麻竹高速公路隨州東樞紐互通C匝道貝雷梁施工技術(shù)控制措施

胡學(xué)院

【摘 要】貝雷梁上方采用碗扣滿堂支架主要目的是為了便于箱梁澆筑后支架尤其是鋼管立柱貝雷梁的拆卸方便，同時(shí)具有強(qiáng)度高，拼裝省力，施工速度快，功能多，安全可靠，外觀整齊的優(yōu)點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】貝雷梁；預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁；上跨高速；控制措施

0 引言

為提高現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加快施工進(jìn)度，保證實(shí)體工程安全質(zhì)量，減少對(duì)既有高速行車的影響，按照有關(guān)規(guī)范規(guī)定及技術(shù)要求，特制定該技術(shù)控制措施。

1 工程概況

麻竹高速公路隨州東樞紐互通C匝道CK0+669.5匝道橋，起點(diǎn)樁號(hào)CK0+524.5，終點(diǎn)樁號(hào)CK0+814.5，橋梁全長(zhǎng)290米，采用兩聯(lián)10孔預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，布置結(jié)構(gòu)（23+3*32+23）*2，橋面寬10.5m。本橋先后于DK1+201.213上跨D匝道，于K87+144.139上跨主線，與GK0+080.23上跨G匝道，最大橋高18.1米（圖1）。

2 施工重難點(diǎn)

2.1 門洞搭設(shè)

由于既有D匝道、G匝道、A匝道已經(jīng)通車，門洞搭設(shè)安全風(fēng)險(xiǎn)較大，極易對(duì)已通車高速造成安全事故，須特別加強(qiáng)防范。

2.2 既有高速邊坡防護(hù)

箱梁施工中為避免對(duì)既有高速造成影響，需在D匝道、G匝道及A匝道邊坡位置開挖門洞基礎(chǔ)，搭設(shè)門洞，對(duì)既有高速邊坡開挖易造成路基本體失穩(wěn)，須特別加強(qiáng)安全防護(hù)措施。

3 現(xiàn)澆箱梁支架施工

隨州東互通C匝道現(xiàn)澆箱梁共十孔，第1、2、3、8、9、10孔采用滿堂碗扣支架，第4、5、6、7孔采用鋼管柱+貝雷梁配碗扣件結(jié)合的支架方案，其中于第3、9孔位置設(shè)跨匝道通車門洞。

3.1 碗扣支架方案（第1、2、3、8、9、10孔）

根據(jù)實(shí)際地形地貌，第1、2、3、8、9、10孔墩柱高度不高，基底易整平硬化，滿堂支架施工速度快、整體受力均衡，綜合考慮現(xiàn)澆箱梁采用碗扣支架方案。

1）滿堂支架施工圖如下（圖2）

2）支架施工工藝

（1）支架搭設(shè)

滿堂支架采用碗扣支架分層組裝。支架橫向間距底板、腹板下為60cm，翼板下為90cm縱向間距為60cm，步距全部采用60cm，頂托上縱向布置15*15cm方木，橫向間距25cm布置10*10方木。

（2）施工注意事項(xiàng)

①支架上下可調(diào)托盤螺旋桿伸出長(zhǎng)度不宜超過25cm，最大不能超過30cm。

②在搭設(shè)過程中，應(yīng)注意調(diào)整支架的垂直度，要求整架垂直度小于1/500L，但最大允許偏差為100mm。

③碗扣式腳手架構(gòu)件要求焊縫飽滿，沒有咬肉、夾碴、裂紋、凹陷等缺陷。檢查可調(diào)構(gòu)件，螺紋部分完好，無(wú)滑絲現(xiàn)象，無(wú)嚴(yán)重銹蝕，焊縫無(wú)脫開現(xiàn)象。

