大悬臂盖梁附着式支架施工技术

李建东

摘要：交通运输事业的发展使道路桥梁施工面临的施工环境与施工条件日益复杂，盖梁作为支撑和传输桥梁结构的重要部分，采取合理的方式与形式实施盖梁施工，是保证施工效率与桥梁施工安全稳定性的重要途径，对我国道路桥梁事业的长效发展具有重要的意义。本文以A桥梁工程为例，阐析了大悬臂盖梁附着式支架施工技术的难点与重点，分析了盖梁施工缝设置、支架传力，研究了盖梁附着式支架体系及盖梁结构的构建，还分析了附着式支架体系及盖梁基底支撑体系验算。旨在通过本文的分析，明确大悬臂盖梁附着式支架施工技术在道路桥梁施工中的重要地位，完善盖梁结构施工的方式与途径，为我国道路桥梁建设事业的长效发展奠定基础。

关键词：大悬臂；盖梁附着式；支架施工；施工技术

大悬臂盖梁施工方式是保障桥梁盖梁施工效率与质量的重要方式，不断对大悬臂盖梁施工技术进行完善，对保证桥梁建设安全性与稳定性有效积极的意义。当下桥梁建设施工中，大悬臂盖梁施工的方式主要有抱箍法、满堂支架法、型钢支架法及预埋钢棒法。基于大悬臂盖梁施工中悬臂较长的特征，综合考量工程施工环境及条件的限制，采用双层贝雷片与型钢相结合的施工方式，将承台作为工程的承载基础，利用模块式型钢材料开展施工。

1 工程基本情况

A桥梁工程总长度约为1.31千米，工程上部结构标准段桥梁宽度为24.5m，使用的为结构简支、桥面连续、与之小箱梁的结构，下部结构属于双柱式桥墩大悬臂结构。工程中双柱平均高度为13m，盖梁长度为24.2m，盖梁最大宽度为3.1m，悬臂长度为8.9m，截面高度为3.38m-4.21m，工程选用的混凝土强度为C50。

2 工程施工的难点与重点

第一，工程施工周期与施工环境要求较为紧张，一方面，由于前期拆迁等因素的影响，工程施工的工期较短，工程进度较为紧张。另一方面，工程场地对大悬臂盖梁施工的限制较多，导致工程施工难度较大，与工程工期产生冲突[1]。选取适合的模板支撑方式成为工程施工的难点之一。第二，工程中盖梁的自重达到22t/m，盖梁体积与重量均较大，当施工中选取一次性浇筑时，将会由于悬臂段荷载过大导致支架主梁的横截面大幅度增加，导致支架主梁结构的经济性与合理性难以保证。第三，工程中盖梁的长度为24.2m，宽度为3.1m，其宽高比例的差别，会导致支撑体系较为单薄，支架的稳定性与承重能力需要进行合理地考量与设计。第四，施工中附着式支架的荷载力经由销棒传送至立柱，施工中需要预先完成立柱上的孔洞埋设，孔洞的尺寸精度保证是施工的重点之一。同时销棒作为承受荷载的主要构件，综合考量承载要求与外观需求，选取直径尺寸合理的销棒是工程的重点之一[2]。

3 盖梁施工缝设置与支架传力

3.1 盖梁施工缝设置

盖梁施工缝的设置要综合考量施工总体方案及截面特征，在施工中盖梁浇筑分为两次实施，首次浇筑时主要是浇筑盖梁的基底部分，验算盖梁支架的承载力；二次浇筑时对盖梁脊背梁部分进行浇筑，验算完成浇筑的盖梁承载力。盖梁施工缝设置在基底部分与脊背梁部分的分界处[3]。

3.2 支架传力路径

采用大悬臂盖梁附着式支架施工方式，在桥梁墩柱施工的过程中预先留置套管，在墩柱上穿设两根销棒，利用钢牛腿与砂顶作为销棒支点，支架横向主梁方向，利用剪刀撑于地面处拼装成为整体；再利用吊机实现一次性安装就位，支架附着于墩柱之上，对支架实施整体安装与拆除[4]。在这一过程中，支架传力路径为首层浇筑盖梁荷载、盖梁底模板、纵向分布梁、横向主梁、砂箱、牛腿、销棒，最后到立柱。混凝土浇筑过程中，实施分层浇筑。首层浇筑盖梁下部，在混凝土强度到达设计强度的50%时，实施第二层浇筑。第二层浇筑时的混凝土荷载由首层混凝土的部分承担，而支架的承载力仅需考量分析首层混凝土荷载。这种浇筑方式能够通过首次浇筑混凝土自身的强度，减小支撑体系的荷载，既能够提升支撑体系的整体稳定性，又能够有效降低支架主梁截面的高度，能够对工程施工的经济性进行有力保障。

4 盖梁附着式支架体系构建

附着式支架体系主要是由牛腿、高强度销棒、组合主梁、砂顶、分配梁以及剪刀撑组成，传统施工中使用的Q235材质销棒，其直径相对较大，但由于预留孔较大，在工程美观性及拆装性上存在一定的劣势[5]。因此，此次工程施工中選用直径尺寸为80mm的高强度钢棒作为销棒，通过热处理工艺方法对其实施调质，在每个墩柱上设两根销棒，并于顶端设置螺帽。

