人行天橋支架施工技術淺析

秦永強

【摘 要】本文以萬博天橋工程為例，介紹了天橋支架施工技術，包括支架設計、支架搭設、門洞搭設以及支架預壓與沉降觀測，為同類工程提供了參考經(jīng)驗。

【關鍵詞】天橋支架；門洞；支架預壓；沉降

1工程概況

本格拉鐵路大修工程（洛比托--盧奧段），西起本格拉省洛比托，東至剛果邊境盧奧，全長1344km，為既有線改造。人行天橋位于萬博車站內，其中心里程位于DK422+130.00處，橋梁跨線主橋部分分為兩座橋，橋寬分別為6.0m、3.25m，橋跨分別為18+21m、24+18+21m等高度預應力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁箱梁橋。橋梁全長114.18m，分別為單箱雙室、單箱單室連續(xù)梁結構。為市政行人和車站行人共用，其中市政部分寬3.0m，車站部分6.0m，中間隔開對不同行人分流。引橋結構為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，行人部分采用臺階踏步，并設休息平臺。市政引道橋寬3.0m，其中左右兩側各設0.30m寬的平坡道，以方便自行車上、下橋。站臺引道橋寬3.5m，其中左右兩側各設0.55m寬的平坡道，以方便旅客行李箱上、下橋。

2支架施工技術

2.1支架設計

支架設計的主要內容包括支架布置、強度驗算、預拱度控制及加固措施等。設計原則為：支架布置經(jīng)濟合理；各部位容許荷載能滿足施工荷載要求；減少基底非彈性變形；底模板拼裝及其標高控制；容易落架方便。本支架采用鋼管支架，支架結構形式如下：立桿在橫橋向與順橋向按間距70cm布設。每間隔0.7m高設置一排縱、橫向聯(lián)接腳手鋼管，使所有立桿聯(lián)成整體。順橋向剪刀撐的設置，剪刀撐可順橋設置，按1.2m/道設置，剪刀撐網(wǎng)格間距為2.5m，特別底板倒角處、腹板與翼緣板相交倒角處須加強剪刀撐。

支架設計強度驗算如下：

（1）模板計算。取模板（面板自重忽略不計）橫向間距為0.20m，鋪設在橫向間距0.30m的方木上，面板采用膠合板，按照最不利位置計算。按照保守考慮假定模板的寬度為0.6m，根據(jù)W、b得h為：

h=

經(jīng)計算得出模板的最小厚度為15mm。

（2）橫橋向方木檢算。橫橋向方木底采用10×10cm方木（落葉松），按間距0.3m布置在縱向方木上。

抗彎強度<[σ]=11Mpa（衫木或者華北落葉松抗彎強度）。

抗剪強度τmax==0.48MPa<[τ]=1.7MPa（衫木或者華北落葉松抗剪強度）。

撓度<[f]=L/1000=0.7㎜。

經(jīng)計算，10厘米×10厘米的橫橋向方木，滿足現(xiàn)場施工。

（3）縱橋向方木分配梁檢算。本施工方案中箱梁底模與橫向分配梁下，縱橋向分配梁采用15×15方木（落葉松），間距0.7m。

抗彎強度<[σ]=11Mpa（衫木或者華北落葉松抗剪強度）。

抗剪強度τmax==0.5MPa<[τ]=1.7MPa（衫木或者華北落葉松抗剪強度）。

撓度<[f]=L/1000=0.7㎜。

經(jīng)計算，15厘米×15厘米的縱橋向方木，滿足現(xiàn)場施工。

2.2支架搭設

地基處理完成后，其上進行鋼管支架的搭設，鋼管支架由頂端U托，立桿，橫桿，剪刀撐組成。根據(jù)現(xiàn)場實情況橫向剪刀撐立桿底端安裝可調式方形底托，鋼管的整體穩(wěn)定性是由基礎的不均勻沉降、支架結構的穩(wěn)定性控制。橫橋向按照支架的拼裝要求，嚴格控制豎桿的垂直度以及掃地桿和剪力撐的數(shù)量和間距。下部支架搭設完成后，在其立桿頂端設置U托，在U托上沿橋縱向鋪設規(guī)格為15cm×15cm方木，方木與立桿縱橋向間距一致。在縱橋向方木頂部沿橋橫向鋪設規(guī)格為10×10cm方木，橫向方木間距為30cm，橫向方木上釘竹膠模板，作為梁體底模。

