实例探析现浇连续梁贝雷梁支架施工技术

2015-03-23熊中庆

黑龙江交通科技 2015年5期

熊中庆

(贵州路桥集团有限公司)

1 工程简况

范家嘴大桥起讫里程为K0 +004.500～K0 +218.500，中心桩号为K0 +111.500，桥梁全长为214 m，大桥孔跨布置为30 +70 +38 m。梁体为单箱双室、变高度、变截面结构。箱梁高度:墩顶截面梁高为4.3 m，中跨跨中截面和观山坝岸边跨梁端截面梁高均为2.2 m，其间梁底下缘曲线按二次方抛物线变化，距主跨桥跨对称中线左右各1 m 位置为抛物线起止点。箱梁截面顶板厚度:土城岸边跨顶板厚度由28 cm 变为83 cm，中跨及观山坝岸边跨顶板厚度由28 cm 变为53 cm，1#、2#墩墩顶截面顶板厚度为130 cm。箱梁底板厚度:中跨及观山坝岸的底板厚度由32 cm 渐变到60 cm，按二次方抛物线渐变;土城岸边跨底板在其顶板加厚为58 cm 的范围内加厚，较距离1#墩同样位置处的中跨底板加厚25 cm。箱梁腹板厚:中跨及观山坝岸腹板厚度从50 cm 渐变为90 cm，土城岸边跨腹板厚度从75 cm 变为120 cm，两岸边跨梁端为实心截面。桥梁平面位于直线上，纵向坡度i=0.6%，横向设置双向i=2%坡度。桥面宽度:2.25 m 人行道+2 ×3.75 m 行车道+2.25 m 人行道=12 m。

2 贝雷支架施工方案

根据桥梁结构形式和环境条件，主桥第1、2 跨采用支墩贝雷梁现浇支架施工，第1 跨贝雷梁支架布置为12 m +15 m 两跨简支梁，第2 跨贝雷梁支架布置为19.5 m +24 m+19.5 m 三跨连续梁。第3 跨采用满堂支架施工。

第1、2 跨贝雷梁现浇支架从下至上依次由钢筋混凝土钻孔灌注桩、钢筋混凝土圆柱墩(主墩处为φ530 ×8 钢支墩)、墩间联结系、墩顶横梁、贝雷梁、横向分配梁、钢管支架、纵向分配梁、模板系统组成。跨中支墩采用直径1.6 m 圆柱墩，桩基础采用直径1.6 m 钻孔灌注桩，嵌岩深度不小于3.5 m;主墩端部处支墩采用6 根φ530 ×8 无缝钢管，通过预埋螺栓与承台连接。第一跨中支墩墩顶设置双层4 ×40b 工字钢横梁;第二跨中支墩墩顶设置双层工字钢横梁，底层为4 ×45b工字钢，上层为4 ×40b 工字钢;端部支墩墩顶设置单层2 ×40b 工字钢横梁，横梁上安放加强型贝雷梁。贝雷梁顶设置横向分配梁，采用工10 型钢，纵向间距根据钢管支架纵向间距布置。钢管支架采用φ48 ×3.5mm 钢管扣件，根据箱梁截面厚度，腹板下钢管纵横向间距取30 ×30 cm，45 ×30 cm、60 ×30 cm 三种布置形式;箱室底板下钢管纵横向间距取30 ×30 cm，45 ×60 cm、60 ×60 cm、60 ×90 cm 四种布置形式;翼缘板下钢管纵横向间距90 ×90 cm 布置形式。

模板面板根据腹板高度分别采用1.8 cm 厚和1.5 cm厚胶合板，模板背楞采用5 cm ×10 cm 方木横桥向布置，间距20 cm。钢管顶纵向分配梁采用15 cm ×10 cm 方木纵桥向布置，横向间距根据钢管支架间距布置。

3 施工要点

3.1 支架地基处理

2#墩至3#墩之间原地面为河滩地，将原地表沙土挖除、清运，采用透水性好的砂卵石回填并碾压密实，使其密实度不得低于90%。地基处理时沿桥梁中线向两侧做“人”字形排水坡，坡度按2% 控制。在处理好的地基上，浇筑一层20 cm厚的C20混凝土作为支架基础，其宽度应在桥面正投影面上左右各加宽1 m。

3.2 贝雷梁安装

贝雷桁架纵梁采用单层加强型贝雷梁，每片长度为3.0 m，纵向利用钢销连接，腹板下横向设置为三排一组，翼缘板下横向按两排一组布置，第1 跨贝雷梁支架排距分2 ×22.5 cm、45 cm、2 ×45 cm 、90 cm 四种，第2 跨贝雷梁支架排距分2 ×22.5 cm、45 cm、90 cm 三种。先将贝雷梁在地面上拼装分组连接好。在横桥向工字钢上按照要求的间距用红油漆标出贝雷梁位置。用汽车吊将已连接好的贝雷梁按照先中间后两边的顺序吊装到位。单排贝雷梁吊装时必须设置两个起吊点，并且等距离分布，保持吊装过程中贝雷梁平衡，以避免吊装过程中产生扭曲应力。贝雷梁全部架设完毕后每隔100 cm 设置14 工字钢作为分配梁，再在工字钢分配梁上纵桥向每隔30 cm 设置12 ×12 cm 方木。

