實(shí)例探析現(xiàn)澆連續(xù)梁貝雷梁支架施工技術(shù)

熊中慶

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 工程簡(jiǎn)況

范家嘴大橋起訖里程為K0 +004.500～K0 +218.500，中心樁號(hào)為K0 +111.500，橋梁全長(zhǎng)為214 m，大橋孔跨布置為30 +70 +38 m。梁體為單箱雙室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。箱梁高度:墩頂截面梁高為4.3 m，中跨跨中截面和觀山壩岸邊跨梁端截面梁高均為2.2 m，其間梁底下緣曲線按二次方拋物線變化，距主跨橋跨對(duì)稱中線左右各1 m 位置為拋物線起止點(diǎn)。箱梁截面頂板厚度:土城岸邊跨頂板厚度由28 cm 變?yōu)?3 cm，中跨及觀山壩岸邊跨頂板厚度由28 cm 變?yōu)?3 cm，1#、2#墩墩頂截面頂板厚度為130 cm。箱梁底板厚度:中跨及觀山壩岸的底板厚度由32 cm 漸變到60 cm，按二次方拋物線漸變;土城岸邊跨底板在其頂板加厚為58 cm 的范圍內(nèi)加厚，較距離1#墩同樣位置處的中跨底板加厚25 cm。箱梁腹板厚:中跨及觀山壩岸腹板厚度從50 cm 漸變?yōu)?0 cm，土城岸邊跨腹板厚度從75 cm 變?yōu)?20 cm，兩岸邊跨梁端為實(shí)心截面。橋梁平面位于直線上，縱向坡度i=0.6%，橫向設(shè)置雙向i=2%坡度。橋面寬度:2.25 m 人行道+2 ×3.75 m 行車道+2.25 m 人行道=12 m。

2 貝雷支架施工方案

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式和環(huán)境條件，主橋第1、2 跨采用支墩貝雷梁現(xiàn)澆支架施工，第1 跨貝雷梁支架布置為12 m +15 m 兩跨簡(jiǎn)支梁，第2 跨貝雷梁支架布置為19.5 m +24 m+19.5 m 三跨連續(xù)梁。第3 跨采用滿堂支架施工。

第1、2 跨貝雷梁現(xiàn)澆支架從下至上依次由鋼筋混凝土鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土圓柱墩(主墩處為φ530 ×8 鋼支墩)、墩間聯(lián)結(jié)系、墩頂橫梁、貝雷梁、橫向分配梁、鋼管支架、縱向分配梁、模板系統(tǒng)組成?？缰兄Ф詹捎弥睆?.6 m 圓柱墩，樁基礎(chǔ)采用直徑1.6 m 鉆孔灌注樁，嵌巖深度不小于3.5 m;主墩端部處支墩采用6 根φ530 ×8 無(wú)縫鋼管，通過(guò)預(yù)埋螺栓與承臺(tái)連接。第一跨中支墩墩頂設(shè)置雙層4 ×40b 工字鋼橫梁;第二跨中支墩墩頂設(shè)置雙層工字鋼橫梁，底層為4 ×45b工字鋼，上層為4 ×40b 工字鋼;端部支墩墩頂設(shè)置單層2 ×40b 工字鋼橫梁，橫梁上安放加強(qiáng)型貝雷梁。貝雷梁頂設(shè)置橫向分配梁，采用工10 型鋼，縱向間距根據(jù)鋼管支架縱向間距布置。鋼管支架采用φ48 ×3.5mm 鋼管扣件，根據(jù)箱梁截面厚度，腹板下鋼管縱橫向間距取30 ×30 cm，45 ×30 cm、60 ×30 cm 三種布置形式;箱室底板下鋼管縱橫向間距取30 ×30 cm，45 ×60 cm、60 ×60 cm、60 ×90 cm 四種布置形式;翼緣板下鋼管縱橫向間距90 ×90 cm 布置形式。

模板面板根據(jù)腹板高度分別采用1.8 cm 厚和1.5 cm厚膠合板，模板背楞采用5 cm ×10 cm 方木橫橋向布置，間距20 cm。鋼管頂縱向分配梁采用15 cm ×10 cm 方木縱橋向布置，橫向間距根據(jù)鋼管支架間距布置。

3 施工要點(diǎn)