2.3門洞搭設

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，5#墩與6#墩，跨萬博車站已鋪好1#至3#站線。此區(qū)間采用門洞支架搭設，為了減小門洞跨度，局部受力不集中，又不影響鋪架隊鋪架工作前提下，暫拆掉1#與3#站線，待日后恢復?？缭?#站線門洞尺寸設計：沿鐵路縱向長11.02m設單側行車道一道，凈高5m，凈寬4.5米。根據(jù)現(xiàn)場材料到位情況布設方案：門洞采用[20、[30槽鋼對焊做立柱。立柱上順鐵路方向放置I28b工字鋼作為橫梁，每根長12米。橫梁上放置[20對焊槽鋼，每根長4.5米。4.5米橫梁上放置調高墊塊，調高墊塊采用8厘米×8厘米、長30厘米的方木，對角度刨開，形成楔塊，來調試高度，還可以為拆模創(chuàng)造方便。楔塊上順鐵路方向放置15厘米×15厘米的方木，間距30厘米，方木上擺放1.5厘米的竹膠板。

2.4支架預壓與沉降觀測

支架預壓的目的：1、檢查支架的安全性，確保施工安全。2、消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于橋面線形控制。梁底模鋪好后，對支架進行超載預壓。主要的預壓方法為：在安裝好底模后，對支架進行預壓。預壓采用袋裝土預壓，加載順序為從支座向跨中依次進行。滿載后持荷時間不小于24h，預壓重量為設計荷載的120%。加載時按照50%、100%、120%設計荷載分三級加載，考慮預壓裝土所用袋子緊缺，采取單跨預壓。加載時注意加載重量的大小和加荷速率，使其與地基的強度增長相適應，待地基在前一級荷載作用下，觀測地基沉降速度已穩(wěn)定后，再施加下一級荷載，特別是在加載后期，更要嚴格控制加載速率，防止因整體或局部加載量過大、過快而使地基發(fā)生剪切破壞。地基最大沉降量不能超過10mm/d；水平位移不能大于4mm/d。在預壓前對底模的標高觀測一次，在每加載一級后預壓的過程中平均每15分鐘觀測一次，觀測至沉降速度已降到0.5～1.0mm/d為止，將預壓荷載按加載級別卸載后再對標高觀測一次。預壓過程中要進行精確的測量，要測出梁段荷載作用下支架將產(chǎn)生的彈性變形值及地基下沉值，將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其它因素需要設置的預拱度疊加，算出施工時應當采用的預拱度，按算出的預拱度調整底模標高。加載用袋裝土過磅后，按照箱梁澆筑后對支架的作用力分布，用吊車分碼吊至支架頂，由人工配合擺放。加載中由技術人員現(xiàn)場控制加載重量和加載位置，避免出現(xiàn)過大誤差而影響觀測結果。

預壓完成后進行卸載，卸載采用吊車將土袋逐個吊起至地面。卸載順序同加載順序，即由支座向跨中進行，并保持卸載過程中橫橋向與順橋向的同步性，以滿足支架體系在卸載過程中的穩(wěn)定性與安全性。同時，在卸荷過程中安排專人對支架變形情況進行觀察?；A頂面、支架頂面設置測點，加載前各測點的高程值，設置在支架頂部平臺下沉降觀測點，由于無法采用水準儀進行觀測，采用相對高差觀測模板支架沉降，采用平臺下釘鐵釘、懸掛垂球等重物，在地面固定點上做標記，每天測量相對高差，并做好詳細記錄。觀測采用精密水準儀進行測量，然后在每次加載、卸載時測量各測點的高程，根據(jù)測得數(shù)據(jù)進行列表，分出各對應情況下的數(shù)值并和理論計算值進行對照、分析，找出規(guī)律，為支架標高即立模標高的調整提供基礎資料，并據(jù)之進行適當調整。當數(shù)據(jù)沒有異常時，取其平均沉降量作為最終沉降量，如沉降值超過2cm，應對此位置腳手架加強。通過計算，得出各觀測點處支架的彈性變形和非彈性變形數(shù)據(jù)，進行箱梁底模施工。

3結語

天橋支架的施工是天橋建設過程中的一個重要部分，工程實踐表明，本方案中的天橋支架施工技術有效地保證了施工安全與工程質量，確保了項目建設經(jīng)濟效益、社會效益的實現(xiàn)。

參考文獻：

[1]竺豪立，程曉東.鋁合金人行天橋的特性及設計對策[J].建筑.2011（24）

[2]冉嵬，殷殿國.重慶兩江幸福廣場人行天橋設計[J].城市道橋與防洪.2012（09）