現(xiàn)澆箱梁貝雷支架施工工藝

李 麗

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

現(xiàn)澆箱梁貝雷支架施工工藝

李 麗

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

文章結(jié)合在某城際快速路現(xiàn)澆砼連續(xù)箱梁匝道橋的施工，介紹了現(xiàn)澆箱梁貝雷支架施工工藝的設(shè)計和全面驗算，在施工中，箱梁的各截面尺寸和標高與設(shè)計相吻合，各項指標均符合設(shè)計及規(guī)范要求，有效杜絕了交通事故的發(fā)生，同時保證安全質(zhì)量及施工如期完成，為今后在施工中的合理使用提供了借鑒。

箱梁；貝雷支架；工藝

隨著我國交通車輛的日益增長，互通立交橋梁隨之大量修建，傳統(tǒng)的滿堂支架已經(jīng)無法滿足立交橋梁施工時橋跨以下交通需要，為確保施工安全，同時維持交通順暢通行，采用貝雷支架進行橋梁上部結(jié)構(gòu)箱梁現(xiàn)澆，是解決施工與交通之間矛盾的有效方法?，F(xiàn)澆箱梁貝雷支架的設(shè)計、驗算及施工方法是否合理，直接關(guān)系到現(xiàn)澆箱梁能否安全、保質(zhì)施工，并確保交通安全。

1 工程概況

本橋共 7 聯(lián)，按第 1～7 聯(lián)順序先后為：（3×22）m+（3×22）m+（35+42+35）m+（20+22+22）m+（4×22）m+（4×22）m+（25+30+25）m，橋長564 m，橋?qū)?0.0 m，為單向兩車道，位于R=110 m、350 m的圓曲線和緩和曲線上。

其中第3聯(lián)上跨某高速公路，跨徑為（35+42+35）m為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，梁截面型式均為單箱、單室斜腹板截面，橋?qū)捑鶠?0.0 m，箱梁高2.2 m，在施工中需滿足高速公路正常運營凈空要求，各工序必須合理安排，盡可能縮短施工周期，以減少對高速公路運營的影響。

2 工藝特點

（1）采用貝雷支架,結(jié)構(gòu)簡單,可重復(fù)利用，施工簡便,安全可靠，同時貝雷支架力學(xué)性能穩(wěn)定，能夠克服風(fēng)阻力和減少地基處理范圍。

（2）能夠保證下穿支架道路通行和河流暢通要求，同時對于跨越跨徑較小的小溪、小河、水渠、公路等障礙物時，施工尤為方便。

（3）貝雷支架與滿堂支架現(xiàn)澆法相比，克服了滿堂支架受力不均衡和拼裝繁瑣的缺點，減少了工序和人工勞動強度，施工速度快，工期減少25%。

（4）適用于荷載重、中高墩、跨度15～50 m連續(xù)箱梁施工、地基需處理及有通行要求的箱梁施工?？蓪嵤┝魉鳂I(yè)，施工不受地形、施工場地及橋下通行等限制。

3 工藝原理

（1）貝雷支架由支墩基礎(chǔ)、鋼管支墩、橫向工字鋼、貝雷片桁架、桁架上槽鋼、模板組成。在支墩位置采用無縫直徑較大鋼管作為臨時支墩，貝雷支架橫斷面圖見圖1。

（2）貝雷支架主要工作內(nèi)容是在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，對支架結(jié)構(gòu)進行合理布置，在支架和模板就位后進行超重預(yù)壓，準確測定貝雷支架的彈性變形，消除非彈性變形后，進行梁體砼澆注，待梁體張拉后完成脫模及拆架的過程。

（3）貝雷支架整體采用簡支受力結(jié)構(gòu)模型進行設(shè)計和驗算，同時根據(jù)支架計算荷載的組合原則，對箱梁和支架荷載采用極限狀態(tài)設(shè)計法進行荷載的組合計算和箱梁不同斷面的荷載標準值進行分析。

（4）支架驗算內(nèi)容有：①模板、模架系統(tǒng)驗算：模板、模架的荷載、強度和剛度驗算；②貝雷支架驗算：工字鋼橫梁、貝雷縱梁、加固槽鋼的荷載、強度和剛度驗算。鋼管支墩的荷載分布、強度和穩(wěn)定性計算，以及支架整體穩(wěn)定性驗算；③地基承載力計算：實際地基容許承載力通過試驗確定，如不滿足要求，則通過設(shè)置混凝土條形基礎(chǔ)及換填增加基礎(chǔ)承載力。

圖1 貝雷支架橫斷面圖

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

鋼管支墩基礎(chǔ)處理→鋼管支墩和工字鋼橫梁制作及安裝→貝雷縱梁拼裝及加固→箱梁模板鋪設(shè)→支架預(yù)壓和預(yù)拱度設(shè)置。

4.2 貝雷支架拼裝操作要點

4.2.1 鋼管支墩基礎(chǔ)處理

在鋼管支墩架設(shè)之前必須對原地基進行檢測，當(dāng)承載力低于設(shè)計要求時應(yīng)采取地基處理措施，本工法地基處理措施為先對地基進行碾壓，再澆注條形砼基礎(chǔ)增大承載面積來滿足貝雷支架制梁的需要。