3.1 支架地基處理

2#墩至3#墩之間原地面為河灘地，將原地表沙土挖除、清運(yùn)，采用透水性好的砂卵石回填并碾壓密實(shí)，使其密實(shí)度不得低于90%。地基處理時(shí)沿橋梁中線向兩側(cè)做“人”字形排水坡，坡度按2% 控制。在處理好的地基上，澆筑一層20 cm厚的C20混凝土作為支架基礎(chǔ)，其寬度應(yīng)在橋面正投影面上左右各加寬1 m。

3.2 貝雷梁安裝

貝雷桁架縱梁采用單層加強(qiáng)型貝雷梁，每片長(zhǎng)度為3.0 m，縱向利用鋼銷連接，腹板下橫向設(shè)置為三排一組，翼緣板下橫向按兩排一組布置，第1 跨貝雷梁支架排距分2 ×22.5 cm、45 cm、2 ×45 cm 、90 cm 四種，第2 跨貝雷梁支架排距分2 ×22.5 cm、45 cm、90 cm 三種。先將貝雷梁在地面上拼裝分組連接好。在橫橋向工字鋼上按照要求的間距用紅油漆標(biāo)出貝雷梁位置。用汽車吊將已連接好的貝雷梁按照先中間后兩邊的順序吊裝到位。單排貝雷梁吊裝時(shí)必須設(shè)置兩個(gè)起吊點(diǎn)，并且等距離分布，保持吊裝過(guò)程中貝雷梁平衡，以避免吊裝過(guò)程中產(chǎn)生扭曲應(yīng)力。貝雷梁全部架設(shè)完畢后每隔100 cm 設(shè)置14 工字鋼作為分配梁，再在工字鋼分配梁上縱橋向每隔30 cm 設(shè)置12 ×12 cm 方木。

3.3 支架排水設(shè)置及支架預(yù)壓

(1)支架排水。

水是支架基礎(chǔ)的天地，因?yàn)橹Ъ芑A(chǔ)在經(jīng)過(guò)地表水浸泡之后會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生下沉的現(xiàn)象，因而必須排除基礎(chǔ)范圍內(nèi)的地表水，并預(yù)先作好排水溝以防雨水浸泡基礎(chǔ)。為避免基礎(chǔ)受水浸泡，在支架外緣2 m 位置設(shè)置30 ×30 cm 的排水溝，排水溝分段開(kāi)挖形成坡度，低點(diǎn)開(kāi)挖集水坑，并采用砂漿對(duì)排水溝及集水坑抹面硬化。以防止雨水和其它水流入支架區(qū)，引起基礎(chǔ)下沉。

(2)支架預(yù)壓。

在地基碾壓密實(shí)后，按照支架設(shè)計(jì)搭設(shè)支架。在每跨支架搭設(shè)完畢后，立即開(kāi)始進(jìn)行該跨支架預(yù)壓。預(yù)壓加載的方式主要有流體加載和固體加載兩大類，對(duì)于本箱梁結(jié)構(gòu)，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮選用施工方便、周轉(zhuǎn)快的預(yù)壓方法，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，擬采用砂袋預(yù)壓。本支架一次性全部搭設(shè)完成，如采用一次對(duì)全部支架進(jìn)行預(yù)壓，需要大量的預(yù)壓堆載物，要耗費(fèi)大量的人力、物力及時(shí)間。根據(jù)混凝土施工澆注順序，分二次預(yù)壓，第一次預(yù)壓為主橋中跨共70 m，第二次預(yù)壓為主橋的兩個(gè)邊跨30 m、38 m，合計(jì)68 m。

3.4 施工預(yù)拱度設(shè)置

在對(duì)施工預(yù)拱度進(jìn)行確定的過(guò)程中，必須要對(duì)以下因素進(jìn)行綜合考慮:支架在荷載作用下的總變形量，支架在荷載作用下的彈性壓縮，支架在荷載作用下的非彈性壓縮;箱梁設(shè)計(jì)反拱度，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁?。根?jù)梁的拱度值線形變化，其它各點(diǎn)的預(yù)拱度值，應(yīng)以中間點(diǎn)為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進(jìn)行分配。

支架變形量(預(yù)拱度)δ 的計(jì)算:

δ=δ1+δ2+δ3+δ4

式中:δ1為支架卸載后由上部構(gòu)造自重及活載一半產(chǎn)生的豎向變形;δ2為支架在荷載作用下的彈性變形量;δ3為支架在荷載作用下的非彈性變形:δ3=2K1+3K2+2K3+2.5K4，(其中K1為順紋木料接頭數(shù)目;K2為橫紋木料接頭數(shù)目;K3為順紋木料與金屬數(shù)目;K4為順紋與橫紋木料接頭數(shù)目;δ4為支架基底在荷載作用下的非彈性變形)。