3.2 貝雷架支架布置（第4、5、6、7孔）

貝雷梁上方采用碗扣滿堂支架主要目的是為了便于箱梁澆筑后支架尤其是鋼管立柱貝雷梁的拆卸方便，同時(shí)具有強(qiáng)度高，拼裝省力，施工速度快，功能多，安全可靠，外觀整齊的優(yōu)點(diǎn)。

1）鋼管立柱及貝雷梁施工圖如下（圖3）

2）施工控制要點(diǎn)

（1）鋼管立柱及工字鋼施工

立柱采用Φ600mm，壁厚10mm鋼管立柱，鋼柱底部焊接在預(yù)埋鋼板上與基礎(chǔ)連接，同時(shí)在四角采用加焊10×20cm三角鋼板以加強(qiáng)鋼柱穩(wěn)定性。鋼柱間距3m，每道基礎(chǔ)設(shè)置4根鋼柱，共計(jì)24根，高度為13米。鋼柱橫向與縱向之間都采用[12型槽鋼連接。立柱橫橋方向主梁采用雙排40B工字鋼，與鋼柱頂連接成整體，并保證兩排鋼中心與鋼管立柱中心重合。鋼管立柱施工過程中注意豎向垂直度的控制。

（2）貝雷梁施工

貝雷梁采用國(guó)產(chǎn)“321”公路鋼橋桁架（3×1.5m），縱向根據(jù)箱梁跨度分2跨布置，23m跨度按1m+10.5m+10.5m+1m布置，32m按1m+10.5m+10.5m+9.5m+1m布置，墩柱兩側(cè)及橫梁處按照跨度2m布置。橫向截面布置根據(jù)箱梁具體結(jié)構(gòu)布置，底板位置采用間距為90cm單層貝雷片，翼板位置間距1.2m，貝雷片縱向3m上下都用配套支撐架作為橫向聯(lián)系，把貝雷片聯(lián)成整體，使每排貝雷片受力較為均衡。

3）支架施工

（1）施工流程

條形基礎(chǔ)施工→鋼柱焊接施工→橫橋向工字鋼安裝及焊接→貝雷架安裝→滿堂支架搭設(shè)

（2）各工序主要施工要點(diǎn)

①鋼管立柱施工

立柱采用采用？準(zhǔn)600mm鋼管，壁厚10mm，每根長(zhǎng)13m。上下焊接加勁鋼板，厚度10mm。立柱鋼管間距3.0m，安裝采用25T汽車吊，專人指揮操作。

②工字鋼安裝

工字鋼與鋼管立柱頂固定在一起，使用1cm厚鋼板加工成倒“L”型連接件將兩者焊接在一起。工字鋼安裝過程中應(yīng)保證水平，各排高度應(yīng)統(tǒng)一，保證貝雷梁與其接觸各點(diǎn)不懸空，受力均勻。

③貝雷架安裝

先將貝雷架在地面上拼裝分組連接好。在橫橋向工字鋼上每90cm用紅油漆標(biāo)出貝雷架位置。用汽車吊將已聯(lián)接好的貝雷架按照先中間后兩邊的順序吊裝到位。

單組貝雷架吊裝時(shí)必須設(shè)置兩個(gè)起吊點(diǎn)，并且等距離分布，保持吊裝過程中貝雷梁平衡，以避免吊裝過程中產(chǎn)生扭曲應(yīng)力。貝雷架全部架設(shè)完畢后鋪設(shè)15cm*20cm方木。

4）支架塔架施工中的安全控制要求：

①鋼管施工過程中采用兩個(gè)方向吊錘球的辦法來(lái)校核垂直度偏差的調(diào)整。垂直度按 1/1000 控制（左或右向、前或后向各用錘球吊線來(lái)控制立柱塔設(shè)中的垂直偏差）；