橋跨處支架基礎(chǔ)范圍內(nèi)場地推平、分層碾壓、夯實，要求基頂面的壓實后其地基密實度不能小于95%，再進行支架基礎(chǔ)施工。根據(jù)現(xiàn)場支墩布置情況，對基礎(chǔ)區(qū)域進行現(xiàn)場測量放樣，采用C20砼條形基礎(chǔ)，厚度50～80 cm。

4.2.2 鋼管支墩和工字鋼橫梁制作及安裝

按照現(xiàn)場地形要求，根據(jù)計算設(shè)置多排臨時支墩。根據(jù)支架設(shè)計，對進場鋼管進行尺寸檢查。鋼管運至施工現(xiàn)場后，并且進行鋼管對接，確保焊接質(zhì)量。鋼管長度由計算確定，鋼管在制作時，應(yīng)注意以下事項：①鋼管接長時，兩管接頭對口應(yīng)保持在同一軸線上，多節(jié)拼接時應(yīng)減少累計誤差；②鋼管接長時，如管端橢圓度較大，可利用輔助工具加以校正，相鄰鋼管對口板邊高差不大于1 mm；③鋼管接長成型后的縱橫彎曲矢高允許偏差不應(yīng)大于管長h/1 200；④鋼管的接頭，采用對焊焊接接頭；⑤鋼管接頭和焊連接板的焊縫質(zhì)量，必須滿足規(guī)范規(guī)定和正常施工時的受力要求。

鋼管頂部和底部焊連接鋼板，安裝時鋼管底部與砼基礎(chǔ)錨固螺栓連接。在鋼管頂部連接板上根據(jù)橫坡要求墊不同厚度鋼板，鋼板尺寸與鋼管連接板一樣大，工字鋼橫梁與調(diào)橫坡鋼板、鋼管連接板之間滿焊連接，見圖2。

每一跨鋼管施工后，立即按設(shè)計標高修平鋼管，對鋼管進行剪力撐和水平撐的連接。安裝雙拼工字鋼I 36 b橫梁，雙拼工字鋼橫梁I 36 b在施工現(xiàn)場場地上焊接連接板組成2根一組，形成整體后用吊機進行安裝，并注意必須放在鋼管的中部。

鋼管頂部和底部焊接長寬為50×50 cm，厚20 mm連接鋼板，安裝時鋼管底部與砼基礎(chǔ)通過預(yù)埋錨固螺栓連接。在鋼管頂部連接板上根據(jù)橫坡要求墊不同厚度鋼板，鋼板長、寬與鋼管連接板同等大小，工字鋼橫梁與調(diào)橫坡鋼板、鋼管連接板之間滿焊連接，見圖2。

圖2

4.2.3 貝雷縱梁拼裝及加固

根據(jù)受力簡算確定采用貝雷片組合形式，此工法采用單層不加強形式，單片貝雷片之間通過標準連接片連接，貝雷架組之間間距根據(jù)驗算而定。先將貝雷片在地面上按設(shè)計片數(shù)拼裝，并分組連接好。在工字鋼橫梁上按照設(shè)計間距，將各組貝雷架的位置用油漆標好。然后，采用25 t吊車將已聯(lián)接好的貝雷架按照先中間后兩邊的順序吊裝到位。

因設(shè)計采用單層不加強貝雷結(jié)構(gòu)作為梁體的承重平臺，為提高貝雷架的整體受力效果及加強貝雷架的整體穩(wěn)定性，采用槽鋼（間距根據(jù)驗算確定，一般不大于60 cm）橫橋向?qū)⒇惱准苓B接成整體。槽鋼鋪設(shè)完后，用鋼筋加工成U型，端頭焊在槽鋼上，將貝雷片與槽鋼連接成整體。槽鋼上設(shè)12×12×30 cm木楔，用于調(diào)整預(yù)拱度和卸架；木楔上設(shè)10×10 cm的木縱梁。其上布置底板、懸臂板的模架系統(tǒng)。

4.2.4 箱梁模板鋪設(shè)

底模板、懸臂板模板均采用δ=12 mm厚的竹質(zhì)膠合板，箱梁內(nèi)模采用δ=12 mm厚的木質(zhì)膠合板。側(cè)模板下布置10×10 cm的縱向方木（縱楞木），間距@=30 cm，其下布置定型鋼骨架，縱向間距@=80 cm，定型鋼骨架上下弦桿采用：10槽鋼，立柱及斜撐采用φ48×3.5 mm鋼管制作。頂板內(nèi)模板下布置10×10 cm的縱向方木（縱楞木），間距@=30 cm，其下布置10×10 cm的橫向方木（橫楞木），間距@=80 cm，橫楞木下設(shè)φ8 cm圓木立柱，縱橫間距均為@=80 cm，中間設(shè)水平撐。模板安裝采用吊機安裝，測量班配合測量定位，模板安裝允許偏差嚴格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)范，外模拆除必須等預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉壓漿，且水泥漿達到一定強度后方可進行。拆模時從跨中向兩端支架循環(huán)放松和卸去外模架底部楔形墊塊，使外模落在貝雷支架分配梁上，將其托出吊放于汽車上運至指定場地。

