钢管立柱-贝雷梁式现浇箱梁支架施工技术

王名扬

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550002)

1 工程概况

双山大桥为分离式桥，左右幅全桥长分别为472 m、468 m。左、右幅孔跨布置：3×46 m现浇箱梁+8×40 m预应力T梁；全桥第一、第二和第三跨为46 m现浇箱梁，其中左、右幅第2跨和第3跨上跨东风林大道，其余8跨为40 m预应力T梁。主桥箱梁上部结构形式为等截面预应力混凝土连续箱梁，断面采用单箱双室，单幅桥宽为12.25 m。箱梁梁高为2.8 m，断面悬臂长为2.125 m，箱室底板宽为8.0 m。箱梁顶、底板横坡随桥面，腹板保持铅垂。箱梁跨中顶、底板厚25 cm，腹板厚50 cm。梁端加厚段顶、底板厚55 cm，腹板厚80 cm。

2 钢管墩贝雷梁支架施工

2.1 贝雷梁支架布置

钢柱贝雷梁支架结构主要由混凝土桩基础、钢管立柱、墩身牛腿、工字钢横梁、贝雷片纵梁、扣件式钢管支架组成。支架结构传力途径为：模板-次楞-扣件式钢管支架-工字钢横梁-贝雷梁纵片-工字钢横梁-钢管墩(牛腿)-混凝土基础桩基。贝雷梁上部与梁底之间仍采用扣件式钢管支架，便于箱梁浇筑后支架尤其是钢管墩贝雷梁的拆卸方便，也便于调整梁底标高。

2.2 施工步骤

(1)基础施工

各跨在跨中位置各布设一组钢管墩，第一跨和第二跨单幅每组钢管墩横桥向布置三排，每排四根，每组共12根，规格为φ610 mm，相邻的横排纵向间距为3 m，横向间距为2.819 m。第三跨单幅每组钢管墩横桥向布置两排，每排四根，每组共8根，规格为φ1 020 mm，相邻的横排纵桥向间距为6 m，横桥向间距为2.819 m。左、右幅第二跨和第三跨跨中钢管墩基础采用C30钢筋混凝土桩基础，φ610 mm钢管墩对应桩径为φ120 cm，φ1020 mm钢管墩对应桩径为φ140 cm，基础要求嵌入中风化岩层2 m，且基底承载力不小于2.5 MPa。横桥向每排桩基础顶部设C30钢筋混凝土的系梁，以增强基础整体稳定性。基础顶预埋2 cm厚钢板，φ610 mm钢管墩桩基础顶预埋钢板尺寸为100 cm×100 cm，φ1 020 mm钢管墩桩基础顶预埋钢板尺寸为140 cm×140 cm。钢板底四个边焊接L型φ25螺纹钢筋并埋人桩基内，四个角预留螺栓孔。

(2)牛腿预埋和钢管墩施工

预先在左右幅1#、2#和3#混凝土永久墩墩顶外壁预埋键盒和φ32精轧螺纹钢筋孔。斜脚式支承牛腿用φ32精轧螺纹钢筋对穿钢筋混凝土墩柱，牛腿安装完成后，对固定平腿的φ32螺纹钢筋与永久墩壁按67 kN预加水平力对拉，然后用螺母从两端扭紧。墩柱牛腿上的横梁工字钢可采用钢管脚手架呈“井”字将横梁靠墩壁侧对锁定位。

钢管立柱标准节段长度为2.5 m和6 m两种，实际地形高差与标准节段相差不大时，可用混凝土基础调整标高。上一节钢管立柱与已安装好的下一节钢管立柱连接时，用法兰盘将两节钢管用螺栓固定。钢管墩利用专门加工的墩帽与I56a工字钢支承横梁固接，墩脚与桩基顶预埋钢板固结。

钢管墩与钢管墩之间按6 m/1道设置纵横向斜撑，6 m/1道设置横撑，都采用抱箍连接。各跨横撑和斜撑具体布置按图中所示进行施工。钢管墩安装完毕后，自上而下间隔14 m左右从两侧拉浪风至地面，增加钢管墩横向稳定性，地锚用反“U”型Φ32圆钢注浆锚固于中风化岩层1 m以上进行反拉。单根钢管墩竖向垂直度偏差控制在H/3 000，且不大于30 mm，每安装一节均应当吊线校核。