3.5 模板制安

模板采用厚度15 mm 和18 mm 竹膠板，模板與橫豎肋采用螺釘連接，螺釘從模板正面穿過(guò)，釘帽布調(diào)在模板正面，其比模板面低3 mm 左右。模板盡可能采用一整張竹膠板，竹膠板之間接縫固定在同一橫肋上，釘帽頂及模板縫隙采用玻璃膠充填平整，制作成的模板要求板面光潔、平整，接縫嚴(yán)密，不漏漿，無(wú)錯(cuò)臺(tái)。竹膠板的釘裝應(yīng)該以先底板、腹板、后翼板的順序進(jìn)行，盡量減少對(duì)面層模板的踩踏，避免影響外觀質(zhì)量。為保證混凝土外觀質(zhì)量，應(yīng)盡量減少模板接縫，用砂紙修整接縫處的不平處。模板應(yīng)設(shè)專門(mén)的清理扣，在鋼筋安裝，綁扎前對(duì)模板、支撐等進(jìn)行一次檢查，并對(duì)模板內(nèi)的雜物，污垢進(jìn)行清理。

3.6 模板及支架拆除

(1)拆除時(shí)間。

模板、支架的拆除時(shí)間，應(yīng)根據(jù)模板部位混凝土所達(dá)到的強(qiáng)度而定，箱室內(nèi)頂模在同步養(yǎng)生的試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)，即可拆除;對(duì)于箱梁底板、翼板及支架，必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)，且預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿完成后，壓漿強(qiáng)度達(dá)到90%后，方可拆模和拆除支架。

(2)拆除時(shí)間和方法。

拆除程序?yàn)?①由跨中向墩側(cè)方向?qū)ΨQ逐段松開(kāi)頂托支撐;②拆除縱、橫木并逐塊拆除模板;③拆除頂托;④自上而下拆除每根構(gòu)件。拆除主要方法是人工配合吊車先拆側(cè)模及內(nèi)模。后拆底模及支架。用人工將側(cè)模拆除，吊車吊到地面碼放整齊備用。待箱梁混凝土張拉完畢達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可拆除支架。先用人工將支架頂托下調(diào)10 cm，人工配合吊車先將底模拆除，然后將方木及工字鋼拆除運(yùn)走備用。待鋼管支架全部拆除完畢后即可進(jìn)行貝雷梁的拆卸。拆除貝雷梁時(shí)可利用箱梁底板和翼緣板的預(yù)留孔，將10 個(gè)20 t 的手拉葫蘆鉤掛在穿過(guò)箱梁預(yù)留孔的鋼絲繩上，把單組貝雷梁移至托架外緣，將貝雷梁的支撐架拆除后，配合2 臺(tái)25 t 汽車吊將整片貝雷梁吊至橋面后再逐片拆除。貝雷梁拆除完畢后應(yīng)立即將其轉(zhuǎn)移至指定地點(diǎn)堆放保存。人工拆除鋼管支架，拆除應(yīng)遵循先支的后拆，后支的先拆的原則，嚴(yán)格按《施工安全操作規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，要有安全技術(shù)交底。

(3)支架拆除時(shí)注意事項(xiàng)。

拆除支架前要認(rèn)真清理支架上的材料、工具、雜物;拆除支架時(shí)，要設(shè)置警戒區(qū)和警戒標(biāo)志，并安排專人負(fù)責(zé)安全警戒。拆除時(shí)按順序拆除，自上而下逐層進(jìn)行，并要統(tǒng)一指揮。連接桿件必須在支架拆到部位時(shí)，才能拆除。作業(yè)人員要佩戴相應(yīng)的安全防護(hù)用品，如安全帽、安全帶。拆除時(shí)嚴(yán)禁用榔頭等重型工具擊打、扳撬，拆下的連接棒放入袋內(nèi)，鎖臂應(yīng)傳遞到地面，放在指定地點(diǎn)存放。各構(gòu)件要分類堆碼，有序存放，做到各類型的構(gòu)件數(shù)量準(zhǔn)確。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在橋梁施工中，采用貝雷梁支架施工，具有機(jī)械化程度高以及施工速度快的特點(diǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在貝雷梁支架施工中，必須做好支架的安裝、預(yù)壓和拆除施工，確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量得到保證。并對(duì)施工預(yù)拱度進(jìn)行合理的設(shè)置，從而保證箱梁的線型順暢，

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