現(xiàn)澆箱梁貝雷支架施工工藝

李 麗

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

現(xiàn)澆箱梁貝雷支架施工工藝

李 麗

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

文章結(jié)合在某城際快速路現(xiàn)澆砼連續(xù)箱梁匝道橋的施工，介紹了現(xiàn)澆箱梁貝雷支架施工工藝的設(shè)計(jì)和全面驗(yàn)算，在施工中，箱梁的各截面尺寸和標(biāo)高與設(shè)計(jì)相吻合，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，有效杜絕了交通事故的發(fā)生，同時(shí)保證安全質(zhì)量及施工如期完成，為今后在施工中的合理使用提供了借鑒。

箱梁；貝雷支架；工藝

隨著我國(guó)交通車輛的日益增長(zhǎng)，互通立交橋梁隨之大量修建，傳統(tǒng)的滿堂支架已經(jīng)無(wú)法滿足立交橋梁施工時(shí)橋跨以下交通需要，為確保施工安全，同時(shí)維持交通順暢通行，采用貝雷支架進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)箱梁現(xiàn)澆，是解決施工與交通之間矛盾的有效方法。現(xiàn)澆箱梁貝雷支架的設(shè)計(jì)、驗(yàn)算及施工方法是否合理，直接關(guān)系到現(xiàn)澆箱梁能否安全、保質(zhì)施工，并確保交通安全。

1 工程概況

本橋共 7 聯(lián)，按第 1～7 聯(lián)順序先后為：（3×22）m+（3×22）m+（35+42+35）m+（20+22+22）m+（4×22）m+（4×22）m+（25+30+25）m，橋長(zhǎng)564 m，橋?qū)?0.0 m，為單向兩車道，位于R=110 m、350 m的圓曲線和緩和曲線上。

其中第3聯(lián)上跨某高速公路，跨徑為（35+42+35）m為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，梁截面型式均為單箱、單室斜腹板截面，橋?qū)捑鶠?0.0 m，箱梁高2.2 m，在施工中需滿足高速公路正常運(yùn)營(yíng)凈空要求，各工序必須合理安排，盡可能縮短施工周期，以減少對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)的影響。

2 工藝特點(diǎn)

（1）采用貝雷支架,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可重復(fù)利用，施工簡(jiǎn)便,安全可靠，同時(shí)貝雷支架力學(xué)性能穩(wěn)定，能夠克服風(fēng)阻力和減少地基處理范圍。

（2）能夠保證下穿支架道路通行和河流暢通要求，同時(shí)對(duì)于跨越跨徑較小的小溪、小河、水渠、公路等障礙物時(shí)，施工尤為方便。

（3）貝雷支架與滿堂支架現(xiàn)澆法相比，克服了滿堂支架受力不均衡和拼裝繁瑣的缺點(diǎn)，減少了工序和人工勞動(dòng)強(qiáng)度，施工速度快，工期減少25%。

（4）適用于荷載重、中高墩、跨度15～50 m連續(xù)箱梁施工、地基需處理及有通行要求的箱梁施工。可實(shí)施流水作業(yè)，施工不受地形、施工場(chǎng)地及橋下通行等限制。

3 工藝原理

（1）貝雷支架由支墩基礎(chǔ)、鋼管支墩、橫向工字鋼、貝雷片桁架、桁架上槽鋼、模板組成。在支墩位置采用無(wú)縫直徑較大鋼管作為臨時(shí)支墩，貝雷支架橫斷面圖見(jiàn)圖1。

（2）貝雷支架主要工作內(nèi)容是在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布置，在支架和模板就位后進(jìn)行超重預(yù)壓，準(zhǔn)確測(cè)定貝雷支架的彈性變形，消除非彈性變形后，進(jìn)行梁體砼澆注，待梁體張拉后完成脫模及拆架的過(guò)程。

（3）貝雷支架整體采用簡(jiǎn)支受力結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，同時(shí)根據(jù)支架計(jì)算荷載的組合原則，對(duì)箱梁和支架荷載采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法進(jìn)行荷載的組合計(jì)算和箱梁不同斷面的荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行分析。

（4）支架驗(yàn)算內(nèi)容有：①模板、模架系統(tǒng)驗(yàn)算：模板、模架的荷載、強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算；②貝雷支架驗(yàn)算：工字鋼橫梁、貝雷縱梁、加固槽鋼的荷載、強(qiáng)度和剛度驗(yàn)算。鋼管支墩的荷載分布、強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算，以及支架整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；③地基承載力計(jì)算：實(shí)際地基容許承載力通過(guò)試驗(yàn)確定，如不滿足要求，則通過(guò)設(shè)置混凝土條形基礎(chǔ)及換填增加基礎(chǔ)承載力。

