伊通河大桥现浇箱梁支架大跨度跨河方案研究

程秀品

摘 要：以长春市甲二路伊通河大桥上构箱梁支架法现浇施工为例，采用施工简便、承载能力强及稳定性好的八三军用墩作支墩+六四军用梁作纵梁大跨度跨越河床软弱地基，预留排洪通道，最终顺利地完成了上构梁体的施工，可供类似施工条件下现浇梁工程作借鉴。

关键词：支架现浇 软弱地基 八三军用墩

1.工程概况

甲二路位于长春市南溪湿地公园南侧，设置伊通河大桥以跨越伊通河。伊通河大桥处于半径R=9000m圆曲线上，该桥为28m+36m+46m+36m+28m结构，桥梁全长179.3m。大桥分左幅、右幅设计，桥面全宽50m，单幅桥梁宽度23.5m，中央分隔带净宽度3m。考虑景观需要，梁底曲线采用椭圆曲线与直线组成的复合曲线，主梁平面依据道路设计线，采用圆曲线线型，因箱梁梁底为复杂曲线，仅适合采用支架现浇法施工。

2.现浇梁体的施工支架总体方案设计

2.1支架设计方案

结合伊通河大桥现场实际施工条件和地质情况，第1、5跨采用原设计建议的满堂支架方案。

2～4跨使用军用墩、军用梁设置排洪通道的支架方案（2～4跨合计118m排洪净宽，能够满足防洪防汛要求）。第2、4跨于跨内布置1道横向支架基础；第三跨于跨内布置2道横向支架基础，横向支架基础尺寸为3m×1m×25m，基础所在持力层的地基承载力特征值要≥280kPa。单幅横向共布置30片军用梁，腹板下的军用梁间紧贴布设，净距为8cm，纵梁间采用50型透孔螺栓连接；其余部位按净距48～50cm布设，纵梁间设置型钢框架联接，以保证军用梁整体的稳定性。军用梁上布设尺寸为15cm的矩形方木作为支架立杆的垫木。

2～4#墩横向墩与墩间采用满堂脚手架，并使用工字钢进行纵向连接，工字钢与军用梁采用U型钉加固连接。

满堂支架采用碗扣式，其杆件为φ48mm×3.5mm钢管。脚手架立杆纵横间距均采用60cm。第1、5梁跨距两端桥墩中心线400cm范围内水平杆件步距为0.6m，全桥其他部位水平杆步距以1.2m为主，梁底弧形下加密至0.6m。立杆顶上安置可升、降的顶托，顶托上布设长度1.2m的15cm横向矩形方木，其中心距为0.6m；横向矩形方木上平铺宽度10cm、厚2cm的柔性木合板，中心距按0.2m，以形成梁底的曲线；木合板上铺设厚度1.5cm优质竹胶板作为箱梁底模。为了确保支架整体稳定性，设置必要的剪刀撑，纵向剪刀撑设在支架外侧及内部腹板下，横向剪刀撑设在横梁下，按稳定检算结果确定间距。设置抱箍装置，使支架与桥墩身连接成整体，进一步增强支架强度、刚度和稳定。

2.2支架预压

（1）为消除支撑系统的非弹性变形及地基非弹性沉陷，测得支撑系统在混凝土浇筑时的弹性变形数据，从而准确预留底模沉落量，使竣工后的箱各部位尺寸、标高及线形与设计一致，用砂袋施加荷载预压支架，施荷总值按拱圈砼总重的110%。

（2）在箱梁每跨的墩顶横梁、L/4、L/2、3/4L等截面设置观测点，每横截面在箱梁中线、翼缘板1/2处、每个腹板处设置观测点，每跨拱圈支架顶上设置40个监测点。

（3）分级实施预压，施荷顺序按计算总值的0%、50%、80%、100%进行，完成一级施荷后，按12h的间隔对支架沉降量进行量测，当12h的沉降量平均值≤2mm时，再进行下一级施荷，施荷从桥跨的中心位置，同时向纵向及横向4个方向对称进行。

（4）通过沉降量测，达到设计要求后进行卸载，先卸载50%，静待4～6h，并量测沉降值2次；然后全部卸载，在48h内量测沉降6次。堆载预压完成后，对量测数据进行分析处理，计算总沉降值、弹性变形值、支架和地基的非弹性变形值等数据。

2.3底模预拱度设置

（1）确定预拱度时综合考虑下列因素：卸架后在梁重及50%活荷作用下的梁体沉降；从预压堆载试验所得的支架弹性变形值；环境温度对梁体挠度变形的影响，混凝土徐变影响梁体线形的程度。

（2）根据支架预压监测数据，并考虑上述影响因素，制定底模预拱方案。在梁跨中心处设置预拱的最高值，两端按支架弹性变形值設置预拱量，然后按二次抛物线法计算其余各点预拱量。

（3）根据预拱设置方案计算底模标高，并现场调整底模标高至设计值。

3.支架主要承载结构检算

3.1计算方法

支架结构采用以概率论为基础的极限状态设计法，用分项系数的设计表达式进行设计计算，见式（1）。

采用MIDAS/Civil软件对军用梁纵梁进行整体空间受力分析，按极限状态法进行检算。

3.2主要承载结构检算结果

（1）支架顶托处方木检算

最不利荷载处为第1跨距1#墩中心线2.2m的箱梁腹板下，计算得：

支架立杆的钢管为轴心受压，故杆件承载强度受失稳控制。单肢立杆承载强度检算时考虑了组合风荷载及不组合风荷载2种工况。最不利荷载处位于第1跨，1#墩中心往大里程方向9.4m的箱梁腹板下，计算得：

不组合风荷载时：σ=111.85MPa<[σ]=215.0MPa

组合风荷载时：σ=153.19MPa<[σ]=215.0MPa

（3）碗扣支架整体抗倾覆稳定性检算

支架系统整体抗倾覆稳定性检算需组合风载，控制工况为模板支立后，未吊装钢筋时，计算得：

（7）检算结论

检算结果表明，本项目采用的支架系统的强度、刚度及稳定性均满足要求，并有适当的安全储备，可以满足施工需要。

4.结束语

综上所述，本项目上构箱梁在施工期间，支架安全稳固，无危及施工质量和施工安全的现象。成桥后砼面平滑，轮廓顺直，结构尺寸及标高符合设计及规范要求。表明所采用的满堂支架方案及大跨度纵梁方案是合理可行的，以期为其他复杂条件下的现浇梁体满堂支架施工及设计提供参考。

参考文献：

[1]TB 10110-2011，铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程[S].北京：中国铁道出版社，2011.

[2]周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.