贝雷梁结合钢管支架在现浇箱梁施工中的应用

李金远

（莆田市建设工程质量安全站，福建 莆田 351100）

0 引言

现浇箱梁的模板支架形式常规采用满堂式支架，一旦遇到跨路、跨河和滩涂地等特殊场地时，因场地要求高、工期长和底部无法通行等缺点导致满堂式支架无法适用；贝雷梁柱式支架法以其施工速度快、承载力高和机械化程度高等特点被广泛应用于该特殊场地。如果桥梁处于弯道上，其纵横坡度与常规情况下相比，坡度相对较大，如果直接采用贝雷梁作为支架，梁底应做成倾斜面，不仅增大钢管桩加工难度，还容易出现贝雷梁横向失稳现象。因此，采取贝雷梁结合钢管支架形式，以钢管桩+贝雷梁作为下层重要支撑，以满堂式钢管脚手架作为上部支撑对现浇箱梁的梁底纵横坡进行调整，从而确保现浇箱梁的施工质量。本文结合工程案例，探讨贝雷梁结合钢管支架在现浇箱梁施工中的应用，可为类似项目提供经验参考。

1 工程概况

木兰大道（三期）PPP项目位于福建省莆田市，其中11#仙港大道立交WN匝道桥全长798m，分6联布置，跨径具体如下：3×30m+2×30m+2×30m+（35+41.5+46.5+40）m+（40+40+36+36）m+（40+40+58+55+45+35）m，前三联上部结构采用预制小箱梁，后三联上部结构采用现浇预应力混凝土箱梁，下部结构采用花瓶墩、柱式墩和倒T盖梁，桩基采用冲孔灌注桩，11#桥在第四联现浇箱梁处跨越仙港大道（如图1所示），纵坡为4%，横坡为5%。13#石马立交B匝道桥全长118m，跨径布置如下：20m+3×26m+20m，上部结构采用现浇预应力混凝土箱梁，下部结构采用花瓶墩，桩基采用冲孔灌注桩，B匝道桥跨越仙港大道，现浇箱梁的设计情况如表1所示。

表1 现浇箱梁的设计情况

图1 11#桥第四联现浇箱梁跨越仙港大道平面图

2 连续箱梁支架方案

匝道桥位于莆田市仙游县盖尾镇，该地气候温和，光照充足，四季分明，降水主要集中在4～9月，雨量充沛。查看勘探报告可知，场区岩性从上到下依次为素填土、粉质黏土和砂土状强风化花岗岩，查看动力触探结果发现砂土状强风化花岗岩的地基承载力≥260kPa。项目部根据桥址所处的地质情况、周边环境、设计要求和施工工期等情况，确定连续箱梁支架方案如下：

（1）11#桥第四、五联现浇箱梁模板支架形式采用贝雷梁结合钢管支架，架体宽度为11.8m，下部结构采用钢管立柱+条形基础，钢管立柱每跨设置4排，跨距为9.95～15.0m，钢管立柱安装间距为2.45～3.2m，立柱选用圆钢管，规格为529mm×10mm，柱顶采用钢板封闭，在柱顶焊接双拼I45a工字钢，接着将321型贝雷梁安装在工字钢上，采用卡扣固定。将I20b工字钢作为上部支撑梁安装在贝雷梁上，安装间距为0.9m，接着在上部支撑梁上搭设盘扣支架，一般情况下立杆纵向间距为1.2m，横向间距为0.9m，步距为1.5m，翼板立杆横向间距调整为1.2m，根据梁底高程情况对钢管架顶高程进行适当调整。在盘扣支架顶托上铺设I14工字钢作为分配梁，在其上铺设10cm×10cm方木，铺设间距为25cm。

（2）11#桥第六联和B匝道桥现浇箱梁模板支架形式采用盘扣支架，支架基础为20cm厚的素混凝土垫层（强度为C25），立杆选用材质为Q355和尺寸为60.3mm×3.2mm的圆钢管，底腹板和翼板的立杆横向间距分别为0.9m和1.2m，纵向间距为1.2m，水平杆步距为1.5m。

3 贝雷梁结合钢管支架在现浇箱梁施工中的应用

3.1 支架基础施工

由于支架所处区域的素填土和粉质黏土的强度较低，在基础施工前应进行清表处理，采用压路机碾压密实，基底地基承载力的重型动力触探检测结果≥200kPa。如果检测结果不满足设计要求，则应将地基承载力不足的土质挖除，并以分层厚度为30cm回填卵石土，分层碾压密实，确保地基承载力符合设计要求。地基处理后应按照规定浇筑垫层混凝土，在支架搭设范围的基础四周设置排水沟，尺寸为30cm×30cm，并采用水泥砂浆抹面，防止地表水进入基底[1]。钢管立柱基础采用11.7m×3.8m×1.5m条形基础，混凝土强度为C30。在钢管立柱位置应布设加强钢筋网，以柱子中心为准布设1.5m×1.5m钢筋网，钢筋直径为16mm，钢柱下部应预埋厚度为12mm钢板，钢板与底下钢筋网之间采用4根直径为20mm钢筋进行锚固，钢筋长度为30cm，钢板尺寸为700mm×700mm。条形基础混凝土浇捣时应严格控制顶面高程，确保混凝土表面平整密实。

