淺談石頭河大橋貝雷梁支架法施工

蘆本川

摘 要：本文結(jié)合吉圖琿鐵路石頭河大橋的施工實踐，就貝雷梁支架法施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；支架施工；關(guān)鍵工序；技術(shù)控制

由中鐵十九局集團第二工程有限公司承建的吉圖琿鐵路石頭河大橋中心里程GDK325+862.61，全長276.40m，設(shè)計為8孔31.1米雙線簡支箱梁，其中，2#墩～8#臺現(xiàn)澆支架采用單層貝雷梁支架法。

貝雷梁支架法就是在橋墩承臺上支立鋼管柱，梁跨中間加兩臨時支墩，2#墩～6#墩各支墩間距為：8.91+10.5+8.91m，由于過河和過路的影響，6#墩～8#臺臨時墩間距為：8.91+9+10.41m。柱頂橫向放置2I45b橫梁，橫梁長12米。橫梁上沿橋縱向鋪設(shè)單層雙組貝雷梁，在貝雷梁頂橫向鋪設(shè)I22a工字鋼分配梁，長12m，間距為70.5cm，在分配梁頂布置10×10cm方木間距為30cm以及1.5cm木膠板底模；側(cè)模采用鋼模板，內(nèi)模采用1.5cm木膠板和肋木組拼制成。在鋼管柱頂部放置用于調(diào)整貝雷梁底部標高的609普通型活動端，作為脫模設(shè)施。

1 貝雷支架安裝

1.1 貝雷支架拼裝

貝雷架下部采用Φ609×16mm鋼管作為支撐立柱，立柱是由相對應(yīng)的609鋼支撐拼接管通過法蘭盤用高強螺栓連接，將所受荷載傳遞到承臺（或臨時墩），然后傳遞給地基。為保證鋼管立柱受力均勻、平衡傳力，須保證鋼管在鉛垂狀態(tài)下立于承臺上，所以在鋼管設(shè)置厚14mm的法蘭鋼板進行連接。

1.1.1根據(jù)梁底標高扣除模板厚度、方木高度、貝雷架高度、工字鋼高度及活動端，最后計算出鋼管長度和確定條形基礎(chǔ)標高。

1.1.2在澆筑條形基礎(chǔ)時使用水準儀抄平，保證條形基礎(chǔ)及承臺上鋼管基礎(chǔ)四角標高一致，安裝時不平處用干硬性砂漿將鋼板和承臺之間的空隙填滿、搗實，確保鋼板安放牢固。

1.1.3提前根據(jù)支架高度組拼609鋼支撐接管。

1.1.4鋼管安裝好后，用[14槽鋼通過焊接將鋼管連接成整體。

1.1.5條形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)采用C40混凝土澆筑，根據(jù)條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力計算，條形墩尺寸為：12×1.5×1m，根據(jù)支架計算，基底承載力大于300KPa方可施作條形基礎(chǔ)。2#墩～8#臺下部地基承載力較高，經(jīng)現(xiàn)場測試，下挖到基巖的風(fēng)化巖面后，地基承載力均大于300KPa。

1.2 安裝609普通活動端

本方案采用609普通活動端作為脫模的手段， 利用塞鐵和斜鐵來調(diào)整柱頂標高，也作為拆模的活動裝置。609普通活動端調(diào)節(jié)范圍為20cm。

1.3 工字鋼橫梁安裝

用2根Ⅰ45b工字鋼并焊做為橫梁，橫橋向放在活動端頂部。并在活動端頂面鋼板上，靠近工字鋼邊緣處，各焊一個擋板，防止工字鋼移動。

1.4 貝雷架安裝

先將貝雷片在地面上按設(shè)計片數(shù)拼裝，并分組聯(lián)結(jié)好。在工字鋼橫梁上按設(shè)計間距，將各組貝雷架的位置用油漆標好。然后，用20t吊車將已聯(lián)結(jié)好的貝雷架按先中間后兩邊的順序吊裝到位，并用自制U型卡將貝雷架固定在橫梁上。

1.5 貝雷架的加固

因設(shè)計采用單層貝雷架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穩(wěn)固性，采用[14cm的槽鋼橫橋向?qū)⒇惱准苈?lián)結(jié)成整體。

1.6 模板安裝

1.6.1貝雷梁上設(shè)橫向分配梁，采用I22a工字鋼，縱向間距70.5cm，長度12m。

1.6.2用10×10cm的方木，按橫向30cm的間距（腹板處間距15cm）在工字鋼上布好，方木上鋪1.5cm厚木膠板作為底模。側(cè)模在廠家設(shè)計時，已預(yù)留了10cm方木和1.5cm木膠板的位置。

1.6.3梁體側(cè)模和端模采用整體鋼模板，用螺栓連接。

2 支架預(yù)壓

預(yù)壓方法就是模擬該孔砼梁的現(xiàn)澆過程，進行實際加載，以驗證并得出其承載能力。荷載按順序逐加，進行連續(xù)觀測，當完成100%荷載加載后，6小時觀測一次，12小時觀測一次，24小時再觀測一次。

