曲线现浇连续梁不对称支架体系施工

陈晓军 赵更新

(中铁三局集团第三工程有限公司，山西 太原 030013)



曲线现浇连续梁不对称支架体系施工

陈晓军 赵更新

(中铁三局集团第三工程有限公司，山西 太原 030013)

结合工程实例，介绍了现浇连续梁不对称支架体系的特点，根据其工艺原理，从桩基灌注、地基处理、支架施工等方面，阐述了该支架体系的施工操作要点，以保证现浇梁的质量。

连续梁，支架体系，钢管立柱，桩基础

0 引言

霍永高速公路西段DK0+234.87匝道桥位于山西省临汾市隰县寨子乡境内，该桥现场地形比较复杂， 山体坡度达60°，地表高低起伏，表层分布15 m～20 m的黄土，工期位于雨季，无法对地面进行常规的平整、加固。20 m箱梁平面半径非常小，仅为60 m，对于移动架模的设计要求非常高。本文以霍永高速公路西段DK0+234.87匝道桥为实例，详细介绍满堂支架(开间较大用于桥梁顶部施工)、钢管立柱支架(易搭设，支撑上部所有荷载)、工字钢(作为分配梁，将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到钢管立柱上)的不对称支架组合体系施工工艺。

现浇连续梁的支架方案直接影响到现浇梁施工的安全、质量、工期和工程建设的经济性，支架体系的选择和施工是现浇梁施工中的重点内容。传统支架施工广泛采用满堂红支架方案，随着工作范围的逐渐扩大,桥梁建设的施工工艺也越来越复杂,桥梁地形条件的复杂多样决定了单一的支架方案不能满足施工的要求，要根据现场实际进行支架体系的设计，保证施工质量。

本文设计了一种不对称支架组合体系，满足了沉降变形控制要求。

1 不对称支架体系特点

1)在复杂地形、特殊地质条件下现浇梁横断面设计了不对称支架体系,突破了现场复杂地形的限制。2)根据湿陷性黄土的特点，采用了两种基础形式，控制了支架的沉降变形。3)在雨季施工条件下,采用相应的排水措施，控制了湿陷性黄土地区不对称支架体系下不同基础形式的沉降差。4)采用沙子灌注钢管柱加斜撑提高钢管柱的稳定性技术，保证了受压高柱的稳定性。

2 工艺原理

针对黄土地基地形变化较大、不同墩台柱高变化剧烈的现浇梁施工，将同一横断面支架基础处理分为两个部分，一部分采用30 cm厚三七灰土换填和C15混凝土硬化地表，另一部分采用桩基础加支架体系。

以桥梁中心线为准，向左9 m范围为换填地基，向右为桩基础。桥梁中心线右侧桩基础上加设钢护筒并调节标高，再铺设横、纵向工字钢作为分配梁，使左右两侧标高统一，然后采用满堂红支架方案进行现浇梁施工。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工准备→独立桩基础施工→原状黄土地基处理→雨季防排水措施完善→钢管立柱施工→钢管立柱之间平联斜撑施工→钢管立柱顶工字钢横梁施工→纵向受力工字钢施工→碗扣支架施工→现浇梁底模安装→现浇梁钢筋、模板、混凝土施工→现浇箱梁支架拆除→竣工验收。

3.2 关键工序及操作要点

1)复杂地形条件下曲线现浇连续梁组合支架施工方案选取。

因寨子互通DK0+234.87匝道桥现场地形比较复杂，山体坡度达60°，地表高低起伏，表层分布15 m～20 m的黄土，工期位于雨季，常规场地平整方法无法满足承载力和变形的要求。20 m箱梁平面半径非常小，仅为60 m，对于移动架模的设计要求非常高，而且工期方面，每跨强度满足要求后才能进行下一跨施工。结合以往的施工经验，最终决定该支架方案采用满堂支架(开间较大用于桥梁顶部施工)、钢管立柱支架(易搭设，支撑上部所有荷载)，工字钢(作为分配梁，将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到钢管立柱上)，下部基础左幅采用三七灰土换填，右幅采用桩基础。

2)现浇梁施工工艺、技术要点。

a.独立桩基础灌注施工。

根据设计计算，采用人工挖孔桩基础，桩径1 m，桩长13 m。按照现场实际地形要求，利用GPS配合全站仪准确定位桩位中心，做好标记，挖桩前，把桩中心位置向桩的四周引出四个桩心控制点，用牢固的木桩控制。现场按照技术交底制作钢筋笼，按照规范要求进行灌注桩的施工。

b.原状黄土地基处理。

以桥梁中心线为准，向左9 m范围撒白灰线，作为黄土地基处理边线。该范围黄土地基属于原状土体挖方段落。挖方施工时，按照既定支架方案中每跨左幅基底标高(含30 cm三七灰土换填预留)，预留5 cm～8 cm，多余土使用自卸车进行拉除，人工配合装载机进行平整处理。

待平整完成后，使用18 t振动压路机进行压实，先进行静压处理基底，监控现场标高，对缺土段，人工进行补齐、平整。然后使用30 cm三七灰土重新回填，对灰土垫层进行振动压实，压实遍数为4次～6次。

碾压完成后，每跨随机挑选6个点，进行地基承载力动力触探，根据既定方案中地基承载力验算要求，确保每点地基承载力在200 kPa以上，不足点段落使用压路机进行复压，直至承载力满足要求为止。

