特大橋梁箱梁支架施工技術(shù)研究

吳飛

（中建四局貴州投資建設(shè)有限公司 貴州貴陽(yáng) 550081）

1 工程概況

該大橋位于貴州山區(qū)，起止點(diǎn)樁號(hào)為K48+369.5 至K48+860.5，橋梁全長(zhǎng)491m，為跨越溝谷及A 匝道。橋跨布置為左幅3×（2×30m）+4×30m預(yù)應(yīng)力先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T 梁+3×30m+（29+36+29）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁；右幅采用2×（3×30m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁+3×30m+4×30m 預(yù)應(yīng)力先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T 梁+（29+36+29m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁。箱梁為單箱三室截面，梁高1.6m，單幅橋頂板寬12.22～16.45m，底板寬8.22～12.45m，頂部厚25cm，底板厚22（局部變厚度為22～42cm），腹板為正腹板，厚度為45cm（局部變厚度為45～70cm），翼緣板懸臂長(zhǎng)度2m，厚度18～55cm。

2 整體施工工藝描述

該箱梁采用整體現(xiàn)澆的方式進(jìn)行施工，先確定基礎(chǔ)承載力試驗(yàn)，然后搭設(shè)支架，這里需要對(duì)支架進(jìn)行抗傾覆試驗(yàn)、地基抗承載力試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可進(jìn)行模板搭設(shè)，最后進(jìn)行鋼筋綁扎、波紋管鋼絞線安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉，該項(xiàng)工程主要的技術(shù)難點(diǎn)是箱梁體量大，施工起來(lái)難度系數(shù)高，對(duì)支架和地基承載力要求高。另外箱梁內(nèi)部鋼筋種類繁多，操作施工時(shí)對(duì)波紋管和鋼絞線有一定影響。

3 支架方式和地基基礎(chǔ)確定

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，經(jīng)綜合考慮，本橋右幅第一聯(lián)在第一跨跨中位置設(shè)置橫向條形基礎(chǔ)，在靠0#橋臺(tái)端采用盤扣式滿堂支架，靠1#墩處采用兩排螺旋管支撐，采用螺旋管、貝雷梁、盤扣組合支撐體系，其余兩跨均采用盤扣式滿堂支架，基礎(chǔ)硬化處理。右幅第二聯(lián)采用螺旋管、貝雷梁、盤扣支架組合支撐體系施工，可保證施工安全。

根據(jù)一、二聯(lián)墩柱高度最高處為35.9m，施工前先對(duì)該區(qū)域地表進(jìn)行清理，確保支架搭設(shè)高度不超過(guò)30m，且對(duì)處于低洼地處的支架和基礎(chǔ)需要事先進(jìn)行排水施工。其他均采用盤扣式滿堂支架施工，基礎(chǔ)硬化處理。左右幅第五聯(lián)第一跨、第二跨采用螺旋管、工字鋼組合支撐施工。注意這里所有螺旋管接長(zhǎng)位置必須相互錯(cuò)開，錯(cuò)開距離不小于3.0m，并且在接長(zhǎng)位置相鄰節(jié)段均要設(shè)置加強(qiáng)水平撐。

4 聯(lián)盤扣式滿堂支架及螺旋管支撐體系施工方法

4.1 支架基礎(chǔ)

為保障安全性，地基承載力按照不少于350kPa 進(jìn)行計(jì)算，盤扣支架基礎(chǔ)采用25cm C25 混凝土澆筑，驗(yàn)收合格后進(jìn)入下一道工序。第一跨跨中條形基礎(chǔ)，截面尺寸為1.0×0.6m，長(zhǎng)度18m，基礎(chǔ)頂部預(yù)埋25×25×1cm鋼板找平，基礎(chǔ)不得過(guò)于臨邊，至少保留1m 安全距離，避免地基承載力不足。

螺旋管條形基礎(chǔ)長(zhǎng)度根據(jù)箱梁支架寬度一致。對(duì)于存在一定坡度的地形采用臺(tái)階式條形基礎(chǔ)，保證基礎(chǔ)承載力符合計(jì)算書要求。第一跨螺旋管條形基礎(chǔ)中心線距離1#墩柱中心線2m 及6m 處，螺旋管C25 鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)采用高度1.0m，基礎(chǔ)截面尺寸為1.5×1.0m。