圖1 貝雷支架橫斷面圖

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 工藝流程

鋼管支墩基礎(chǔ)處理→鋼管支墩和工字鋼橫梁制作及安裝→貝雷縱梁拼裝及加固→箱梁模板鋪設(shè)→支架預(yù)壓和預(yù)拱度設(shè)置。

4.2 貝雷支架拼裝操作要點(diǎn)

4.2.1 鋼管支墩基礎(chǔ)處理

在鋼管支墩架設(shè)之前必須對(duì)原地基進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)承載力低于設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)采取地基處理措施，本工法地基處理措施為先對(duì)地基進(jìn)行碾壓，再澆注條形砼基礎(chǔ)增大承載面積來(lái)滿足貝雷支架制梁的需要。

橋跨處支架基礎(chǔ)范圍內(nèi)場(chǎng)地推平、分層碾壓、夯實(shí)，要求基頂面的壓實(shí)后其地基密實(shí)度不能小于95%，再進(jìn)行支架基礎(chǔ)施工。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)支墩布置情況，對(duì)基礎(chǔ)區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣，采用C20砼條形基礎(chǔ)，厚度50～80 cm。

4.2.2 鋼管支墩和工字鋼橫梁制作及安裝

按照現(xiàn)場(chǎng)地形要求，根據(jù)計(jì)算設(shè)置多排臨時(shí)支墩。根據(jù)支架設(shè)計(jì)，對(duì)進(jìn)場(chǎng)鋼管進(jìn)行尺寸檢查。鋼管運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，并且進(jìn)行鋼管對(duì)接，確保焊接質(zhì)量。鋼管長(zhǎng)度由計(jì)算確定，鋼管在制作時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①鋼管接長(zhǎng)時(shí)，兩管接頭對(duì)口應(yīng)保持在同一軸線上，多節(jié)拼接時(shí)應(yīng)減少累計(jì)誤差；②鋼管接長(zhǎng)時(shí)，如管端橢圓度較大，可利用輔助工具加以校正，相鄰鋼管對(duì)口板邊高差不大于1 mm；③鋼管接長(zhǎng)成型后的縱橫彎曲矢高允許偏差不應(yīng)大于管長(zhǎng)h/1 200；④鋼管的接頭，采用對(duì)焊焊接接頭；⑤鋼管接頭和焊連接板的焊縫質(zhì)量，必須滿足規(guī)范規(guī)定和正常施工時(shí)的受力要求。

鋼管頂部和底部焊連接鋼板，安裝時(shí)鋼管底部與砼基礎(chǔ)錨固螺栓連接。在鋼管頂部連接板上根據(jù)橫坡要求墊不同厚度鋼板，鋼板尺寸與鋼管連接板一樣大，工字鋼橫梁與調(diào)橫坡鋼板、鋼管連接板之間滿焊連接，見(jiàn)圖2。

每一跨鋼管施工后，立即按設(shè)計(jì)標(biāo)高修平鋼管，對(duì)鋼管進(jìn)行剪力撐和水平撐的連接。安裝雙拼工字鋼I 36 b橫梁，雙拼工字鋼橫梁I 36 b在施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地上焊接連接板組成2根一組，形成整體后用吊機(jī)進(jìn)行安裝，并注意必須放在鋼管的中部。

鋼管頂部和底部焊接長(zhǎng)寬為50×50 cm，厚20 mm連接鋼板，安裝時(shí)鋼管底部與砼基礎(chǔ)通過(guò)預(yù)埋錨固螺栓連接。在鋼管頂部連接板上根據(jù)橫坡要求墊不同厚度鋼板，鋼板長(zhǎng)、寬與鋼管連接板同等大小，工字鋼橫梁與調(diào)橫坡鋼板、鋼管連接板之間滿焊連接，見(jiàn)圖2。

圖2

4.2.3 貝雷縱梁拼裝及加固

根據(jù)受力簡(jiǎn)算確定采用貝雷片組合形式，此工法采用單層不加強(qiáng)形式，單片貝雷片之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)連接片連接，貝雷架組之間間距根據(jù)驗(yàn)算而定。先將貝雷片在地面上按設(shè)計(jì)片數(shù)拼裝，并分組連接好。在工字鋼橫梁上按照設(shè)計(jì)間距，將各組貝雷架的位置用油漆標(biāo)好。然后，采用25 t吊車將已聯(lián)接好的貝雷架按照先中間后兩邊的順序吊裝到位。

