山区高速公路匝道桥现浇箱梁支架施工技术

2021-11-15赵科锋徐民生

城市道桥与防洪 2021年10期

赵科锋，徐民生

（中交路桥华东工程有限公司，上海市 201203）

1 工程概况

如图1所示，玉石高速坪地互通采用单喇叭互通方案，主线长980m，匝道总长1967.767m。匝道最小平曲线半径50m，最大纵坡4%，最大横坡5%，凸竖曲线最小半径1581.197m，凹型竖曲线最小半径1157.487m。坪地互通设置C、D、L匝道3座匝道桥。

图1 互通桥设计平面图

C匝道桥位于缓和曲线上，圆曲线半径300m，上部构造采用5×20m+4×20m两联钢筋混凝土现浇连续箱梁，墩高8～32.5m；D匝道桥位于圆曲线上，半径70m，上部构造采用3×20m+3×20m+5×19m+5×19m四联钢筋混凝土现浇连续箱梁，墩高11～33m；L匝道桥位于缓和曲线上，圆曲线半径220m，上部构造采用5×18m+3×20m+3×20m+3×18m四联钢筋混凝土现浇连续箱梁，墩高4～35.1m，匝道桥梁高均为1.4m，其中C、D匝道桥梁顶宽9m，L匝道桥梁顶宽16.5～33.79m，匝道桥下部结构桥墩采用柱式墩、桩基础，桥台采用肋板台。

2 工程特点

（1）山区高速公路匝道设计半径小，墩柱高度大；

（2）桥梁最大纵坡4%，最大横坡5%，纵横坡均较大；

（3）地形条件复杂，互通区属构造溶蚀峰丛低山地貌区，海拔高程一般为590～660m，相对高差70m，山坡坡度约20～45°，以“U”型谷为主，局部见“V”型谷，风化层相对较厚，如图2所示。

图2 互通桥现场地形地貌

3 支架方案分析与设计

3.1 支架形式的比选

现浇箱梁支架的形式多种多样，山区高速公路匝道桥常用的支架形式有：盘扣式满堂支架、钢管柱型钢支架、钢管柱与贝雷组合支架、抱箍+贝雷组合支架[2]等。对支架的形式需根据地形地貌、结构特点等进行综合考虑，对几种常规支架进行分析比较见表1。

表1 支架施工技术分析比选

根据以上对比，并经过对桥梁结构特点进行综合分析，现浇箱梁采取贝雷梁支架[1]法现浇施工，其中过渡墩处采用条形基础+钢管桩，减弱浇筑混凝土时，偏压荷载对墩柱的不利影响，中墩位置采用在墩柱设置环形抱箍，钢管桩或抱箍上设置横向承重梁以承重纵向贝雷梁，贝雷梁与箱梁底间设盘扣式支架调整支架的纵横坡，以满足箱梁的线性要求。

3.2 支架的设计

（1）中墩位置抱箍+贝雷支架+盘扣支架，抱箍采用1.4m高，抱箍直径根据墩柱直径设置1.8m和1.4m两种，其抱箍牛腿上部设置型钢横向承重梁，然后设置纵向贝雷梁，桥跨最大跨径约20m，故贝雷梁跨径约18.6m，为满足大跨径321贝雷梁的承载能力，采用上下弦杆加强型贝雷，满足组合跨度，其上再设置盘扣支架体系和模板组合体系，计算强度和刚度均满足要求，中墩位置支架布置典型断面如图3所示。

图3 中墩位置抱箍+贝雷支架+盘扣支架典型横断面图

（2）过渡墩位置钢管柱+贝雷支架+盘扣支架，钢管柱采用ϕ600×8mm的大钢管，大钢管柱顶和柱脚设置三角加劲板，防止局部应力集中，其上设置承重梁、贝雷梁、盘扣支架、模板体系同抱箍支架，不再赘述，过渡墩位置支架布置典型断面如图4所示。

图4 过渡墩位置钢管柱+贝雷支架+盘扣支架典型横断面图（单位：cm）

4 山区匝道桥支架施工

（1）过渡墩支架处钢管基础采用条形扩大基础，基础应满足承载力要求，施工时对地表下进行承载力检测。采用搭设脚手架进行人员上下，吊车配合进行钢管柱焊接接长，过渡墩位置的钢管柱须设置为板凳桩的形式，并设置平联及剪刀撑，提高支架的稳定性。

（2）每个中墩位置设置环形抱箍，由专业厂家加工。环形抱箍根据墩柱直径加工1.4m和1.8m两种，高度1.4m。抱箍由两块圆弧形钢板与墩柱贴合，圆弧形钢板两端焊接竖、横向加劲板，抱箍通过竖向加劲板上连接螺栓环固在墩柱上。

如图5所示，抱箍吊装前，在每片抱箍上焊接环形操作平台，在地面预先把两片抱箍用螺栓进行初步连接，然后利用两台吊车同时起吊抱箍两边的吊耳，以调节抱箍的平衡，直至调至预定位置，然后采用专用的电动扭力扳手拧紧，高强螺栓施工严格按照高强螺栓的施拧要求进行，严格控制扭矩值已达到预拉力的要求。

图5 互通区桥梁支架施工

（3）采用满足吊装能力的吊车进行承重梁的安装，抱箍牛腿、钢管柱与承重梁间有空隙时，设置薄钢板进行支垫，防止受力不均。

（4）贝雷梁采用321型贝雷，因桥梁多数位于曲线段，标准3m贝雷无法满足跨径组合要求，故提前定制2m的异性贝雷，并在方案设计图上，设置好平面布置及组合形式，在搭设时，提前在承重梁上做好标记，严格按照设计图纸的布置形式进行搭设，贝雷梁上设置横向型钢，并用骑马螺栓将贝雷架固定在型钢上，提高贝雷架的整体稳定性。吊装过程中，由专人指挥，梁两端同时起吊。

（5）纵向贝雷梁上设置横向的型钢，其上再设置盘扣式满堂支架，横向型钢的布置间距满足其上部盘扣支架立杆纵、横向间距的要求，盘扣上下设置顶托和底托，满足调节支架纵、横坡的要求。

（6）盘扣支架顶托上设置型钢分配梁和模板系统，盘扣上部分配梁的布置间距在进行盘扣搭设时，已经确定且满足要求，现浇箱梁模板均采用木模板，模板由16mm胶合板、80mm×80mm方木组成，均采用汽车吊吊装，人工配合完成。