安装 Ｎｌ１６号桥墩暂不施工，把Ｎｌ１５～Ｎ１１７号桥墩之 间长约８０．０ ｍ、宽约３０．０ ｉｎ的空地作为施工场地．在 场地西半部设置一套钢筋骨架安装用胎具，在场地的 东半部制作一套吊具，承担箱梁钢筋骨架的起吊任 务．沿着顺桥向做７道混凝土条形基础，其中钢筋骨 向型钢支架作为主要承重结构，分别承担底板、腹板、 顶板、翼板钢筋及箱梁钢内模的重量，型钢支架与条 形基础顶面的预埋钢板焊连在一起．沿顺桥向设置 ２１道支架，间距为２．０ ｎ１．底板下支架采用／６３ ｍｍ Ｘ ６３ ｍｍ×６ ｍｍ的等边角钢直接水平焊连在条形基础 上．腹板外侧及翼板下支架由立杆、斜杆、水平杆和斜 支撑杆构成，全部采用［１０号槽钢焊连在一起．沿纵 桥向设置／＿６３ ｍｍ×６３ ｍｍ×６ ｍｍ的等边角钢作为 纵梁，将各横桥向型钢支架连接在一起，形成整体．分 别设置在底板中轴线、底腹板连接处、腹板中部、腹板 与顶板连接处、翼板中部及翼缘处、人行道外缘处．在 外侧设人行道，铺设５ ｍｍ厚的花纹钢板，人行道宽度 为５０ ｃｍ，在人行道外侧设钢栏杆． ３吊具设计与安装 根据箱梁钢筋骨架的结构形式及重量分布情况， 吊具设计为网格式平面矩形框架结构，由７道纵梁和 １１道横梁构成，顺桥向长度为４０．０ ｍ，横桥向长度为 １１．５ ｍ．纵梁包括２道主梁、３道次梁、２道边梁，其中 主梁采用Ｉ４５ｂ工钢，次梁采用Ｉ３６ａ工钢，边梁采用 『３６ａ槽钢加焊钢板成矩形截面．采用Ｉ３６ａ工钢作为横 梁，间距４ ｍ．主梁与次梁之间设斜向水平撑杆，采用 ［１６ａ槽钢．各构件之间均采用焊接． 在吊具顶面设置８个主吊点，采用４，５２ ｍｍ的钢 丝绳与龙门吊主钩下的小型吊具连接．该小型吊具两 端设有２个销轴，中间与主钩销接，实际上是一个可 以绕主钩上下转动的小型扁担梁．每个扁担梁两端各 与一根４，５２ ｍｍ的钢丝绳通过销子连接，钢丝绳与吊 具平面的夹角为５４。．每根４，５２ ｍｍ钢丝绳实际承重 为２５４．９ ｋＮ，容许承载力为１ ５２３ ｋＮ，安全系数为 ６ ．在吊具底面沿着纵梁方向以１．５ Ｉｌｌ间距设置吊 点，负责直接吊起箱梁钢筋骨架．中间３道纵梁下吊 点采用４，１８ ｍｍ钢丝绳，每根最大承重为２０．４ ｋＮ，容 许承载力为１５９ ｋＮ，安全系数等于７．８ ．其余４道 纵梁下吊点采用４，１２ ｌＴｌｍ钢丝绳，每根最大承重为 ４．４ ｋＮ，容许承载力为６２．３ ｋＮ，安全系数等于１４ ． 第３０卷第６期 丁新胜等： 现浇箱梁钢筋骨架整体吊装施Ｔ技术 １９ 钢丝绳与钢筋骨架之间通过承载力为２７ ｋＮ的花兰 螺丝连接，花兰螺丝可调节长度为６０ ｃｍ．主梁下吊点 大件和小件，大件通过门吊吊装，小件通过人工搬运． 内模内设骨架和骨架撑杆，全部采用门吊吊装．内模 拼装完成并验收合格后开始绑扎顶板钢筋，顶板钢筋 施工要求与底板和腹板相同． 与箱梁底板与腹板倒角处钢筋连接，主要负责吊起 底、腹板钢筋及内模．中间纵梁下吊点与内模顶部的 型钢骨架连接，主要负责吊起内模及顶板钢筋．另外 ２道次梁下吊点与腹板钢筋连接，主要负责吊起腹板 ５ 吊装作业 钢筋骨架绑扎完毕并加固完成后，启动龙门吊将 吊具吊至钢筋骨架正上方，保持吊具水平，放下吊点 及顶板钢筋．最外侧纵梁与翼板钢筋连接，主要负责 吊起翼板钢筋．因为中间３排吊点钢丝绳需要伸到内 模顶板下面，所以在内模顶板对应位置处开孔，为 １０ ｅｍ×１０ ｅｍ的矩形孔．钢筋骨架吊装到位后，将孔 封闭，以防止在浇注顶板混凝土时漏浆． 