4.2.5 支架預(yù)壓和預(yù)拱度設(shè)置

4.2.5.1 荷載堆載

預(yù)壓采用滿負荷預(yù)壓，采取堆砂袋方式預(yù)壓，翼板處采用砂袋堆載，要求砂袋的重量等于梁1.2倍的重量，以達到預(yù)壓效果。堆載所用的荷載需采用25 t汽車吊運至箱梁模板上，但必須保證下放荷載時要輕放，不得沖撞底模，再采用人工先均勻地搬運至箱梁底模上，直至達設(shè)計箱梁的荷載。在吊車將荷載運至底模上不得在同一處出現(xiàn)集中堆載。做到每次運至模板上的荷載均勻分布至模板上再上吊另一堆荷載。加載及卸載順序按荷載總重的：0→25%→50%→100%→120%→100%→50%→25%→0進行加載及卸載，并測得各級荷載下的測點的變形值。

4.2.5.2 觀測

在加載前觀測這些點的標高，并記錄下來，堆載過程中同時進行這些點的沉降觀測，滿載后再觀測一次標高，此后每天對這些點標高進行觀測，觀測周期為3次/天，直到這些點沉降量滿足要求為止，進行卸載，再觀測這些點的標高，算出支架的彈性變形。根據(jù)受力分析可知在跨中的彎矩最大，因此布點選擇在跨中，每跨布置3點（3點分布在箱梁的中間以及兩側(cè)距梁邊1/4處）。測量器具選擇水準儀和長剛卷尺。將鋼卷尺的一端固定在選好點的模板底下，另一端采用下面懸掛30kg的重物，保證鋼卷尺的順直。

4.2.5.3 數(shù)據(jù)整理

根據(jù)預(yù)壓試驗所測得的數(shù)據(jù)進行分析，對所設(shè)計的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁模板支架進混凝土澆筑時的產(chǎn)生的變形進行有效的控制。

4.2.5.4 預(yù)拱度的設(shè)置

確定預(yù)拱度時考慮下列因素：支架在荷載作用下的總變形量，支架在荷載作用下的彈性變形，支架在荷載作用下的非彈性變形，箱梁設(shè)計預(yù)拱度，根據(jù)設(shè)計院提供。

根據(jù)梁的拱度值線形變化，其他各點的預(yù)拱度值，應(yīng)以中間為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進行分配。預(yù)拱度曲線方程：Y=[4δ.x(L-x)]/L2。

取梁端點為坐標原點，跨長為L，主梁跨中預(yù)拱度值δ，以預(yù)拱度向上設(shè)置，見圖3。

根據(jù)箱梁砼澆注結(jié)束沉降觀測量值、預(yù)應(yīng)力施加完畢后一段時間觀測所得的起拱度與預(yù)壓觀測值的對比，進一步調(diào)整預(yù)拱度。

5 質(zhì)量控制

（1）支架基礎(chǔ)地基承載力必須達到設(shè)計要求，澆筑時控制好基礎(chǔ)的平整度和頂面標高，同時做好鋼管支墩錨固螺栓的預(yù)埋。

圖3 預(yù)拱度曲線方程圖

（2）鋼管支墩的垂制度控制以及剪刀撐和水平撐安裝質(zhì)量控制。軸線定位允許偏差：①單樁的縱橫軸線位置：±5 mm；②兩樁之間的中心間距：±5 mm；③豎直度：0.1%。

（3）模板制作質(zhì)量控制要求：模板邊角部應(yīng)加強處理，拼縫處要仔細，在側(cè)模和底模之間的拼縫處及縱向拼縫處，采用平口連接，并用膩子再次密封。同時，內(nèi)模的拼縫也應(yīng)認真檢查，并包裹塑料薄膜防止漏漿。

（4）進行預(yù)壓時必須連續(xù)待48 h的沉降觀測，沉降值累計小于2.0 mm，方能進行卸載。

6 結(jié)束語

采用貝雷支架對上跨道路進行箱梁施工，由于其拼裝方便、機動性強、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，同時減小了對道路通行的影響，保證了道路的安全暢通，在施工應(yīng)用中獲得了良好的效果，產(chǎn)生了較好的社會效益，同時貝雷支架基礎(chǔ)避免了大面積地基處理，且支架不易變形，利用率高，提高了機械化和自動化的水平，大大地降低了施工成本取得良好的經(jīng)濟效益。

Cast-in-place box Liang Behre Support Construction Craft

Li Li

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U448.21+3

A

1000-8136(2011)08-0049-03

李麗，女，1974年出生，陜西南鎮(zhèn)縣人，1995年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，2009年畢業(yè)于西南交通大學(xué)本科畢業(yè)。