复杂地形条件下挂篮与支架相结合施工边跨现浇梁

何俊亨

（中铁五局集团成都工程有限责任公司，四川 成都 610000）

1 工程概况

羊记沟左线大桥边跨现浇梁段A18’现浇梁长为16.75m，A18’梁底距离承台底基岩高差为4.2m，梁高4.5m，梁宽8.5m，一端接T 型桥台，另一端接A17’悬臂段，梁体现浇混凝土为218.3m3，垂直投影地形较为平缓，存在12m左右的工作长度，但是缺少4m 长度的工作面，根据这一特点，选择采用膺架法配合挂篮施工。

2 支架平台结构设计

膺架法配合挂篮法施工，即在已有12m 长度基岩上浇筑三道条形钢筋砼基础，在条形基础顶部设置砂筒，砂箱上采用2I45a 工字钢作传力分配梁，321 型贝雷片按双排双层直接放置在2I45a 分配梁上。贝雷片顶部每50cm 设置一道I20b 工字钢分配梁，I20b 工字钢上铺设10cm×15cm 方木做龙骨，间距25cm。龙骨上设置1.5cm 优质竹胶板底模板。翼缘板采用外径48mm，壁厚3.5mm 的焊接钢管，纵桥向间距50cm，横桥向间距75cm，步距70cm，搭设在I20b 工字钢上。

为保证支架的稳定性，在每4 排纵、横立杆上设置剪刀撑，由底至顶连续设置，在顶端横杆下加设扣件，形成双口“保险”扣件，在立杆底部20cm 处设置扫地杆，顶部设置可调顶托，沿纵桥向铺设10cm×10cm 纵向方木与木楔子组合支撑翼缘板。图1 为支架搭设结构图。

图1 羊记沟左线大桥支架搭设结构图（单位：cm）

3 支架平台具体操作实现

3.1 地基处理施工

根据设计图纸所示，本桥0#台地层岩性及基本承载力主要为：<18-4>千枚岩、灰岩S2-3mx1，W2 层。地基承载力σ0=0.25MPa，因此本膺架基础采用明挖钢筋混凝土条形基础，基础地面坐落在基岩上，地基承载力满足要求，不需要单独进行地基处理。

3.2 具体操作实现

支架系统安装分为下部支撑体系安装与上部梁系的安装，首先施工好混凝土条形支墩，在支墩上安装沙筒支座以备落架，采用塔吊吊装在沙筒上安装单层双组贝雷片纵梁后，进行横梁安装后铺设模板。

然后将挂篮前移，拆除挂篮小里程侧的工作平台，将挂篮底下横梁与支架对接。为了防止挂篮出现较大的沉降变形，产生整片梁段的不均匀变形开裂，在挂篮前端设置3 组20t 螺旋式千斤顶。搭设翼缘板处钢管支架。

膺架搭设完毕后全面检查，确认安全可靠后进行加载预压，通过预压来消除膺架的非弹性变形及基础沉陷，收集膺架、地基弹性变形数据作为箱梁设置预拱度的依据。预压结束后，应对支架各接点及分配梁进行检查，确认各杆件是否变形，作出杆件的安全性判定。根据未加载时测点原始标高、加载及卸载时各测点测量标高，绘出中线上距离-荷载-挠度图，求出各测点弹性、非弹性变形值以及最大变形值，根据支架弹性与非弹性值，确定支架在跨中的最大变形量δ，以梁一端支座中心为坐标0 点，0 点至另一梁端方向为x 轴，向上为Y 轴，结合设计图，建立反拱方程：Y=-4× (A+δ) ×x(l-x) /l2（A 为预留量，mm），求算出各梁模缝处调模标高，对梁模进行调整。

3.3 钢筋模板预应力施工

现浇梁段底模采用竹胶板，侧模模板采用大块整体钢模板加工而成，钢筋及预应力施工同普通梁段。

4 支架平台结构验算

4.1 贝雷支架计算

分配梁将其承受荷载以多个集中力的形式传递给贝雷片纵梁，根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》[1]，每片桁架重270kg，材料为16Mn 钢。简化为简支梁计算，受力简图见图2。

图2 受力简图

砼容重：26.5×227.1=6018.2 kN

模板自重：2×8.5=17 kN

施工荷载：2.5×8.5=21.25 kN

倾卸砼冲击荷载：2×8.5=17 kN

振捣荷载：2×8.5=17 kN

I20b 工字钢荷载：38×10.5×31.1×10/1000=124 kN

总荷载：Q=1.2×6018.2+17×1.2+1.4×21.3+1.4×17×2+124×1.2=7468.5 kN

单组贝雷片：7468.5/14/15=35.564 kN/m

计算结果如下：图3 为剪力图（单位：kN），图4 为弯矩图（单位：kN·m）。

由贝雷桁架结构容许内力表可知：

图3 剪力图

图4 弯矩图

最大剪力为245.1 kN＜490.5 kN，采用双排单层加强贝雷片，满足要求！

最大弯矩为1291.3 kN·m＜3375 kN·m，采用双排单层加强贝雷片，满足要求！

挠度f：

fmax= (5/384) ×ql4/EI

f=（5/384）×35.564×1000×（15×103）4/(2.1×106×1154868×7×108)=0.138mm

0.138mm＜L/400=300/400=0.75mm，满足要求！

式中：q—均布荷载，kN/m；l—跨度，m；E—弹性模量，Pa；I—惯矩，cm4。

4.2 挂篮计算

挂篮采用Midas civil 建立模型进行计算。挂篮最大应力出现在底模后锚杆处，锚固于已浇梁段底板上，最大组合应力为σmax=443.3MPa＜[σ] =830MPa，满足要求！

挂篮最大位移为21mm，出现在挂篮前下横梁处，但是现浇段前下横梁拟采用32 螺旋千斤顶加固，因此满足要求！

5 结语

羊记沟左线大桥边跨现浇段于2017 年12 月31 日浇筑完毕，施工完毕后，外观质量良好，梁体无裂纹。其采用了贝雷片支架与挂篮相结合的施工方式，解决了复杂地形条件下无法搭设满堂支架的问题，为今后山区复杂条件现浇梁施工总结了经验，值得借鉴！