②預(yù)埋鋼板與立柱鋼管上的加勁板“△”必須繞鋼管周長(zhǎng)平均分配布置，焊縫要焊滿；

③底部焊接時(shí)要對(duì)稱斷續(xù)地進(jìn)行施焊，防止因一次連續(xù)性從一端到另一端長(zhǎng)時(shí)間施焊，造成熱變形，進(jìn)而影響立柱的垂直度偏差；

④每組貝雷梁承重物體由幾片單片組成，每組貝雷片需要拉桿、小槽鋼進(jìn)行拉結(jié)，防止偏壓失穩(wěn)。重點(diǎn)是兩組貝雷架的端頭和 1/3 處；

⑤貝雷梁間的聯(lián)結(jié)是銷釘，安裝時(shí)確保每片連接的節(jié)點(diǎn)位置銷釘孔都安裝連接銷釘，禁止漏裝和不按構(gòu)造要求安裝，預(yù)壓完成后要對(duì)此銷釘進(jìn)行復(fù)檢。

4 支架預(yù)壓

支架搭設(shè)完后，為保證箱梁澆注混凝土后滿足設(shè)計(jì)的外形尺寸及拱度要求，采取對(duì)支架預(yù)壓的方法以消除變形，具體技術(shù)控制措施如下：

1）設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)

支架搭設(shè)、立模作業(yè)程序完成后，每跨向1/4跨、1/2跨、3/4跨、及前后兩支點(diǎn)處設(shè)置支架沉降觀測(cè)截面，每個(gè)觀測(cè)截面沿橫向?qū)ΨQ設(shè)置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，從而形成一個(gè)沉降觀測(cè)網(wǎng)。

觀測(cè)點(diǎn)采用吊尺法測(cè)量，即在觀測(cè)點(diǎn)位箱梁底模底部打入一鐵釘，測(cè)量時(shí)將鋼卷尺吊在鐵釘上進(jìn)行觀測(cè)。另外對(duì)應(yīng)于支架沉降觀測(cè)截面，在地基處理后的基礎(chǔ)混凝土表面同樣設(shè)置地基沉降觀測(cè)點(diǎn)，以測(cè)量在預(yù)壓過程中的地基沉降量。

2）加載預(yù)壓及卸載

支架加載預(yù)壓采用砂袋法進(jìn)行。箱梁的底腹板和翼板模板鋪設(shè)完成后，在模板內(nèi)堆積砂袋，砂袋總重量為箱梁自重的120%。

加載采取分級(jí)進(jìn)行，使加載過程盡量符合澆混凝土的狀態(tài)。本橋加載可分三級(jí)進(jìn)行，每級(jí)加載為總壓載量的1/3，共加載3次。第一次加載模擬箱梁底板、腹板鋼筋綁扎完成，鋼絞線及各種模板和加固措施安裝完畢后的荷載；第二次加載模擬底板、腹板砼澆筑安裝完成后的荷載；第三次加載模擬頂板砼澆筑完成后的荷載。

全部加載后，不可立即卸載，需等壓一段時(shí)間（一般24～72h）并在地基沉降穩(wěn)定后，再逐級(jí)卸載，卸載后再觀測(cè)1次，卸載前后的差值可認(rèn)為是地基及支架的彈性變形，在安裝箱梁底模時(shí)設(shè)預(yù)拱度以消除之。卸載完成后即可按加載順序澆筑混凝土。

3）沉降觀測(cè)

沉降觀測(cè)應(yīng)貫穿于加載及卸載的整個(gè)過程，在開始加載前必須進(jìn)行首次觀測(cè)，作為沉降觀測(cè)的零點(diǎn)，接著加上第一次荷載，加載后立即再觀測(cè)，得出施加第一次荷載后的瞬間沉降；施加第二次荷載前再觀測(cè)，然后施加第二次荷載并立即觀測(cè)，得出施加第二次荷載后的瞬間沉降；施加第三次荷載前再觀測(cè)，然后施加第三次荷載并立即觀測(cè)，觀測(cè)工作在等壓時(shí)間內(nèi)一直進(jìn)行，一直到沉降趨于穩(wěn)定。加載及卸載必須在整個(gè)預(yù)壓范圍內(nèi)分級(jí)進(jìn)行，在一個(gè)連續(xù)的預(yù)壓范圍內(nèi)不得分成幾段后逐段一次加載或卸載到位。每級(jí)加載及卸載均應(yīng)進(jìn)行測(cè)量并詳細(xì)記錄，預(yù)壓結(jié)束卸載完成后，根據(jù)沉降觀測(cè)記錄，結(jié)合預(yù)拱度計(jì)算，確定模板高度。