貝雷架搭設(shè)完畢后，對支架系統(tǒng)模擬梁部進行全截面等載預(yù)壓，以消除支架的非彈性變形，驗證支架的可靠性和穩(wěn)定性，測定支架的彈性變形值；采用工22a工字鋼分層逐級加載，加載過程中嚴格檢查支架系統(tǒng)，對薄弱環(huán)節(jié)及時進行加固處理，消除隱患。

2.1 荷載計算

跨中混凝土斷面為：（1.177+2.022+0.582+0.54）×2=8.642m2。考慮1.2倍安全系數(shù)，簡支混凝土箱梁計算重量約為：31.1×8.642×2.6×1.2=839t；模板、方木、木膠板重量為：57+3+20+8+2=90t

故現(xiàn)場應(yīng)模擬施加總荷載約為929噸，其沿縱向28.5米長度方向分配，平均32.6噸/米。

2.2 關(guān)于基準點的設(shè)置

模擬實際空模床的準確位置，并以此姿態(tài)作為撓度、位移和應(yīng)力應(yīng)變測量的初始態(tài)，觀測點布置圖。

2.3 預(yù)壓前的檢查

2.3.1檢查貝雷架各構(gòu)件聯(lián)接是否緊固，金屬結(jié)構(gòu)有無變形，各焊縫檢測是否滿足設(shè)計規(guī)范的要求。

2.3.2檢查貝雷架的立柱與橋墩間的錨固是否牢固。

2.3.3完全模擬澆注狀態(tài)進行全面檢查，只有全面檢查合格后方能進行試驗工作。

2.4 荷載準備：

關(guān)于荷載：根據(jù)前述現(xiàn)場應(yīng)模擬施加的總荷載約為929噸。

根據(jù)施工的實際情況，929噸荷載由I22a工字鋼作為配重進行預(yù)壓。每斷面需放置988根工字鋼。

2.5 加載方案及加載程序

在分配梁上放置三層配重工字鋼，第1～6層每層104根I22a工字鋼、第7～12層每層54根I22a工字鋼、第13層40根I22a工字鋼，每根工字鋼放置縱向長度為28.5米。

2.5.1加載程序

1）加載過程共分兩級：0→50%→100%

2）第一級加載：0→50%

第一級加載至50%，約464.5噸。在分配梁上堆放500根通長工字鋼。此時為加載至箱梁施工荷載狀態(tài)的50%，進行測量記錄，觀察貝雷架受力的情況。每2小時觀測一次，連續(xù)兩次觀測沉降量不超過3mm，且沉降量為零時進行第二次加載。

3）第二級加載：50%→100%

第二級加載至100%，重約464.5噸。

此時為加載至箱梁施工荷載狀態(tài)的100%，進行測量記錄，觀察貝雷架受力的情況。按6小時、12小時、24小時的順序，進行測量觀察。連續(xù)2于觀測支架沉降變位均小于3mm則可以認為地基沉降基本穩(wěn)定。

2.5.2加載過程中應(yīng)注意的問題

1）對各個壓重荷載必須認真稱量、計算和記錄。

2）所有壓重荷載應(yīng)提前準備至方便起吊運輸?shù)牡胤健?/p>

3）在加載過程中，要求詳細記錄加載時間、噸位及位置，要及時通知測量組做現(xiàn)場跟蹤觀測。未經(jīng)觀測不能進行下一級荷載。每完成一級加載應(yīng)暫停一段時間，進行觀測，并對貝雷架進行檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時停止加載，及時分析，采取相應(yīng)措施。如果實測值與理論值相差太大應(yīng)分析原因后再確定下一步方案。

2.6 卸載方案及注意事項

卸載方案類似加載方案，只是加載程序的逆過程，卸載過程同樣分兩個階段。要均勻依次卸載，防止突然釋荷之沖擊，并妥善放置重物以免影響正常施工。卸載時每級卸載均待觀察完成，做好記錄后再卸至下一級荷載，測量記錄貝雷架的彈性恢復(fù)情況。所有測量記錄資料要求當天上報試驗指導(dǎo)小組，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)異常問題要及時匯報。

2.7 觀測卸載后各測量點標高H4

卸載后測量出各測量點標高值H4，此時就可以計算出各觀測點的變形如下：

加載后各測量點標高值H2進行測量

維持布載24小時后、分級卸載前測量各測量點標高值H3

非彈性變形δ1=H1-H4。通過試壓后，可認為支架、模板、方木等的非彈性變形已經(jīng)消除。

彈性變形δ2=H4-H3。根據(jù)該彈性變形值，在底模上設(shè)置預(yù)拱度δ2，以使支架變形后梁體線型滿足設(shè)計要求。

另外，根據(jù)H2和H3的差值，可以大體看出持續(xù)荷載對支架或貝雷梁變形的影響程度。

3 結(jié)語

通過對以上貝雷梁支架法施工的關(guān)鍵工序進行了嚴格的技術(shù)控制，中鐵十九局集團第二工程有限公司吉圖琿客專石河大橋雙線簡支箱梁施工合格率100%，優(yōu)良率99%，完全滿足了設(shè)計要求，并為今后類似工程施工積累了豐富經(jīng)驗。