考虑到钢筋骨架吊装及运输过程中的安全性，需 要增强钢筋骨架的整体刚度，采取了一些加固措施， 如增加钢筋绑扎点的数量，将底、腹板连接钢筋焊连 在一起，增加底板上下两层钢筋间竖向拉筋的焊连数 量，腹板钢筋内侧增加剪刀撑等． ４钢筋骨架绑扎成型 胎具安装完成后，即可进行钢筋骨架的绑扎作 业．先进行底板及腹板钢筋的绑扎，然后吊人内模，最 后进行顶板钢筋的绑扎．钢材和焊条应具有出厂合格 证．接头应满足“同一截面”的要求 。 ．主筋的尺寸、 位置应符合设计要求，吊装过程中，钢筋骨架产生的 微小变形通过简单调整即可保证尺寸误差在允 范 围内．轴心受拉构件中的钢筋均焊接，不得采用绑扎 接头．钢筋与预应力束有干扰时，允许对有干扰的钢 筋进行位置上的调整，但不允许直接割断或割除该处 钢筋．钢筋骨架向上吊离胎具时，胎具上的纵梁会把 腹板钢筋保护层垫块挂掉，所以在胎具内进行绑扎作 业可减少垫块数量，等到钢筋笼吊装入模前，再把垫 块补充完整． 钢筋绑扎过程中或完成后安装预应力管道，安装 前仔细检查定位钢筋，保证管道的平顺，位置准确．定 位钢筋与主筋焊接，定位网与波纹管用细铁丝捆扎， 使孑Ｌ道塑料波纹管装置上、下、左、有均不能移动．锚 下垫板和锚下螺旋筋应保持同心，支承板面应垂直于 管道轴线．箱粱纵向预应力孔道均采用高密度聚乙烯 ＋９０ ｍｍ塑料波纹管成孔，纵向波纹管的接头采用直 径大一号的波纹管旋人套接，两端用胶带缠包，防止 漏浆．波纹管的接头每端旋入长度官为该直径的２．５ 倍（即控制在２２．５ ｃｍ以上），横向预应力采用内径 ＋６０ ｍｍ Ｘ２３ ｎｌｒｆｌ的波纹管成孔．波纹管安装时应保 证密封良好、接头严密、线条平顺、安装牢同． 在底板、腹板钢筋和预应力管道安装完成后，即 可进行内模安装．内模设计为拆装式模板，模板分为 处钢丝绳，通过花兰螺丝与钢筋骨架连接在一起．微 微向上起吊，收紧钢丝绳，调整花兰螺丝长度，使各吊 点受力均匀．确认各吊点连接牢固后，缓缓启动龙门 吊主钩向上吊起，吊离地面５０ ｃｍ左右，静置３０ ｒａｉｎ， 观察吊具及钢筋骨架的变形情况． 在确认吊具及钢筋骨架变形较小，刚度满足预期 的效果后，再次启动龙门吊主钩向上吊起，至钢筋骨 架底面高度达到１５ ｍ左右，锁定高度．启动龙门吊大 车沿着轨道向前行驶，行进速度在６ ｍ／ｍｉｎ以内．在 行进过程中，清理轨道上的障碍物，并做好防护，防止 行人、车辆等侵入轨道限界，遇到异常情况，应及时通 知指挥员．在行进过程中，若钢筋骨架前方的桥墩上 有障碍物高度过高，阻挡到钢筋骨架，应停止运行，启 动龙门吊主钩向上吊起，高度合适后，继续前进．要有 专人观察大车轮箱的运转和主电缆收放缠绕情况等， 发现异常，应及时停车整修． 当龙门吊行至移动模架上方时，大车停止前进， 将钢筋骨架缓缓放下．底板及腹板钢筋保护层垫块的 数量达到每平方米内均匀分布４个的要求．通过前后 左右的微微移动，将钢筋骨架精确对位，落下．撤掉钢 筋笼上的吊点，盘起钢丝绳，收好花兰螺丝，将吊具吊 离钢筋骨架，启动大车，返回． 吊装作业需要安排指挥员１名，龙门吊司机２ 名，电工１名，装吊工２名，技术员２名，安全员２名， 配合人员ｌ０名．吊装运行如图３所示． 图３钢筋骨架吊装运行图（单位：ｍｍ） ２０ 华北水利水 电学院学报 ２００９年Ｉ２月 ６ 施工要点 １．轨道三七灰土地基处理必须保证拌制及碾压 质量，承载力达到设计要求，否则当龙门吊在上面运 行时，存在很大的安全隐患．