5 支架拆除

1）拆架程序應(yīng)遵循“由上而下，先搭后拆”的原則，即先松頂托，使底梁板、翼緣板底模與梁體分離，再用吊車起吊拆除，然后拆腳手板、剪刀撐、斜撐，最后拆小橫桿、大橫桿、立桿等（一般的拆除順序?yàn)椋喊踩W(wǎng)→欄桿→底模→腳手板→剪刀撐→小橫桿→大橫桿→立桿）。

2）不準(zhǔn)分立面拆架或在上下兩步同時(shí)進(jìn)行拆架。做到一步一清、一桿一清。拆立桿時(shí)，要先抱住立桿再拆開最后兩個(gè)扣。拆除大橫桿、斜撐、剪刀撐時(shí)，應(yīng)先拆中間扣件，然后托住中間，再解端頭扣。分段拆除高差不應(yīng)大于2步，如高差大于2步，應(yīng)臨時(shí)增設(shè)斜撐加固。

3）貝雷片拆除

盡可能在跨中對(duì)貝雷片進(jìn)行斷開，敲出銷子，然后對(duì)每組貝雷片采用吊車依次拆除，如果不能夠斷開拆除，可以采用兩臺(tái)吊車對(duì)整組貝雷片進(jìn)行整體吊裝拆除。對(duì)于吊車不能夠直接吊裝拆除的貝雷片采用倒鏈同步拉出，再進(jìn)行吊裝拆除。

6 施工重難點(diǎn)控制措施

6.1 門洞搭設(shè)

由于本橋上跨既有D匝道、G匝道、A匝道，且該三條匝道已通車，因此施工中必須對(duì)既有高速進(jìn)行安全防護(hù)，保證行車安全。門洞搭設(shè)采用鋼管柱支撐，上部橫橋向采用工字鋼，并焊接牢固。工字鋼焊接在鋼管柱頂端鋼板上，并用鋼板扣件將封端鋼板與工字鋼焊接牢固，保證工字鋼的穩(wěn)定性。為保證鋼管柱局部不因集中受壓變形，在柱內(nèi)注入細(xì)沙，利用清水澆注使細(xì)沙密實(shí)。柱頂30cm部分澆注C30混凝土，形成混凝土柱整體受力。

6.2 既有高速邊坡防護(hù)

由于門洞搭設(shè)只能設(shè)置在既有路基邊坡上，因此施工中勢(shì)必會(huì)對(duì)既有邊坡造成損害，為減小該影響，開挖過程中先對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)處理。在硬路肩處設(shè)置沙袋、防撞墩及安全警示標(biāo)志以加強(qiáng)行車安全，對(duì)開挖位置周圍采用鋼管樁圍擋防護(hù)，以避免開挖中損傷路基本體。鋼管樁打入后及時(shí)對(duì)防護(hù)位置進(jìn)行開挖并澆筑混凝土基座以減弱周圍土壓力對(duì)開挖處的影響，防止路基本體坍塌。

7 結(jié)語(yǔ)

在麻竹高速隨州東樞紐互通C匝道橋施工中，通過采用貝雷梁施工，保證了施工質(zhì)量，且未影響既有高速通行安全，加快了施工進(jìn)度，保證了該施工技術(shù)的順利應(yīng)用，為貝雷梁施工的再應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]