采用15 cm厚C20混凝土进行硬化处理，硬化时控制标高，确保单跨支架基础位于同一平面上。每跨分别在距小里程墩柱2 m、跨中、距大里程墩柱2 m等3个位置预埋3个钢筋头，作为3个观测点，用以观测对比左右幅不同地基方式沉降。

c.钢管立柱及工字钢分配梁施工。

采用529型钢管搭设，钢管横向3.5 m间距布设，根据现场地形按需布设，纵向按照5 m间距布置，钢管顶面焊接3 cm厚钢板，钢板顶面保持一致的高度。根据现场实际情况，高度大于6 m的钢护筒灌注沙子，提高钢护筒的稳定性，同时每6 m高使用10 cm槽钢进行横向连接和斜向支撑。每横向钢管立柱顶放置一根Ⅰ50a型工字钢，悬挑2 m，墩柱位置按需安设抱箍，抱箍上横向放置两根Ⅰ50c型工字钢。其上纵桥向按12×60 cm+1×90 cm间距铺设Ⅰ36a型钢。

钢管立柱要求插入灌注桩内，灌注桩混凝土浇筑到设计标高位置，进行钢管立柱的安装，需要根据基坑不同部位的底标高确定其高度。将加工好的钢管立柱进行编号，对号入座。钢管立柱安装采用吊车，根据钢管立柱不同的设计长度进行对号入座。

横向50工字钢与钢护筒连接、36工字钢与50工字钢连接时，使用槽钢在工字钢左右两侧进行满焊固定，防止支架搭设过程中翻转、滑移。尤其是钢护筒柱顶、柱脚使用钢板焊接封顶，然后与上下介质焊接。其上正常搭设脚手架。

每跨对应左侧预留观测点位置，分别在距小里程墩柱2 m、跨中、距大里程墩柱2 m等3个位置的纵向36工字钢上面，作3个观测点标记，用以观测对比左右幅不同地基方式沉降。

d.支架施工。

采用满堂支架搭设，整幅支架立杆间距布置横桥向为：3×0.9 m+21×0.6 m+3×0.9 m；顺桥向立杆间距为0.6 m。即箱体下部立杆间距为0.6 m×0.6 m，翼缘板下部立杆间距为0.6 m×0.9 m。钢管底部连接底托，步距1.2 m。为保证支架整体稳定性，支架总宽度共为18 m。支架搭设一次一联(3跨)整体搭设。

支架搭设过程中应保证立杆碗扣将横杆全部扣住并锁紧，以保证支架良好受力。支架顶端安装支架顶托调整底模标高。支架搭设完毕后,应再次检查支架横杆连接情况,保证每个节点处全部锁死。横纵向扫地杆不得高于地面30 cm设置。脚手架如果高度大于15 m，则在高度15 m位置，设置一组缆风绳(4根～6根)。

剪刀撑设置：横向剪刀撑每4.2 m设置一道，纵向剪刀撑设置4道(支架两侧各设一道，两个腹板下各设一道)，水平剪刀撑每4.8 m设置一道。剪刀撑设置时应连续，钢管搭接时搭接长度不小于1 m，并且采用不少于2个扣件连接，剪刀撑设置角度45°～60°，与立杆锁死位置尽量与横杆交汇处不大于20 cm。

e.支架施工预压及同一断面不同支架基础处理形式的沉降差观测。

支架预压在钢管支架施工完毕，梁体底模安装后进行。为使堆载时荷载更接近浇筑混凝土时实际荷载，将梁体按2 m～3 m分段计算其重量,划分每一堆载区域,堆载物采用沙袋,在现场实地称量每个土包的重量，根据每一区域内计算荷载值,确定该区域用沙袋数量(预压荷载按上部重量的120%确定)。

基础处理完成后，在支架预压及上部现浇梁施工时，因同一断面支架采取不同的支架基础处理形式，所以在观测支架稳定的同时，应加强对支架基础沉降的观测，如果存在不均匀沉降过大，则需立即停止上部加载施工，进行适当处理后，方可继续进行，确保支架的基础稳定。

预压加载及卸载全过程对底模的沉降做细致的观测记录。 预压时在跨中、1/4跨中及3/4跨中底模处设置测点，每处设置左中右3个测点。在预压、持荷及卸载过程对测点进行沉降观测，得出支架的弹性变形、地基及支架的非弹性变形。

4 结语

近年来，随着交通基础设施的快速发展，各种复杂地形、地质条件下的山区公路建设中遇到大量的桥梁工程。因地形条件限制、线路总体线形要求或特殊的桥隧相连等情形，曲线现浇连续梁作业环境恶劣、地形复杂的比比皆是。山丘地貌条件下的现浇梁支架方案选择与施工时，要根据现场实际条件决定，才能保证现浇梁的质量。同一断面采用不同的支架基础处理方案大大提高组合支架法对现浇连续梁桥的适用性。

[1] 王云江.桥梁施工技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2] 向中富.桥梁施工控制技术[M].北京：人民交通出版社，2001.

The asymmetry support system construction of curve cast-in-place continuous beam

Chen Xiaojun Zhao Gengxin

(ThirdEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayThirdBureauGroup,Taiyuan030013,China)

Combining with the engineering example, this paper introduced the characteristics of asymmetry support system construction of curve cast-in-place continuous beam, according to its process principle, from the pile foundation pouring, foundation treatment, support construction and other aspects, elaborated the construction operation key points of the support structure system, to ensure the quality of cast-in-place beam.

continuous beam, support system, steel tube column, pile foundation

1009-6825(2016)13-0167-02

2016-02-24

陈晓军(1970- )，男，高级工程师； 赵更新(1987- )，男，工程师

U445

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