某特大橋連續(xù)梁 0號(hào)塊現(xiàn)澆膺架法施工技術(shù)

龔雄文

1 工程概況

某特大橋(48+64+48)m連續(xù)梁梁底凈高在12m以下，且承臺(tái)尺寸較大(9.1m×12.1m)，其0號(hào)塊采用現(xiàn)澆膺架施工，膺架直接搭設(shè)在承臺(tái)上。

2 支架搭設(shè)

采用φ530mm螺旋鋼管作為支撐立柱，橫向一排 5根，安裝鋼管前，在承臺(tái)面上鋪設(shè)一層2 cm厚高強(qiáng)細(xì)?；炷琳移剑谄湓O(shè)計(jì)位置放上尺寸為1m×1m，厚14mm的鋼板，借助吊車將鋼管按設(shè)計(jì)位置鉛垂就位，將鋼管與鋼板焊接牢固。鋼管頂橫梁采用2根Ⅰ25a工字鋼每隔1.0m用一塊連接板并焊而成，在鋼管頂面靠近工字鋼邊緣各焊接一個(gè)擋板，防止工字鋼移位。

橫梁上搭設(shè)兩層Ⅰ25a工字鋼縱梁，上下縱梁之間由 3根一組的φ48mm無(wú)縫鋼管支頂牢固，調(diào)節(jié)標(biāo)高，腹板位置布置 3根Ⅰ25a工字鋼，底板位置布置 7根Ⅰ25a工字鋼，由鋼板調(diào)節(jié)標(biāo)高，側(cè)模由φ48×3.5mm碗扣架與兩組2根Ⅰ25a工字鋼并焊而成的縱梁支頂起來(lái)，由頂托調(diào)節(jié)標(biāo)高。工字鋼之間用[10mm槽鋼連接成整體。支架搭設(shè)見(jiàn)圖 1。

3 模板安裝

0號(hào)塊側(cè)模采用整體鋼模板，分節(jié)用螺栓連接。底模采用 15mm厚竹膠板，人工裁剪拼裝而成，底模下面鋪設(shè)12 cm×12 cm方木，順橋向間距 25 cm，與鋼板一起作為標(biāo)高調(diào)整及預(yù)拱度調(diào)設(shè)的介質(zhì)。內(nèi)模材料采用竹膠板，內(nèi)模的加固采用內(nèi)拉外頂相結(jié)合。

4 力學(xué)檢算

4.1 荷載組合

1)箱梁重量計(jì)算，箱體自重按均布荷載分析:

1/2斷面重量計(jì)算:

上伸外翼板斷面面積:S1=1.14m2;

腹板斷面面積:S2=6.51m2;

上蓋板斷面面積:S3=1.11m2;

下蓋板斷面面積:S4=1.33m2;

1/2斷面面積:S=S1+S2+S3+S4=10.09m2。

1/2斷面每延米重量:G=10.09×2.5×10×1.2=302.7 kN/m。上伸外翼板荷載:q=1.14×302.7=34.2 kN/m。10.09

2)模板重量分析取5 kN/m。

3)施工人員、堆放及運(yùn)輸?shù)墓ぞ呒安牧虾奢d分析取 3 kN/m。

4)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載分析取 2 kN/m。

4.2 地基承載力驗(yàn)算

由于膺架直接作用在承臺(tái)上，地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求，無(wú)需進(jìn)行檢算。

4.3 縱梁計(jì)算

由于腹板處混凝土的重量最重，因此只需驗(yàn)算腹板處縱梁(腹板位置 3根Ⅰ25a工字鋼)。

4.4 橫梁計(jì)算

螺旋鋼管布置為 5根/排，橫梁受力情況見(jiàn)圖 2(縱梁 7根Ⅰ25a工字鋼)。

計(jì)算所得:F1=80.7 kN，F(xiàn)2=85.5 kN，F(xiàn)3=30.5 kN。

則:R1=83 kN，R2=364.6 kN，R3=132 kN，Mmax=49.8 kN?m。

最大正應(yīng)力強(qiáng)度滿足要求。

端部承壓(磨光頂緊)應(yīng)力:364.6×10-3/(2×0.1162)= 13.5MPa＜200MPa。

工字鋼腹板壓應(yīng)力:σ=364.6×10-3/(2×0.116×2× 0.008)=98.2MPa＜[σ]=135MPa，滿足承載力要求。

5 支架預(yù)壓

為了確保 0號(hào)塊現(xiàn)澆施工安全，需對(duì)膺架進(jìn)行預(yù)壓以檢驗(yàn)其承載能力和撓度值。通過(guò)模擬膺架在 0號(hào)塊施工時(shí)的加載進(jìn)行分析，驗(yàn)證膺架的彈性變形，減少或消除其非彈性變形，指導(dǎo)膺架施工中模板的預(yù)拱度值，并據(jù)此評(píng)價(jià)其施工安全性。

0號(hào)塊長(zhǎng)8 m，計(jì)算重量約 202 t，試驗(yàn)荷載為 202×1.2= 242.4 t。由于 0號(hào)塊澆筑施工時(shí)恒載與部分施工荷載基本呈均布狀態(tài)，所以采用堆砂袋法預(yù)壓。砂袋在底模上每袋按 60 kg計(jì)算，按順序堆放整齊，從中間向兩端進(jìn)行加載。第一級(jí)加載至 60%，觀測(cè)12 h，第二級(jí)加載至100%，觀測(cè)12 h，第三級(jí)加載至120%，觀測(cè) 12 h。通過(guò)測(cè)量記錄，觀察膺架受力情況，設(shè)定預(yù)拱度。

6 施工注意事項(xiàng)

1)由于現(xiàn)場(chǎng)受力存在不均衡性及檢算計(jì)算模式的局限性，混凝土澆筑需制定合理方案以確保膺架的整體穩(wěn)定。橫斷面混凝土澆筑按照“由上到下、左右對(duì)稱”，縱斷面混凝土澆筑先兩端后中間。

2)施工及預(yù)壓過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)配置專職安全員監(jiān)測(cè)膺架變形，如有異常，應(yīng)及時(shí)采取措施，查找原因，排除問(wèn)題方能繼續(xù)施工。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)膺架受力檢算分析和預(yù)壓試驗(yàn)確定的混凝土澆筑方案及設(shè)定的預(yù)拱度進(jìn)行 0號(hào)塊施工，有效的控制了施工過(guò)程和施工后的變形，且施工完成、混凝土初凝后支架也停止了變形，未因支架變形產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，保證了工程質(zhì)量。

[1] TZ 213-2005，客運(yùn)專線橋涵工程施工技術(shù)指南[S].

[2] J 462-2005，鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 李習(xí)文.跨鐵路現(xiàn)澆箱梁膺架法施工技術(shù)[J].山西建筑，2010，36(4):322-323.