南充西华体育公园车行桥现浇连续箱梁支架设计与施工

王若海

摘 要：本文介绍了现浇连续箱梁采用贝雷桁架与碗扣式钢管组合成梁式支架，以保证在汛期能正常施工上部构造，对类似桥梁的施工具有一定的借鉴作用。

关键词：连续箱梁 支架 现浇

1.工程概况

南充西华体育公园车行桥位于南充市明嘉河上，为西华体育公园片区改造项目之一部分，桥梁连接规划片区一号道路。桥梁总长121.4m，桥梁宽度24m，梁体为变截面连续梁，梁高为1.6～2.8m，桥跨组合30+50+30=110m。

桥区内的地表水主要为明嘉河河水，明嘉河属嘉陵水系，流向为由北向南，勘查期间明嘉河水位高程在265.10m左右，水流较平缓，流速约为0.45m/s，流量约为220m3/s。该河在洪水季节水量变化较大，一般洪水季节水位高程在270.00m左右，最大洪水发生在1981年夏季，水位达高程275.00m左右。故该河流在枯、丰水期水位变幅5.00～10.00m左右。本桥为按二十年一遇水位设计的漫水桥，洪水频率：1/20，洪水水位：273.6m。

2.支架的设计

2. 1概述

本桥支架分两部分，第一部分为主跨及边跨16.5m梁式组合支架，第二部分为边跨碗扣支架系统。

梁式组合支架包括：φ1.5m钻孔灌注桩基础及现浇混凝土挡土墙基础；钢管立柱；主横梁；贝雷架桁架纵梁；横向分配梁；纵向分配梁；碗扣支架；底模板横向方木；底模板纵向方木；竹编胶合板模板系统；安全防护系统。

边跨碗扣支架包括：地基处理；碗扣支架混凝土基础；碗扣支架；底模板横向方木；底模板纵向方木；竹编胶合板模板系统。支架总体布置如下图1所示。

2.2支架结构介绍

2.2.1梁式组合支架系统

（1）基础

①桩基础：桩基础为φ1.5m钻孔灌注桩，桩顶标高266m，桩底标高245.5m，桩长20.5m，按摩擦桩设计，考虑筑岛因素影响，其有效埋置深度按15m计算，桩长以进入强风化泥岩3m考虑，其单桩容许承载力不小于3900KN。

②挡土墙基础：挡土墙基础放置于粉质粘土地层中，其承载力不小于 170KPa，基础采用C30钢筋混凝土，其截面尺寸为：150×100cm。

（2）钢管立柱

钢管支架采用φ700×10mm钢管搭设框架结构，钢管横向间距分为452cm和417cm。整个钢管支架高约300cm。每排立柱横向设置1道横向支撑系统。在根每钢管上安置3～4根I63b工字钢主横梁，并进行固定。

为减少辅助墩桩基数量，便于在1、2号墩承台上预埋钢管立柱底脚钢板，取消承台齿形系梁使承台形成一个整体，其钢筋布置按承台钢筋规格及间距进行布置，每个墩承台钢筋约增加35t，混凝土约增加95m3。

（3）贝雷架桁架纵梁

贝雷架桁架纵梁布置在1#～2#墩之间及边跨16.5m范围内，横桥向布置46排高1.5米的桁架片，横向标准间距之间采用宽45cm贝雷梁支撑架连接，非标准间距之间采用L75×10角钢连接成空间桁架。

（4）纵、横向工字钢分配梁

贝雷架桁架纵梁上每节点位置横向布置2I25b工字钢分配梁，间距150cm，并与纵向桁架梁连接牢固。横向分配梁上依据碗扣间距布置I14工字钢纵向分配梁，其间距腹板处30cm，空腹处60cm。

（5）碗扣支架

在实心段：立杆间距30×60cm，横杆步距60cm；

腹板段：立杆间距30×60cm，横杆步距60cm；

空腹段及翼缘段：立杆间距60×60cm，横杆步距60cm。

（6）模板系统

底模板采用δ=18mm的优质竹编胶合板，模板纵向采用10×12cm的方木，在模板纵向方木下设置12×15cm横向方木，放置于碗扣支架顶托上。

外侧模板采用采用δ=18mm的大块优质竹编胶合板，竖向背方采用10×12cm的木方。横向背方采用2[16的槽钢。

内模板采用组合钢模板用普通架管作为支撑。

2.2.2碗扣式支架

（1）基础

边跨段因受桥台基础开挖回填的影响，地基承载力差，不能满足支架承载力的要求，为此必须进行地基处理。地基处理采用回填砂砾石并压实，厚度2m，其上铺筑30cm厚度的水泥混凝土。