3.2 钢管柱安装

根据支架设计方案在承台或者条形基础施工时按照规定预埋钢管柱的钢板，待承台或者条形基础混凝土强度达到设计强度70%即可开始施工钢管柱[2]。钢管桩下料时应根据基础顶面实测高程与箱梁底部设计高程的差值进行计算，上下端口应平整，钢管柱不得有扭曲现象，上下端口采用12mm厚钢板进行焊接。在基础或者承台上进行测量放线，将柱子中线标注出来，并在预埋钢板上画出立柱的边线，采用吊车将钢管柱吊运就位后即可2人同时开始对称分层施焊，焊缝应饱满充实，焊缝分3层，高度≥6mm。如果出现钢管柱长度不足需要接长时，钢管柱满焊后在焊缝位置以三等分形式加焊厚度为6mm的钢板，钢板尺寸为120mm×200mm，以此进行补强[3]。钢管柱之间的支撑均采用I20a槽钢，对撑与斜撑各设置2道，在加设支撑位置应加焊厚度为12mm 的耳板，耳板尺寸为100mm×200mm，焊接应饱满，焊缝厚度≥6mm。为了防止支架出现侧移现象，在桥墩位置设置抱箍，采用I20a槽钢将钢管柱与桥墩连接在一起，确保钢管柱的整体稳定性。

3.3 贝雷梁支架安装

在钢管柱顶面钢板上将主横梁的位置测放出来，该工程主横梁采用工字钢，根据桥面的宽度合理地对工字钢进行下料，采用厚度为12mm的钢板将2根I45a工字钢焊接成双拼横梁，钢板尺寸为100mm×200mm，工字钢采用吊车吊运就位后，并与钢管柱顶面钢板焊接在一起。横梁安装完成后根据贝雷梁布置图将其安装位置采用红漆进行标注，贝雷梁应在地面上根据分段安装图进行组装，以贝雷销和定型支撑片分别做纵向和横向连接，采用钢管将2段贝雷梁固定在一起，防止贝雷梁出现侧滑现象[4]。为了防止贝雷梁因安装顺序不同出现应力分布不均的情况，该工程从桥面中间往两边进行贝雷梁安装，采用U型卡将贝雷梁紧固在横梁上，个别贝雷梁与工字钢之间存在缝隙情况，则应立即采用合适厚度的钢板进行垫实，确保贝雷梁安装到位[5]。贝雷梁纵向方向应以间距90cm和规格I20b工字钢进行布设上部支撑梁，工字钢搭接必须处于贝雷梁上，避免出现受力薄弱点，工字钢顶面应平整。

3.4 钢管支架安装

盘扣支架的立杆尺寸为60mm×3.2mm，型号为A-XT型，水平杆、竖向斜杆和水平斜杆尺寸均为48mm×2.5mm，可调托座尺寸为48mm×6.5mm，型号为A-ST型。盘扣支架的立杆纵向间距为1.2m，翼板立杆横向间距为1.2m，腹板区域立杆横向间距为0.9m，水平杆步距均为1.5m。支架搭设之前应在I20b工字钢上弹出支架设计轴线，从箱梁两侧开始往跨中测放立杆中线，从而有效地避免立杆出现错位或者搭偏现象[6]。在工字钢上安装可调底座，底座丝杆外露长度≤30cm，底座的受力重心与下部工字钢支撑梁受力重心应保持一致。将立杆插入可调底座的立杆套筒，扫地杆距离I20b工字钢顶面≤55cm，水平杆在圆盘小孔处抵住立杆，采用插销进行敲紧固定。接着安装斜杆，同样在圆盘大孔处与立杆进行固定和连接[7]。11#桥第四、五联现浇箱梁高度最大为2.5m，翼缘位置侧面为斜面，在混凝土浇捣时将受到较大侧压力，因此在该处箱梁左右两边立杆底部增设3组抗滑钢筋，将直径为22mm的钢筋焊接在工字钢上，钢筋插入立杆钢管长度为150mm，以此来限制立杆侧滑。

3.5 组合支架预压

为了消除支架变形和验证支架承载力情况，按照规定进行支架预压作业。将支架上箱梁模板和自重的总和再乘以1.2倍即可得到该工程支架的预压荷载。从跨中开始向支点进行对称均匀加载，先从腹板和箱室底部开始再往腹板顶部和翼缘板等位置进行加载，按照0.6倍、0.8倍和1.0倍预压荷载值分3级进行加载，加载时应注意轻拿轻放，确保支架受荷均匀[8]。为了准确地测量支架变形情况，在混凝土条形基础的中点、1/4长度和端部等位置各布置2个监测点，在墩与墩之间的贝雷梁底部的中点、1/4跨和端部等断面布置监测点，在箱梁底部中心、边缘和翼缘板边缘等断面布置监测点（如图2所示），在每根钢管立柱上约1.0m位置布置1个监测点，在支架预压前应对所有监测点原始标高进行测量与记录，在分级加载过程中应注意加强监测点沉降情况测量，待支架预压后全部卸载则应按照规定对回弹量进行测量，每级加载后，支架沉降观测频率为1次/6h，支架平均沉降量差值＜2mm方可进入下一级加载，最后一级加载后，待24h观测后，如果平均沉降量差值＜1mm，则证明支架承载力和稳定性满足设计要求。

图2 箱梁支架监测点布置图

4 结束语

该工程现浇连续箱梁采用贝雷梁结合钢管支架，该支架形式具有承载力高、梁底高程调整灵活和支架稳定性高等特点，完美地解决箱梁梁底高程调整难度大等难题，该支架操作简便，在作业面上可以灵活地组织流水施工，为后续箱梁施工提供便利的条件。实践表明，该组合支架形式合理有效，在后续现浇连续箱梁混凝土浇捣过程中没有出现支架明显沉降和支架失稳等现象，支架稳定性良好，施工效果显著。