双向坡变截面现浇箱梁支架方案确定及施工控制

王鹏

（中铁二十二局集团第四工程有限公司 天津 301700）

1 工程概况

龙岗互通区濑溪河大桥，位于重庆市大足区龙岗街道金荣村。桥梁中心桩号为K83+345，其中桥梁左幅全长130.5m，左幅桥面变宽，宽度范围为16.8～21.4m。右幅全长128.5m，右幅桥宽12.75m，全桥左右幅均设一联，桥梁孔径布置为4×30m。本桥平面位于R=1238m的右偏圆曲线上，左幅桥面设置双向横坡，最大坡度为4%，右幅桥面设置单向横坡，坡度为4%，桥梁纵坡均为1.1%；墩台径向布置。

2 支架方案确定

在工程实践中，选择一个最优方案是一个很复杂的过程，那么如何才能选择一个最优方案呢？对于工程施工而言，往往需要找出一个方案，无论在施工安全、质量、工期、环保以及经济性方面均能到达预期目标，我们把这个过程称为最优方案的确定。

确定一个方案通常需要以下几步：首先，需要对工程本身的特点进行详细分析，然后根据这些特点，制定几个均可以实施的方案，最后再把已有的方案进行综合比较，选择出最优方案用于现场施工。

2.1 工程特点分析

根据现场施工条件结合设计图纸，对本工程特点进行分析，主要特点包括：①跨河施工范围大。本桥跨越濑溪河，河道与桥梁45°斜交，常水位河面宽度约35m，洪水位河面宽度达到50m。②桥址区地形高差变化大。桥址区总体地形呈V字形，河道最深位置与第四跨桥台高差达到18m。③桥址区地质条件差异大。桥址区第一跨为既有农田，主要为人工杂填土，第二跨第三跨位于河道内，主要为常年冲积泥沙，深层地质为弱风化泥岩；第四跨为强风化泥岩。④箱梁截面及横坡变化大。本桥梁位于龙岗互通区主线与D匝道交汇处，箱梁截面宽度由16.8m变化至21.4m，变化宽度接近5m。另外，桥面考虑行车超高问题，设计双向渐变横坡，最大坡度为4%。⑤施工环水保要求高。本桥跨越濑溪河，该河流为当地饮用水水源，因此，需要在施工中加强环境保护。⑥支架施工质量要求高。本桥设计为预应力混凝土现浇连续箱梁，全桥设置一联，箱梁混凝土采用整体浇筑成型，因此对支架的强度、刚度、稳定性要求较高。

2.2 支架方案比较

针对本工程的特点，将通常采用的现浇箱梁支架方案进行比较，具体情况详见表1支架方案比较表。

2.3 支架方案选择

根据施工图纸结合支架方案对比表，可以看出，无论何种支架，在施工安全、质量、工期、环保等各方面均在可控范围内，能够满足设计要求。

因此，在进行方案选择时，重点应考虑方案的适用性以及经济性。通过统筹取舍，最终对每一跨支架方案作出选择。

2.3.1 支架适用性

通过对桥址区进行现场踏勘，发现第一跨原地面地势平坦且位于设计洪水位以上，满足满堂支架或组合支架施工条件；第二跨原地面地势坡度较大，同时部分区域位于河道内，另外该跨线路右侧设置有钢筋加工场，若采用满堂支架将会封堵钢筋运输通道；第三跨跨越濑溪河无法采用满堂支架施工；第四跨原地面坡度接近45°，地基整平工程量大，不适合满堂支架施工。

表1 支架方案比较

2.3.2 支架施工预算成本

根据适用性进行选择后，发现仅第一跨同时满足两种支架搭设条件。因此，需要对第一跨两种支架方案进行施工预算成本对比分析，选择施工成本较低的方案用于施工。

通过对支架成本预算分析，当采用满堂支架时施工预算成本合计为33.4万元，采用组合支架时施工预算成本为60.4万元；根据两种支架的搭设方式不同，还可以发现，施工成本会随支架高度的增加而递增，其中盘扣式支架每增高1m成本增加17398.32元；组合支架每增高1m成本增加11732.53元；由此可见采用盘扣式支架施工预算成本远低于组合支架。