图1 支架立面布置图

4.1 附着式支架体系施工技术

在墩柱施工过程中，要预留销棒孔洞，保证位置精准。墩柱施工完成后，进行销棒和牛腿安装，利用螺帽保证牛腿能够固定于墩柱上[6]。随后，将砂顶安装于牛腿上，注意对砂顶实施预压，保证沉降值予以消除。同时为了保证拆卸的便捷性，要保证砂顶形成至少为5cm。主梁与地面处完成拼装，剪刀撑安装完毕后，使用吊机于墩柱顶端将其吊装就位，主梁安置于砂顶致伤。在盖梁全部完成浇筑施工后，及时对其进行养护，当混凝土强度完全达到设计强度后，实施预应力张拉与压浆，在盖梁主体施工完结后，对支架进行拆除。支架拆除过程这个，使用2台吊机实施双机抬吊拆除方法。先利用钢丝绳吊住主梁的两端，随后将牛腿与砂顶拆除，并抽出销棒。再通过吊机同步下降将支架体系落至地面并分解拆除。

图1 支架整体拆除图

4.2 附着式支架体系构建

工程施工中采用的是支架整体安装与拆除的方式，对支架的稳定性与整体性要求较高，于主梁上设置4道纵向剪刀撑及2道横向剪刀撑，同时，将主梁的纵向净间距较墩柱纵向尺寸多设置6cm的宽度，保证支架的整体拆除。由于采用单根分配梁的方式容易造成发生翘头状况，采取模块制作的方式，通过法兰连接的方式将分配梁连接成为一个模块，这种方式能够在很大程度上提升分配梁安装的效率性，同时减低安装中发生风险的几率。

5 盖梁结构施工技术

工程施工中盖梁的底模与侧模均采用钢模板材质，面板使用8mm钢板，底模间距为500mm，侧模间距为300mm。在施工中，侧模下口处不设置拉杆，在实施首层混凝土浇筑时下口支撑设置于分配梁的横向[20上，上口处为Φ25mm对拉拉杆。实施首层混凝土浇筑时，于盖梁基底顶面出埋设锚固钢筋，间距设置为1m；在实施第二层混凝土浇筑时，小口支撑设于锚固钢筋上。施工中使用的盖梁钢筋笼于钢筋加工厂中实施模块化加工制作，利用运输车运送到施工现场，再利用吊机实施整体安装。于钢筋胎架上实施盖梁钢筋绑扎，主钢筋与分布钢筋均使用二氧化碳气体保护焊实施点焊，进而提升钢筋笼整体的刚度，保证施工质量。施工中的混凝土浇筑施工使用汽车泵浇筑的方式，首先进行墩柱范围内的混凝土浇筑，再实施悬臂段的混凝土浇筑[7]。

6 附着式支架体系及盖梁基底支撑体系验算

6.1 附着式支架体系验算

以A桥梁工程施工中重量最大的盖梁14墩为例，按照设计图纸对钢筋与混凝土的荷载值进行取值，低模结构根据其自重取值，风荷载值取标准规范值。强度计算中施工荷载组合1进行验算，将支架、模板的自重与新浇筑混凝土、钢筋预应力筋重力相加，再加上施工设备、人员及材料的荷载和混凝土振捣中产生的振动荷载。刚度计算使用荷载组合2，将支架、模板自重与新浇筑混凝土、钢筋预应力筋重力相加。在对支架刚度进行验算时，构件最大变形允许值是跨径/400，而悬臂端的最大变形允许值是悬臂长度/250。验算发现支架的强度、刚度以及稳定性能够满足工程施工需求。

6.2 盖梁基底支撑体系验算

同样以重量最大的盖梁14墩为例进行验算，使用单梁杆系模型进行计算，计算统计软件使用桥梁博士，在盖梁浇筑全部完成后，张拉预应力，按照钢筋混凝土构件实施计算，根据规范要求实施构件验算。工程中混凝土强度为C50，在混凝土强度达到设计强度一半时进行强度验算。施工中，还要注意对钢筋混凝土构件的正截面应力实施验算。

7结论

综上所述，在道路桥梁施工中采用大悬臂附着式支架施工方式，能够对桥梁施工的效率与稳定性起到促进作用。在工程施工中，要综合分析施工技术、施工环境条件等诸多因素，选取合适的材料及施工方法进行施工，对盖梁附着式支架体系及盖梁结构实施有力地构建，完善盖梁结构施工的方式，促进大悬臂盖梁附着式支架施工技术的应用。

参考文献：

[1]郭智刚，荚德胜，边洋帆.销棒式支架在独柱大悬臂盖梁施工中的应用[J].施工技术，2016，45（14）：157-159.

[2]陳翔.独柱大悬臂盖梁H型钢支架的应用[J].工程技术：全文版，2016，12（3）：151-152.

[3]潘从贵，陈兵，易侃，等.大悬臂盖梁型钢支架施工技术[J].城市住宅，2016，23（8）：117-118.

[4]王冬京.螺旋钢管支架法在大悬臂盖梁施工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016，12（7）：114-116.

[5]白鹏俊.大悬臂预应力盖梁施工支架设计[J].工程技术：引文版，2016，12（12）：66-68.

[6]史雯.新时代的“造桥人”，JLG450A型高空作业平台参建上海市虹梅南路高架工程项目[J].工程机械，2016，47（11）：116-118.

[7]周明亮，侯苏伟.长悬臂预应力混凝土结构支架施工技术[J].建筑技术开发，2017，44（18）：24-27.

（作者单位：中交四公局总承包分公司）