4.2 螺旋管施工工藝

在第一跨1#墩柱位置設(shè)置兩排φ325×10mm 螺旋管支撐，兩排螺旋管間距4.0m，每排螺旋管橫向間距為3m，頂部放置2 根對(duì)拼56b 型工字鋼作橫梁，橫梁上搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)產(chǎn)321 型貝雷片。螺旋管縱橫向通過(guò)水平桿、斜桿10#槽鋼焊接成整體，每3m 設(shè)置一層，在底部及頂部，螺旋管連接處上下側(cè)水平桿采用I16 工字鋼加強(qiáng)，焊接必須牢固，焊縫飽滿，嚴(yán)禁焊?jìng)菪?，鋼管的豎直度偏差不大于2cm，螺旋管接長(zhǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤。

由于本施工項(xiàng)目搭建高度最高30m，架體寬度因橋梁寬度漸變，除底層和頂層安裝水平斜桿之外，每4～6 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)步距增加水平斜桿。

圖1 聯(lián)盤扣式滿堂支架及螺旋管支撐斷面設(shè)計(jì)

5 螺旋管、貝雷梁支架施工方法

該基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，由于現(xiàn)澆箱梁為變截面梁，該基礎(chǔ)應(yīng)該根據(jù)頂部寬度做出不同的改變，如果地基基礎(chǔ)不滿足要求，應(yīng)進(jìn)行換填。

螺旋管支撐每跨在距墩柱中心前后2m、5m 位置設(shè)置2 排φ325×10mm 螺旋管支撐，放置對(duì)拼56b 型工字鋼作橫梁?？缰兄卧O(shè)置2 排，采用φ609mm×10mm 螺旋管，鋼管采用條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)長(zhǎng)度為橋?qū)挾?2m，寬1.5m，高1.0m，基礎(chǔ)采用C25 鋼筋混凝土，基礎(chǔ)底部設(shè)置?22 分布鋼筋，基礎(chǔ)頂埋鋼板須預(yù)埋φ25 高強(qiáng)螺栓，用于連接鋼管底部托板，立柱位于跨中左右2m 各一道，橫向間距為3m，相互連接。

貝雷架在鋼管柱頂采用I56b 型工字鋼做橫梁，橫梁上采用國(guó)產(chǎn)321型貝雷梁作為順橋向支撐，貝雷梁為兩排一組，空心板處每組中到中間距為1.2m，腹板處每組中到中間距為0.8m，且腹板下設(shè)置不少于3 組，并在I56b 工字鋼上焊接20mm 厚鋼板固定貝雷梁。貝雷梁上方采用I20b工字鋼作為橫橋向支撐，間距1.2～1.5m（同支架立桿順橋向間距），在貝雷梁上焊接直徑20 圓鋼固定I20b 工字鋼。由于箱梁截面寬度沿著縱向是漸變的，根據(jù)需要每跨增加一組貝雷架。

圖2 右幅支架橫斷面圖及大樣

6 計(jì)算驗(yàn)算

確定相應(yīng)的荷載值，對(duì)模板、次龍骨、主龍骨、翼板、立桿、地基承載力、分配梁、貝雷梁、螺旋管穩(wěn)定性、焊接縫進(jìn)行驗(yàn)算，務(wù)必要保證該結(jié)果屬于安全系數(shù)以內(nèi)。這里數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)選定不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比考慮，在方案執(zhí)行的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)材料質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)要求的情況，所以就需要從最理想、最實(shí)際兩者中進(jìn)行分別對(duì)比。

7 支架拆除

支架拆除待箱梁張拉完成后方可進(jìn)行拆除，拆除由跨中向支點(diǎn)方向?qū)ΨQ拆除，遵循后支先拆，先支后拆的原則。必須遵循先拆中跨，后拆邊跨；先拆跨中，后拆支點(diǎn)的順序進(jìn)行。

拆除作業(yè)必須由上而下逐層拆除，并設(shè)置安全警戒區(qū)域及警示標(biāo)志。

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，先拆除翼板、腹板。預(yù)應(yīng)力張拉完成后，再拆除底板。砂筒上部及砂筒拆除完成后將螺旋鋼管立柱間的槽鋼斜撐、水平撐解除，先用吊車吊住鋼管柱，然后用氣焊切割鋼管柱底部，緩慢將鋼管立柱吊至指定位置。切割作業(yè)由專人進(jìn)行，嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)。

8 總結(jié)

從工程實(shí)際入手，本文詳細(xì)論述大體積箱梁支架搭設(shè)方法，從計(jì)算結(jié)果可知，該方法是可行、安全的。而且對(duì)各種腳手架、貝雷梁搭配進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，特別是現(xiàn)澆箱梁螺旋管、貝雷梁支架組合施工是采用螺旋管加貝雷梁及工字鋼搭設(shè)成支架平臺(tái)，再在平臺(tái)上采用盤扣式腳手架搭設(shè)滿堂支架創(chuàng)造性的解決施工難題[1]。