２股轨道之间的线间距 应始终保持在３７．０ ｍ，且纵坡一致，轨距应保持在 １．２ ｍ，且轨道平顺，方向良好． ２．吊具平面尺寸大，竖向刚度相对较小．因此为 生、预应力张拉、移动模架过孔等工序不能同步作业 的问题，是对传统施工方法的有益补充．通过在郑州 黄河公铁两用桥工程实际中的应用，证明该技术是 切实可行的，在以后现浇梁施工中可以借鉴使用． Ｆ一＿ ｅ誓垂 ｅ ｅ １ ．． Ⅱ 参 考 文 献 ［１］中国铁路工程总公司．ＴＺ２１３～２００５客运专线铁路桥涵 工程施工技术指南［ｓ］．北京：中国铁道出版社，２００５． ［２］郑州大方桥梁机械有限公司．ＤＸＺ４０／１４００下行式移动 模架使用说明书［ｚ］．出版者不详，２００８． ［３］郑州力博桥梁机械制造有限公司．１００Ｔ／４０ ｍ一３３ ｍ门 ａ 了保证吊具自身的安全使用性能，必须保证其具有 良好的材料性能和良好的加工技术．钢筋骨架吊装 之前的加固措施对提高其整体刚度起着至关重要的 作用，必须严格把关． ３．２台１００ ｔ龙门吊的安装，安全隐患大，必须 根据设计方案，组织现场施工．安装完毕必须经过专 式起重机设备文件［ｚ］．出版者不详，２００８． ［４］杨文渊，徐舞．桥梁施工工程师手册［Ｍ］．北京：人民交 通出版社，２００４． 业认证机构检查验收后，方可投入使用 ． ４．在每次吊装之前，应有专业装吊工详细检查 各钢丝绳、花兰螺丝的工作性能，对破损严重、影响 使用的剔除．龙门吊司机应经过专业培训，不得违章 操作．运行过程中，应保持２台龙门吊间的同步性． ［５］周水兴，何兆益，邹毅松，等．路桥施工计算手册［Ｍ］． 北京：人民交通出版社，２００１． 一～． ［６］中国铁路工程总公司．客运专线铁路桥涵工程施工质 量验收暂行标准［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００６． ［７］铁道部经济规划研究院．铁路混凝土工程施工质量验 ＿Ⅱｎ 童＝氢 ．７ 结语 收补充标准［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００７． ［８］中铁二局集团有限公司．ＴＢ１０４０１．１—２００３铁路工程施 工安全技术规程（上册）［ｓ］．北京：中国铁道出版 社，２００７． 二＝ 移动模架现浇梁是一种比较成熟的桥梁施工方 ＿量 ∞－＝ 法，施工工序为流水作业．箱梁钢筋骨架整体吊装技 术解决了钢筋绑扎（含内模安装）与混凝土浇注、养 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃａｓｔ－－ｉｎ－－ｐｌａｃｅ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ Ｓｔｅｅｌ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｌｉｆｔｉｎｇ ．ｎｍ 曲一 ．ｉ ＤＩＮＧ Ｘｉｎ—ｓｈｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｈｕｉ （Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｅｖｅｎｔｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５２，Ｃｈｉｎａ）
