扁担梁在现浇箱梁支架中的应用及施工技术要点

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

磨盘山互通位于兴义市顶效镇，是兴义环高与汕昆高速相接的十字立交互通，该区地形为山地丘陵地形，互通E匝桥桥区在上跨汕昆高速匝道的同时经过当地一座鱼塘，地基为淤泥质软土、厚度6～10 m。根据设计，该桥下部构造为柱式墩配钻孔灌注桩基础，上部结构为普通钢筋混凝土连续现浇箱梁。考虑到淤泥层对施工带来的影响和支架上跨既有线路施工的局限性，该现浇箱梁采用少钢管支架施工的方式，在借助现有桥墩承台作为支架基础受力结构的同时，其跨中支架基础以扁担梁的形式与承台固结，利用扁担梁实现利用承台及桩基对整个上部荷载的承担，此方案设计有效减少了软基处理的成本，更有效避免了上部荷载分布不均匀对淤泥质软基造成的不均匀沉降问题。

2 扁担梁施工的关键工序控制

2.1 扁担梁预埋件施工控制要点

在进行承台钢筋绑扎的过程中，先进行预埋件的施工。需注意的是，在进行预埋件安装时要充分考虑到与承台钢筋位置的相关性。预埋钢板通过锚筋与承台钢筋混凝土连接，要求承台侧面受力钢板厚度须超过2.0 cm，顶面固定钢板厚度应超过1.2 cm，锚筋使用直锚筋形式。

由于预埋件是整个支架的承重基础，基本上承担所有的受力，因此针对预埋件的焊接与安装要严格控制其质量。针对钢板与锚杆的固结采用穿孔塞焊的方式，完成预埋件的表面焊接之后，还需将其整个表面打磨平整。而在进行预埋钢板安装的过程中，要求相关工作人员严格按照施工设计图纸进行安装，并且在承台钢筋骨架上，明确预埋钢板的具体位置以及高度，并加焊定位钢筋。在进行施工前，相关工作人员合理调配物料以及工作人员。在完成承台钢筋与预埋件锚筋时，必须严格保证预埋件位置的准确性，做好对其临时固定后可要求相关工作人员使用直尺或者其他设备，对预埋件的位置以及平整度进行进一步确认，要求得到的数据必须是在允许偏差范围之内才可进行下一步施工。

2.2 扁担梁两端起关键作用的承台施工控制要点

承台混凝土的浇筑，需重点加强锚筋位置混凝土的振捣。要尽可能避免出现振捣不实或者过振的情况，浇筑的过程中还需要加强对预埋件的保护，有效避免因振动棒过渡出而引起预埋件偏移，或者是混凝土污染预埋件。要求相关工作人员严格掌握好混凝土的振捣工作。

2.3 扁担梁焊接控制要点

关于扁担梁焊接，重点是梁体与预埋钢板，预埋钢板与钢管斜撑、斜撑与扁担梁三个部位的焊接。在进行焊接的过程中，相关工作人员需要重点加强钢管斜撑与预埋钢板及扁担梁之间的焊接工作，由于斜撑呈45°角，对焊接的焊接工作的要求更高。因此在进行焊接之前，要做到对接口焊接处的清理，针对可能存在的各种铁锈、油污、各种异物等全部清除干净，必须显露出钢材的金属光泽。在进行斜角焊接时，必须采用手工焊接的方式，焊接工作人员严格按照相关工艺要求进行焊接，在焊接时须严格注意焊接的走向以及电流，焊缝尺寸大小等，接头处连接板要使用焊缝密贴。完成对焊缝的焊接工作之后还需要对整个施工面进行清理，特别是焊接产生的焊渣以及各种金属飞溅物，工作人员还需检查焊缝的外观质量是否符合标准，如果不符合施工要求，必须要求是焊接人员进行补焊或者打磨。

2.4 扁担梁体系受力计算要素

扁担梁的受力计算要先获取需计算扁担梁受力的相关数据，包括箱梁断面面积，上部支架、模板体系自重、施工临时机具荷载等，将所获取得到的数据输入Midas civil软件中，采用不同施工阶段的荷载组合及工况用来验算获取支架的各杆件应力情况以及扁担梁的最大轴力、最大弯距、最大剪力、组合应力、竖向变形等。扁担梁三维模型采用梁单元加板单元进行模拟，有限元分析时对模型在承台端口处两个支承点和预埋精轧螺纹钢筋的两个反压点位置进行约束，荷载加载点按扁担梁顶面的钢管柱所在位置，以集中力进行加载；或直接建立钢管柱和上部支架及模板整体模型，以箱梁整体荷载作用在箱梁底模支架上进行加载。

3 扁担梁在现浇箱梁支架施工中的控制要点

3.1 加强牛腿斜撑施工

通过Midas模拟计算我们发现，与承台侧面预埋钢板焊接并作为扁担梁加强支撑的45°斜撑钢管的强弱，对扁担梁的承载能力的加强能起到至关重要的作用，相比于依靠梁体自身抗弯拉性能承担上部荷载，斜腿钢管以其焊接面提供的竖向分力直接提供荷载反力的支撑效果要好很多。面对这种情况，对扁担梁两边牛腿斜撑进行材料加强和提高焊接质量十分重要，对于抵抗扁担梁变形有重要价值。因此在开展牛腿施工的过程中必须严格控制所选材料的质量以及焊接质量要求，严格按照施工工艺开展施工。

3.2 控制扁担梁两端受力均匀

由于墩柱两侧支架立柱在施工过程中并非处于同一桥跨上共同受力，在支架和混凝土施工过程中，很难保证扁担两边受力相等，因此可能出现扁担两端不均匀受力的情况。这种情况下，一旦支架安装尤其是焊接质量没有严格控制，就很可能因支架偏压或某一焊点脱焊而出现整个支架坍塌事故。因此在进行现场施工时，可在扁担梁上钢管立柱的顶部，贯穿桥梁永久墩前后两跨，设置一组纵向承重梁，使上部荷载通过纵向承重梁将上部荷载受力进行二次分配后在传递到扁担梁的两端，确保扁担梁两端受力均匀，进而确保整个扁担梁的稳定性。

3.3 控制预埋件与承台的固结质量

考虑到整个扁担梁所有受力均是落在承台上，因此预埋件与承台的固结质量是确保整个支架稳定性安全性的关键所在。预埋件钢板选型以及锚筋的选型一定要严格把控质量，要加强验算的同时保证其安全系数符合施工要求。

4 结 语

通过在现浇箱梁施工中对扁担梁的实际应用，其回收率高和没有地基处理费用等特点，项目不仅获得了较快的施工速度，还有效地降低了箱梁的支架施工成本。由此证明，扁担梁在箱梁支架施工中有着十分明显的经济效益和实用价值，值得进行总结推广。