在处理后的地基上设置碗扣支架C20混凝土基础带，基础带的纵向间距为60cm，带基截面25×15cm。并在适当位置设置排水沟。

（2）碗扣支架、模板系统和安全系统

同梁式组合支架系统的碗扣支架布置方式。

3.支架的施工

3. 1支架搭设

（1）边跨碗扣支架搭设

碗扣支架纵桥向间距为0.6m；横桥向间距为：腹板处0.3m、底板处0.6m、翼板处0.6m。碗扣支架搭设采用人工搭设。

（2）梁式组合支架搭设

梁式组合支架采用人工配合汽车吊进行搭设，支架各构件均在后场加工好后直接运输到现场使用。φ700×10mm钢管立柱与16a槽钢横向支撑连接均为现场焊接。桩帽作为整个支架上部结构的承重结构，在安装时需确保桩帽的安装精度，桩帽与钢立柱之间采用加劲板焊接。桩帽安装完成后，将4I63b主横梁吊装搁置在桩帽上。贝雷梁按照需要长度在地上拼装好，根据支架总体设计，利用型钢将横桥向贝雷梁（两榀/三榀）连成整体。然后利用汽车吊按设计位置从横桥向中间向两侧对称安装。贝雷梁施工完成后，在贝雷梁上根据箱梁图纸，放出主梁横隔板位置，然后根据设计间距铺设分配梁。分配梁铺设完毕后，即可采用人工方式搭设碗扣支架。

3.2支架预压

3.2.1加载和卸载

支架搭设完成并经过验收后，对支架进行预压，以消除支架和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模的预拱值数据设置的参考。其预压荷载采用每次浇注梁段混凝土恒载的1.2倍。

支架预压在底模拼装完成后钢筋绑扎前进行。预压方法依据主梁混凝土重量分布情况，根据现场施工条件，支架预压采用砂袋，砂袋搬运简便、灵活且不需大型的起重设备，便于施工。预压加载卸载顺序：分三级加载，第一次分别加载预压荷载的30%，第二次加载预压荷载的40%，第三次加载预压荷载的30%，然后进行持荷，稳定后进行卸载，卸载顺序与加载的顺序相反，首先卸载第三次加载预压荷载的30%，然后卸载加载预压荷载的40%，最后卸载第一次加载预压荷载的30%。

支架承受的主梁重量按主梁全断面一次性浇筑来考虑，即混凝土在凝固前处于塑性状态时，其内部不能进行内力的分布和传递，主梁任何部位的混凝土重量均垂直作用于其下面的支架上。故布设砂袋时，布设的砂袋重量按箱梁横断面质量的分布比进行布设，顺桥向箱梁断面渐变处及横断面上顶板和底板高度变化处，砂袋数量在现场做相应调整，砂袋重量按现场试验确定，砂袋在下雨天需用彩条布遮盖，防止雨水渗入砂袋，增加砂袋重量。（如图2）

3.2.2沉降观测

支架搭设完毕预压前，在支架上设置若干个观测点，对支架进行高程和位移观测。

采用水准仪进行沉降观测，布设好观测点后，加载前测定出其标高。第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后，直至最后三天的平均沉降值<3mm时方可卸载，移除砂袋。

支架预压期间，须由专人对支架进行观察，除观测支架高程及位移变化情况外，还需要对支架的杆件连接是否紧密、有无压弯及变形、方木有无压裂等进行全面的观察。

4.结语

当桥梁上部构造现浇因进度安排需要在汛期进行施工时，支架的设计应考虑到受洪水的影响，本桥以贝雷桁架与碗扣支架的组合构成梁式支架，顺利实现了在洪水期间浇筑连续箱梁的目标，说明支架方案的设计和施工是科学合理、切实可行的，为汛期施工上部构造积累了一些成功的经验，对今后的类似工程具有一定的参考价值。