特大桥主桥边跨现浇梁支架设计与施工

2017-07-20

四川水泥 2017年6期

关键词：贝雷梁支墩横梁

（中铁十六局集团有限公司 100018）

特大桥主桥边跨现浇梁支架设计与施工

吴兴锋

（中铁十六局集团有限公司 100018）

本文通过对赣州市赣江特大桥边跨现浇梁混凝土支架设计和施工进行介绍，阐述了边跨现浇段施工方法，为类似工程节段现浇施工提供参考依据。

主桥边跨；支架现浇；钢管桩；贝雷梁

1.工程概况

赣州赣江特大桥（DK404+541.36～DK406+697）位于赣州市章贡区，桥长2.155km，桥址处位于赣江支流章江、贡江两江汇合口下游1.9Km，现有赣江公路大桥上游1.1Km。桥址处河道顺直，河槽宽约600m，桥址处赣江为规划Ⅲ（3）级航道，双向通航净宽110m，单向通航净宽55m，通航净高10m，桥址处最高通航水位101.18m。赣州赣江特大桥主桥采用双塔式斜拉桥，孔跨结构（35+40+60+300+60+40+35）m，采用半漂浮体系结构体系，塔梁分离，桥塔采用人字型索塔，主塔高120.6m，斜拉索采用镀锌平行钢丝拉索，主梁为钢-混结合梁，边跨为支架现浇梁。

2.主桥边跨施工方法

边跨混凝土主梁长155.7m，分为4个节段依次从边跨向中跨侧逐段现浇，按节段分为A、B、C、D四节段，每节段混凝土长度分别为44.7m、42m、29m、39.97m。两侧边跨梁体施工同步对称施工。以一侧为例，见图1。

图1 边跨支架布置图

3.支架构造

采用钢管立柱+贝雷片形式支架浇筑[1]，支架由支墩、横梁、支架梁、分配梁、卸落装置组成。

3.1支墩

P1-P4号墩支架布置：支墩分端支墩和中支墩两种，均采用Ф920X16mm的焊接钢管。P1-P2跨纵桥向布置3排支墩，间距为3.6m+13.5m+15m+3.6m。P2-P3跨纵桥向布置3排支墩，间距为3.75m+15m+17.95m+3.3m。P3-P4跨布置7排支墩，间距为3.895m+16.5m+18m+15m+13.21m+15+6m。

P1、P2、P3号墩旁的端支墩横桥向设4根钢管，横桥向间距为3.6m+6m+3.6m，4根直接支撑在承台上，并通过预埋钢板与承台焊接。P4号墩旁的端支墩横桥向设4根钢管，横桥向间距为5m+6m+5m，4根直接支撑在承台上，并通过预埋钢板与承台焊接。中支墩横桥向均为4根钢管,间距为5m+6m+5m，钢管通过预埋钢板与钢筋混凝土钻孔桩焊接。每排桩柱间均设横向连接系，P4号墩两侧端支墩间设纵向连接系，以保证支墩稳定。

3.2横梁

横梁采用2HN800X300b的H型钢，长度为20mH型钢的翼缘拼缝每隔1.0m焊接0.25m，以保证横梁的稳定。横梁下翼缘与卸落砂筒栓接。

3.3支架梁

支墩间均采用Q345材质的标准贝雷梁，贝雷梁与横梁采用U形卡固定。墩柱上方双层贝雷梁中下层竖杆需要双面贴[8槽钢加强。

3.4分配梁

分配梁采用I14工字钢与[8焊接的桁架，横桥向铺在贝雷梁上弦杆，间距0.705m。其作用是支撑模板并将箱梁混凝土重量及施工荷载分配到贝雷梁上。为保证贝雷梁的横向稳定，每个贝雷梁标准节上至少有一根分配梁与上弦杆通过U形卡可靠连接。

3.5卸落装置

支架梁采用砂筒卸落。砂筒设在支墩和横梁之间，砂筒上下端用螺栓分别与横梁和立柱连接。

4 支架结构计算

按4个浇筑节段不同工况分别计算验证，采用Midas，建立整体模型。计算模型全部采用梁单元，贝雷梁弦杆、竖杆和斜杆两端均释放平面内旋转约束。纵横向连接系杆件两端释放平面内旋转约束。按允许应力法进行检算。为使模型简洁，便于计算结果分析，箱梁混凝土重量及其上的施工人员、材料、机具荷载转换为均布荷载施加在分配梁上。以第一浇筑节段贝雷梁为例，见图2、3。

图2 贝雷梁应力图

图3 贝雷梁变形图

计算结果，分配梁、贝雷梁、横梁的刚度和强度，支墩的强度和稳定，钻孔桩竖向承载力均满足要求。得出结论：此支架系统强度、刚度及稳定均满足要求。

5 支架结构施工

（1）钢管桩立柱地基处理

钢管立柱位于承台上的采用承台埋设预埋件的形式上接钢管立柱。位于承台以外的采用管接混凝土桩形式。混凝土桩的设置有两种钻孔形式，位于水中的钢管桩立柱在设计位置搭设钻孔平台的形式提供旋挖钻机工作平台钻孔；位于陆上的直接在钢管桩立柱设计位置采用旋挖钻机钻孔。

（2）钢管支架搭设方案

施工顺序：测量放线→浇注钢筋混凝土桩→安装钢管支墩及横向连接系→放置砂捅→安装横梁→测量放线定出纵梁位置→安装纵向贝雷梁→铺设底模系统→调整底模系统标高以及砂桶高度→边跨现浇梁施工→降低砂桶高度→拆除底模系统→拆除纵向贝雷梁及横梁→拆除钢管支墩。

支墩分端支墩和中支墩两种，端支墩采用Ф920X16mm的焊接钢管，中支墩采用Ф1200X14mm的焊接钢管。

在钢管立柱设计位置放线，利用旋挖钻机在陆地或者相应平台上施工钢筋混凝土桩。在已完成的钢筋混凝土桩及承台预埋钢管立柱位置人工配合吊车安装钢管立柱，按图纸设计尺寸在钢管立柱间安装横向连接系。钢管立柱底部及顶部均焊接0.96*0.96*0.02m钢板。钢管桩顶部安装砂桶，砂桶高度由计算确定[3]。砂桶安装完毕后人工配合吊车安装横梁及纵向贝雷梁，贝雷梁在场地拼装好后用平板车拉至施工现场，然后用25T汽车吊按照事先定位的位置架设，贝雷梁架设至横梁后，用限位槽钢通过200×150×10mm连接板与3HN800X300b的H型钢焊接，限制贝雷梁的滑动，同时通过[8槽钢开孔用螺栓将支架的九组贝雷梁连接，其间距沿贝雷梁纵向6m一道，保证其整体的稳定性。贝雷梁安装完成后人工吊装现浇梁模板并与贝雷梁通过U形卡可靠连接。

待梁体浇注、张拉完成后，拆除模板时先将砂筒调至最低点，使纵向贝雷梁与模板系统脱离梁体，然后用卷扬机配合汽车吊将模板及贝雷梁依次吊出并整齐码放。最后人工配合吊机依次拆除横梁及钢管立柱。最后浇筑的一段支架必须在中跨钢箱梁合拢方可拆除，其他节段支架可在各节段施工张拉完即可拆除。