大跨度高抗剪加強型貝雷梁現澆箱梁支架施工技術

周飛

本文針對新津河大橋互通主線橋17#～18#橋墩間不能插打鋼管樁問題，提出采用高抗剪加強型貝雷梁式現澆箱梁支架施工方案。在滿足設計計算要求的前提下，完成現場支架搭設為后續(xù)箱梁施工提供支撐，使得該技術方案成功應用于工程實踐中，解決了工程施工難題和工期緊張問題，并為以后相關工程施工提供了寶貴的施工經驗。

一、工程概況

新津河大橋互通主線橋（K4+776.337 ～K5+124.412）為預應力混凝土連續(xù)箱梁， 跨徑布置為3×32m+2×32m+3×42m+2×30m， 長346m。 全 橋共兩幅分離式箱梁。其中15#～18#橋墩間跨徑布置為3×32m，箱梁為單箱三室斷面，箱梁頂板寬從16.5m 變化至18.75m，懸臂長度2.5m，底板寬從12.6m 變化至14.85m，箱梁高度1.9m。頂板厚度為0.28 ～0.5m，底板厚度為0.26 ～0.5m，腹板厚度為0.5 ～0.8m，端橫梁厚度1.2m，中橫梁厚度2m。施工縫位置距離墩頂中心線6m.箱梁整體通過繞設計高程線旋轉實現2%的橋面橫坡。15#墩采用花瓶形分離式墩身，兩墩之間設置墩系梁，墩底斷面尺寸為2×2.5m，承臺采用12.5×7.95×2.5m 矩形分離式承臺，承臺下設6 根直徑為1.6m 鉆孔灌注樁。16#～18#橋墩為雙柱墩，兩墩之間設置墩系梁，墩底斷面尺寸為1.9×2m，承臺采用8.4 ～9.4×7.5×2.5m，承臺下設4 根直徑為1.6m 鉆孔灌注樁。

17#、18#橋墩位于海堤水中拋石區(qū)域，低潮位時17#、18#橋墩施工現場扭王字塊和四角塊很多，鋼管樁無法正常施打，常用的鋼管少支點支架不適用，而且施工工期緊，因此17#～18#跨箱梁支架能否順利完成搭設并滿足設計要求及箱梁施工要求是整個工程能否按期完成的關鍵。

二、支架搭設施工方案

由于17#、18#橋墩位于海堤岸邊水中拋石區(qū)域，鋼管樁不能正常施打，因此采用大跨度高抗剪型貝雷梁式支架方案，既解決了施工難題，又可以保證了施工進度。

整個支架的設計主要由立柱、平聯、斜撐、主橫梁、加強型貝雷梁和分配梁等部件組成。

圖1 17#-18#橋墩間支架立面布置

圖2 17#-18#橋墩間支架橫斷面

支架搭設施工方法

根據施工現場80T 履帶吊所具備的起吊能力計算，首先將三組貝雷片在棧橋上利用100×63×10 角鋼組裝成三拼27m 貝雷架。通過履帶吊將貝雷架安裝至預先在橫梁上劃分的位置，橫橋向位置偏差超出允許范圍，通過手拉葫蘆進行微調至準確位置。

通過對第一次安裝的三片貝雷架進行加固固定，然后依次一次安裝一片的原則，通過事先準備好的標準卡，上下弦固定在第一次安裝的三拼貝雷架上，當安裝的貝雷架滿足連接剪刀撐要求（每組貝雷架寬度在90 ～112.5cm）的時候，進行橫橋向剪刀撐連接，逐步進行。優(yōu)先安裝靠近橋梁中心線側的貝雷架，后安裝右側靠近棧橋部分貝雷架。在安裝的過程中，由于橫梁有2%的橫坡及200 型高抗剪貝雷架自身高、大、重的特點，在跨度達到27m 的情況下，在自重的作用下，會產生橫向撓曲變形。通過使用手拉葫蘆及鋼絲繩進行糾偏（如圖3、4 所示），將葫蘆掛在貝雷片的下弦桿處，盡可能將每一組貝雷架的橫向位移控制在允許范圍內。考慮到200型高抗剪貝雷架自身的特殊性，為了保證其整體橫向穩(wěn)定性，在整個貝雷架的底部，貝雷片的下弦桿上安裝“Z”字形構件及橫橋向5 道工14 聯系梁。

圖3 貝雷片安裝橫斷面

圖4 貝雷片安裝及加固俯視

三、支架預壓

為了消除支架的非彈性變形、獲取支架彈性變形參數和檢驗支架的安全性，支架搭設完成后應進行預壓。由于支架搭設完成后，考慮吊車吊距太短，如果采用傳統(tǒng)的砂袋進行預壓，靠近橋梁中心線位置就不能被預壓，滿足不了預壓的要求，項目部決定采用水袋預壓。

1.預壓荷載布置

每階段箱梁預壓前應對預壓荷載及其分布置情況進行詳細的計算，預壓重量為底、腹板箱梁自重，并繪制出荷載分布的平面圖，以保證預壓可準確摸擬箱梁現澆時的支架受力狀態(tài)。

以17-18#墩左幅箱梁為例，預壓所用的專用水袋模擬箱梁橫斷面上荷載實際分布情況，加載時，水袋裝水單重按照1.0t/m3考慮，各區(qū)模擬箱梁的實際加載情況如下：

（1）箱梁墩頂橫隔板位置，考慮箱梁橫隔板混凝土主要有墩頂平面承受，故預壓荷載暫不設置壓載。

（2）箱梁跨徑32m，預壓時考慮箱梁外側模已安裝，專用水袋按照箱梁底板寬度布置，箱梁底板寬度為16.65m；選用水袋的規(guī)格型號為11×6m 和10×5m，根據預壓重量，選用專用水袋最高充水高度為2.8m，實際充水高度為2.6m，水袋充水到位后總量為1338t，與設計理論壓載值幾乎相同。箱梁荷載加載后，需觀測各測量點標高值H2。

2.預壓荷載加載

采用汽車吊或履帶吊作為起重設備，在每跨跨中進行起重作業(yè)，預壓荷載加壓在箱梁底模鋪設完成后，預壓加載前先再預先布置的觀測點上測出初始標高值H1。

預壓加載原則是：每級荷載均按先中間、后兩邊的原則對稱加載，同時沿縱橋向逐步推進加載。

預壓荷載分三級進行加載，第一級加載至75%箱梁自重，即所有水袋充水加載至1.78m 共913t；第二級加載至100%箱梁自重，即所有水袋充水加載至2.36m 共1217.3t；第三級加載至110%箱梁自重，即所有水袋充水加載至2.6m 共1339t。每級加載完成后測量一次，間隔6h 對支架進行沉降觀測，連續(xù)兩次觀測沉降差平均值小于2mm，可進行下一級加載。110%加載后，準備卸載前，測量準確測出各個布置點的標高。水袋加載過程中，采用卷尺測量控制，確保所有水袋加載高度的同步性。

四、結語

新津河大橋互通主線橋17#～18#橋墩間箱梁采用大跨度高抗剪型貝雷式支架現澆，經過預壓均滿足設計及施工要求。支架成功搭設應用于工程中，解決了由于場地原因造成鋼管少支點支架和滿堂支架方案不適用的問題，使得新津河大橋互通主線橋17#～18#橋墩間箱梁順利澆筑完成，施工進度得到保障，為以后工程施工提供了寶貴的經驗。