3.3 支架排水设置及支架预压

(1)支架排水。

水是支架基础的天地，因为支架基础在经过地表水浸泡之后会导致基础产生下沉的现象，因而必须排除基础范围内的地表水，并预先作好排水沟以防雨水浸泡基础。为避免基础受水浸泡，在支架外缘2 m 位置设置30 ×30 cm 的排水沟，排水沟分段开挖形成坡度，低点开挖集水坑，并采用砂浆对排水沟及集水坑抹面硬化。以防止雨水和其它水流入支架区，引起基础下沉。

(2)支架预压。

在地基碾压密实后，按照支架设计搭设支架。在每跨支架搭设完毕后，立即开始进行该跨支架预压。预压加载的方式主要有流体加载和固体加载两大类，对于本箱梁结构，在满足设计要求的前提下，应当优先考虑选用施工方便、周转快的预压方法，结合施工现场的具体条件，拟采用砂袋预压。本支架一次性全部搭设完成，如采用一次对全部支架进行预压，需要大量的预压堆载物，要耗费大量的人力、物力及时间。根据混凝土施工浇注顺序，分二次预压，第一次预压为主桥中跨共70 m，第二次预压为主桥的两个边跨30 m、38 m，合计68 m。

3.4 施工预拱度设置

在对施工预拱度进行确定的过程中，必须要对以下因素进行综合考虑:支架在荷载作用下的总变形量，支架在荷载作用下的弹性压缩，支架在荷载作用下的非弹性压缩;箱梁设计反拱度，根据设计图纸提供。根据梁的拱度值线形变化，其它各点的预拱度值，应以中间点为最高值，以梁的两端为零，按二次抛物线进行分配。

支架变形量(预拱度)δ 的计算:

δ=δ1+δ2+δ3+δ4

式中:δ1为支架卸载后由上部构造自重及活载一半产生的竖向变形;δ2为支架在荷载作用下的弹性变形量;δ3为支架在荷载作用下的非弹性变形:δ3=2K1+3K2+2K3+2.5K4，(其中K1为顺纹木料接头数目;K2为横纹木料接头数目;K3为顺纹木料与金属数目;K4为顺纹与横纹木料接头数目;δ4为支架基底在荷载作用下的非弹性变形)。

3.5 模板制安

模板采用厚度15 mm 和18 mm 竹胶板，模板与横竖肋采用螺钉连接，螺钉从模板正面穿过，钉帽布调在模板正面，其比模板面低3 mm 左右。模板尽可能采用一整张竹胶板，竹胶板之间接缝固定在同一横肋上，钉帽顶及模板缝隙采用玻璃胶充填平整，制作成的模板要求板面光洁、平整，接缝严密，不漏浆，无错台。竹胶板的钉装应该以先底板、腹板、后翼板的顺序进行，尽量减少对面层模板的踩踏，避免影响外观质量。为保证混凝土外观质量，应尽量减少模板接缝，用砂纸修整接缝处的不平处。模板应设专门的清理扣，在钢筋安装，绑扎前对模板、支撑等进行一次检查，并对模板内的杂物，污垢进行清理。

3.6 模板及支架拆除

(1)拆除时间。

模板、支架的拆除时间，应根据模板部位混凝土所达到的强度而定，箱室内顶模在同步养生的试块强度达到设计强度的70%时，即可拆除;对于箱梁底板、翼板及支架，必须在混凝土强度达到设计强度的90%时，且预应力张拉及压浆完成后，压浆强度达到90%后，方可拆模和拆除支架。

(2)拆除时间和方法。

拆除程序为:①由跨中向墩侧方向对称逐段松开顶托支撑;②拆除纵、横木并逐块拆除模板;③拆除顶托;④自上而下拆除每根构件。拆除主要方法是人工配合吊车先拆侧模及内模。后拆底模及支架。用人工将侧模拆除，吊车吊到地面码放整齐备用。待箱梁混凝土张拉完毕达到设计强度后，方可拆除支架。先用人工将支架顶托下调10 cm，人工配合吊车先将底模拆除，然后将方木及工字钢拆除运走备用。待钢管支架全部拆除完毕后即可进行贝雷梁的拆卸。拆除贝雷梁时可利用箱梁底板和翼缘板的预留孔，将10 个20 t 的手拉葫芦钩挂在穿过箱梁预留孔的钢丝绳上，把单组贝雷梁移至托架外缘，将贝雷梁的支撑架拆除后，配合2 台25 t 汽车吊将整片贝雷梁吊至桥面后再逐片拆除。贝雷梁拆除完毕后应立即将其转移至指定地点堆放保存。人工拆除钢管支架，拆除应遵循先支的后拆，后支的先拆的原则，严格按《施工安全操作规程》中有关规定执行，要有安全技术交底。

(3)支架拆除时注意事项。

拆除支架前要认真清理支架上的材料、工具、杂物;拆除支架时，要设置警戒区和警戒标志，并安排专人负责安全警戒。拆除时按顺序拆除，自上而下逐层进行，并要统一指挥。连接杆件必须在支架拆到部位时，才能拆除。作业人员要佩戴相应的安全防护用品，如安全帽、安全带。拆除时严禁用榔头等重型工具击打、扳撬，拆下的连接棒放入袋内，锁臂应传递到地面，放在指定地点存放。各构件要分类堆码，有序存放，做到各类型的构件数量准确。