牛脚支架门式钢构施工工法讲解学习

牛腿支架现浇门式刚构帽梁施工工法

1 前言

跨既有运营线的门式墩帽梁结构自重大、跨度大，通常采用钢桁梁进行施工。其支架主要由两部分组成：下部采用钢结构支撑（立式），上部采用钢结构桁架梁。

中铁二十四局集团南昌建设有限公司在南昌枢纽向莆线引入工程D1K1427+303芦坑双线特大桥施工中，成功运用钢牛腿支架和贝雷片组装而成的钢桁梁组成的整体支架完成75#、77#刚架门式墩施工。由此总结出牛腿支架现浇门式刚构帽梁施工工法，提高了既有线施工的安全保障，丰富了门式墩的施工方法。

以本工法关键技术之一《缩短门式墩钢牛腿支架安装时间》为课题的QC攻关成果，荣获2009年度江西省工程建设优秀QC小组一等奖。

2 工法特点

2.0.1 不需要对地基单独进行处理，节省了基础施工及强度保养需要的时间，加快了施工进度，降低了工程造价。

2.0.2 可以充分利用行车限界的上部空间，有效减小上部的钢结构桁架梁的跨度，降低了对桁架梁刚度要求，扩大了桁架梁的选择范围。

2.0.3 采用贝雷片组装的钢桁梁结构，可在现场分组拼装，减少了专用设备需求，可实现较大跨度梁的施工。

2.0.4 结构的主要受力构件预压方法简单可靠。施工工艺安全、简单、经济，推广价值高。

3 适用范围

本工法适用于桥梁工程中跨越铁路、公路、河道、软土地基的现浇帽梁施工。且在高墩桥梁施工中，应用效果突出，经济效益显著。

4 工艺原理

4.0.1 充分利用门式墩柱，采用张拉精轧螺纹钢将钢牛腿用钢铰座附着在墩柱上，将帽梁及施工荷载通过上部桁架梁传递到分配梁，再传到钢牛腿上，最后传到墩柱上，使得整个结构系统满足施工要求。

4.0.2 当墩柱施工到预埋件标高位置时，预埋φ48mm的钢管，拆模后穿φ32mm精轧螺纹钢。安装铰座、张拉精轧螺纹钢、安装钢牛腿、横梁、贝雷纵梁，铺设10cm厚方木，铺设底模，绑扎钢筋、定位预应力管道、安装侧模、浇筑混凝土。当混凝土达到设计要求的张拉强度后，进行预应力钢束张拉，并及时压浆。压浆结束后，即可拆除模板及支架。

4.0.3 牛腿支架立面如图4.1所示。

图4.1 牛腿支架立面图

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

图5.1 牛腿支架现浇门式刚构帽梁施工施工工艺流程图5.2 操作要点

5.2.1 安装预埋件

当墩柱施工到预埋件标高位置时，预埋φ48mm的钢管、剪力销盒子及其它预埋件。按相应标高位置预埋，与墩柱钢筋固定形成整体。墩柱钢筋与预埋件位置相抵触时，可适当调整墩柱钢筋并采用等强方式进行替代。预埋件均固定牢靠，防止在混凝土振捣时发生偏移。施工中必须确保预埋件位置精确，使各预埋件的中心线在横向和竖向保持垂直。

1 剪力销盒子

盒子口紧贴模板，下部采用φ20钢筋网片布置三层，网格间距10cm，宽度30cm，长度80cm,上下层间距10cm，固定在墩柱主筋上。

剪力销盒子大样如图5.2.1所示。

砼

面

图5.2.1 剪力销盒子大样图

2 预埋φ48mm的钢管

为确保钢管相对位置准确，并且提高铰座底部混凝土的承压能力，在钢管的两端，采用45cm×25cm×1cm的钢板，中间按具体尺寸留φ50mm的洞，进行现场安装。

5.2.2 安装铰座、剪力销及钢牛腿

拆模后进行穿φ32mm精轧螺纹钢、安装铰座、张拉精轧螺纹钢、安装剪力销、安装钢牛腿等工序施工。安装牛腿时，需要封锁既有线路。

1 墩柱浇筑完混凝土后，拆除模板，将I20a工钢与20mm钢板组成的剪力销插入矩形盒中，安装铰座。在铰座与混凝土面之间垫一层5mm厚的橡胶，以保护混凝土面不受损伤。若预埋钢板与混凝土面不平齐，则采用薄钢板进行支垫，保证铰座中心位置紧贴密实。

2 用φ32mm的精轧螺纹钢穿过预留钢管铰座固定在墩柱侧面，用千斤顶在铰座另一端张拉。上铰座每根精轧螺纹钢施加P=450kN的预应力，下铰座每根精轧螺纹钢施加P=400kN的预应力。张拉到位后，用扭力扳手将精轧螺纹钢螺帽拧紧，使精轧螺纹钢不出现回缩，精轧螺纹钢端头安装双螺帽。在施工中注意确保精轧螺纹钢在同一竖直线上，铰

座孔中心在同一水平轴线上。

3 根据现场情况，用30t汽车吊吊装钢牛腿，人工配合精确安装，用I20a将每边4个牛腿横向连成整体，形成刚构体系。安装完后，逐个检查销子是否用卡子卡死，防止牛腿滑落。

5.2.3 安装槽钢横梁

1 安装槽钢横梁之前，要先对每侧4个钢牛腿用水准仪抄平。不在同一水平线时可在4个钢牛腿支点处采用钢板垫平，然后再进行槽钢横梁安装。槽钢横梁断面如图5.2.3所示。

图5.2.3 槽钢横梁断面图

2 用30t汽车吊将槽钢横梁吊装到位，人工配合放置在牛腿上，并与钢牛腿接触面进行焊接牢固，两侧采用钢支撑进行斜撑加强。

3 钢支撑由I20a工钢焊接在槽钢横梁两侧，钢支撑与横梁和牛腿焊接在一起，形成整体刚构。

4 在安装槽钢横梁时，需要封锁既有线路。

5.2.4 安装贝雷片钢桁梁

1 将贝雷片提前在墩柱侧面按相应要求每7片拼成一排，每3排为一联，采用450mm 的标准贝雷支撑架进行连接，排距为225mm。贝雷片钢桁梁侧面图及贝雷片钢桁梁安装步骤分别见图5.2.4-1和图5.2.4-2。

图5.2.4-1 贝雷片钢桁梁侧面图

图5.2.4-2 贝雷片钢桁梁安装步骤图

2 在安装贝雷片分配梁时，采用不小于50t的吊车进行吊装，共需吊装6次。吊装过程需要封锁线路。

3 在每一联贝雷片（重7t）吊装到横梁上后，两头各采用2个6t导链进行临时固定，后吊装上去的贝雷片要及时与先吊装上去的贝雷片连接形成整体。

5.2.5 铺设方木及槽钢

在贝雷梁顶部满铺一层塑料膜，再铺设10cm厚方木作为横向分配梁。每隔100cm铺设一根6m长的22a槽钢作为操作平台骨架，在距槽钢端部8cm（每根）和68cm（隔一根）处焊接一根钢管底座。槽钢用U字型卡扣与贝雷片连接在一起，上铺5cm厚木板。

槽钢大样图见：图5.2.5。