(3)支承横梁安装

支承横梁采用3×I56a工字钢焊接在一起，在加工房焊成整体，安装时注意标高推算及控制，顶底面接缝采用断焊，焊缝长30 cm，间断10 cm，端头加强焊缝，以增强整体性。工字钢之间用2 cm厚的径板连接5道，径板的焊接要用剖口焊，确保焊接质量，焊接时在两根外侧的I56a工字钢腹板位置临时开仓，焊好后补强开仓孔；在工字钢顶部和底部焊接补强块，补强块为2 cm厚钢板，长53 cm(3根I56a工字钢宽度)，高3 cm。在钢管墩顶与工字钢横梁应焊1 cm厚径板将其定位连接。将贝雷梁纵向位置用墨线在I56a工钢横梁上标出，准确安放纵向贝雷梁。

(4)贝雷梁安装

贝雷梁布置时选用标准长度3 m为主，搭配1.5 m、 1 m两种非标长度使用。两侧接缝采用断焊，焊缝长20 cm，间断10 cm，上下端头加强焊缝，以增强整体性。依据支架受力验算结果在每跨弯矩应力最大位置用1 m×1.5 m的加强型贝雷梁，并严格按设计图对竖杆、弦杆和斜杆加强布置。每跨每排贝雷梁纵向按单层布置，腹板位置贝雷梁排距为45 cm，箱室位置贝雷梁排距为90 cm。

各跨贝雷主纵梁均按加强型单层布置，每排在贝雷片上、下增设加强弦杆，每排每片贝雷梁设联接支撑架，共布置17排；分配梁采用I20a工字钢，长9 m，间距为70 cm，在贝雷梁节点位置横向布置。工字钢支承横梁顶上的贝雷片梁支承弦杆应采用“U”型骑马卡将弦杆和横梁进行锁紧。

2.3 支架预压

为了检查基础承载力和地基沉降量，检查支架刚度、强度以及稳定性是否符合要求，消除现浇支架不可恢复的变形，并测出支架弹性变形量，以便在箱梁立模时预留，保证施工质量，支架安装完成后，对支架进行预压，消除支架的非弹性变形并测出支架的弹性变形，为立模标高提供依据。

3 现浇混凝土施工及支架拆除

3.1 浇筑混凝土施工

第一、第二和第三跨同时浇筑，分三个阶段浇注。第一阶段浇筑底板及下倒角；第二阶段浇筑腹板至顶板上倒角底部；第三阶段浇筑上倒角和顶板及翼缘板部份。每阶段先浇筑中跨，并从每跨跨中向梁端一次浇筑成型。混凝土强度达到90%设计强度后方可进行下次混凝土浇筑施工。混凝土拌合站距离施工点约6 km，距离较远，计划使用8台混凝土罐车，两台天泵浇筑混凝土。

3.2 预留泄水孔

每一个封闭箱室内在底板最低处留一排D10 cm的泄水孔，间距为1 m；每跨各箱室腹板中部(距梁底140 cm高度)每隔1 m设一个D10 cm的通气孔。施工过程中及施工完成后保证箱室内泄水孔和通气孔通畅。工作缝位置应在混凝土浇筑前确定，宜留在结构受剪力和弯矩较小的部位，不得位于底板、腹板交接等位置。工作缝必须凿毛，清除浮浆，冲洗干净，不得有油污，以免影响二次浇注的混凝土粘结。

3.3 支架拆除

在箱梁预应力张拉完毕后，拆除支架。拆架程序应遵循“由上而下，先搭后拆”的原则，拆除顺序为：安全网→顶板支架和模板→底模→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆→分配梁→贝雷梁→支承横梁(牛腿)→钢管墩。施工时应注意，在箱梁的预应力束张拉完毕且管道内浆体强度达到40 MPa后，方可卸架。支架卸架应按事先拟定的程序进行多次、对称、均匀、缓慢地卸架。模板和钢管支架拆除后，然后转到梁端位置用吊车分批吊到地面，位于箱梁和墩台的所有施工预埋件，应予以拆除，恢复原状，并注意防锈和美观。