通过对以上各项因素的分析，支架方案确定为：第一跨采用盘扣式满堂支架施工，第二、三、四跨采用组合支架进行施工。

3 支架结构设计

根据现浇箱梁结构尺寸及支架受力要求，在满足安全、质量、工期、环保的前提下，同时考虑支架方案的经济适用性，龙岗濑溪河大桥上部结构现浇箱梁施工支架采用了如下体系，图1为支架体系布置图组。

图1 支架体系布置

3.1 盘扣式满堂支架结构设计

盘扣式满堂支架原地面地基整平碾压，地基承载力满足设计要求后，采用C20混凝土硬化15cm，混凝土顶置放5cm厚木板，立杆横桥向0.9m，纵桥向1.2m设置；横杆步距1.5m设置；立杆顶托纵桥向采用I10工字钢，横桥向采用8cm×10cm方木间距0.3m，箱梁底模均采用18mm厚木胶合板。

3.2 组合支架结构设计

组合支架基础采用混凝土条形基础，跨中基础宽5m，高1m，支点处基础宽1.5m，高1m，长度根据桥面支架搭设宽度确定，采用C30混凝土浇筑成型；基础顶预埋钢板便于与钢管立柱连接，支架立柱采用ø630mm、壁厚10mm螺旋钢管加工而成，纵横间距按3m×3m设置；立柱间纵横向采用10#槽钢联结，钢管顶采用双拼I40a工字钢垫梁联结，垫梁上放置贝雷片，贝雷片按跨度12m、间距2.8m布置，贝雷片上分配梁为I18工字钢，间距为1.2m，工字钢上设置盘扣式支架，布置形式为0.9m×1.2m，立杆顶托纵桥向采用I10工字钢，横桥向采用8cm×10cm方木间距0.3m，箱梁底模均采用18mm厚木胶合板。

4 支架施工控制要点

根据已确定的支架方案，结合本工程的特点，在施工过程中我们对以下要点进行了控制：①支架基础施工。针对跨河位置条形基础，可利用枯水期，进行草袋围堰，将河床淤泥清除干净确保基础底位于弱风化砂岩上，条形基础采用钢筋混凝土结构，基础顶预埋连接钢板，用于立柱焊接。②钢管立柱的加工与吊装。钢管立柱长度的确定，应根据梁底设计标高与上部支架结构尺寸竖向推算，确保钢管立柱下料在允许范围内；钢管立柱安装采用单根吊装焊接，整体安装完成后，采用槽钢进行纵横向连接形成整体。③贝雷梁组拼与吊装。贝雷片运至现场应平放至垫木上，安装前吊车配合人工进行组拼，每跨（15m）贝雷片采用花窗连接牢固后整体吊装至立柱工字钢垫梁顶，按设计位置进行放置。④梁底支架纵横坡及预拱度设置。梁底盘扣式支架搭设完成后，将顶托标高调制设计标高，通常采用施拉工程线以点带面的方式进行调整，然后铺设方木，在方木顶进行单跨整体预压，现场观测沉降数据，通过预压消除支架基础及支架间隙塑性变形，同时计算弹性变形，为支架模板预拱度设置及实际施工标高提供依据。本工程箱梁底为双向横坡，最大坡度为4%，根据图纸要求梁底横坡需要依靠支架调整实现，为确保顶托与方木接触部位密贴，采用木楔进行填塞，预防大横坡受压对于顶托的推力导致偏压。

通过对该方案的实施以及在施工过程中的管控，无论在安全、质量、工期、环保以及经济成本方面均达到了预期目标。

5 结论及建议

确定一个最优方案，同时做好方案实施的管控，定能达到预期目标。

在工程实践中，一定要从工程本身的特点出发，同时结合现场一切条件，制定出切实可行、因地制宜的施工方案。在方案的选择过程中，不能将方案的经济性作为衡量方案优劣的唯一标准，应该从多个方面进行衡量，全方位比较，只有这样比选出来的方案才是最优方案。