因設(shè)計(jì)采用單層不加強(qiáng)貝雷結(jié)構(gòu)作為梁體的承重平臺(tái)，為提高貝雷架的整體受力效果及加強(qiáng)貝雷架的整體穩(wěn)定性，采用槽鋼（間距根據(jù)驗(yàn)算確定，一般不大于60 cm）橫橋向?qū)⒇惱准苓B接成整體。槽鋼鋪設(shè)完后，用鋼筋加工成U型，端頭焊在槽鋼上，將貝雷片與槽鋼連接成整體。槽鋼上設(shè)12×12×30 cm木楔，用于調(diào)整預(yù)拱度和卸架；木楔上設(shè)10×10 cm的木縱梁。其上布置底板、懸臂板的模架系統(tǒng)。

4.2.4 箱梁模板鋪設(shè)

底模板、懸臂板模板均采用δ=12 mm厚的竹質(zhì)膠合板，箱梁內(nèi)模采用δ=12 mm厚的木質(zhì)膠合板。側(cè)模板下布置10×10 cm的縱向方木（縱楞木），間距@=30 cm，其下布置定型鋼骨架，縱向間距@=80 cm，定型鋼骨架上下弦桿采用：10槽鋼，立柱及斜撐采用φ48×3.5 mm鋼管制作。頂板內(nèi)模板下布置10×10 cm的縱向方木（縱楞木），間距@=30 cm，其下布置10×10 cm的橫向方木（橫楞木），間距@=80 cm，橫楞木下設(shè)φ8 cm圓木立柱，縱橫間距均為@=80 cm，中間設(shè)水平撐。模板安裝采用吊機(jī)安裝，測(cè)量班配合測(cè)量定位，模板安裝允許偏差嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)范，外模拆除必須等預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉壓漿，且水泥漿達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行。拆模時(shí)從跨中向兩端支架循環(huán)放松和卸去外模架底部楔形墊塊，使外模落在貝雷支架分配梁上，將其托出吊放于汽車上運(yùn)至指定場(chǎng)地。

4.2.5 支架預(yù)壓和預(yù)拱度設(shè)置

4.2.5.1 荷載堆載

預(yù)壓采用滿負(fù)荷預(yù)壓，采取堆砂袋方式預(yù)壓，翼板處采用砂袋堆載，要求砂袋的重量等于梁1.2倍的重量，以達(dá)到預(yù)壓效果。堆載所用的荷載需采用25 t汽車吊運(yùn)至箱梁模板上，但必須保證下放荷載時(shí)要輕放，不得沖撞底模，再采用人工先均勻地搬運(yùn)至箱梁底模上，直至達(dá)設(shè)計(jì)箱梁的荷載。在吊車將荷載運(yùn)至底模上不得在同一處出現(xiàn)集中堆載。做到每次運(yùn)至模板上的荷載均勻分布至模板上再上吊另一堆荷載。加載及卸載順序按荷載總重的：0→25%→50%→100%→120%→100%→50%→25%→0進(jìn)行加載及卸載，并測(cè)得各級(jí)荷載下的測(cè)點(diǎn)的變形值。

4.2.5.2 觀測(cè)

在加載前觀測(cè)這些點(diǎn)的標(biāo)高，并記錄下來(lái)，堆載過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行這些點(diǎn)的沉降觀測(cè)，滿載后再觀測(cè)一次標(biāo)高，此后每天對(duì)這些點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)周期為3次/天，直到這些點(diǎn)沉降量滿足要求為止，進(jìn)行卸載，再觀測(cè)這些點(diǎn)的標(biāo)高，算出支架的彈性變形。根據(jù)受力分析可知在跨中的彎矩最大，因此布點(diǎn)選擇在跨中，每跨布置3點(diǎn)（3點(diǎn)分布在箱梁的中間以及兩側(cè)距梁邊1/4處）。測(cè)量器具選擇水準(zhǔn)儀和長(zhǎng)剛卷尺。將鋼卷尺的一端固定在選好點(diǎn)的模板底下，另一端采用下面懸掛30kg的重物，保證鋼卷尺的順直。

4.2.5.3 數(shù)據(jù)整理

根據(jù)預(yù)壓試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)所設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁模板支架進(jìn)混凝土澆筑時(shí)的產(chǎn)生的變形進(jìn)行有效的控制。

4.2.5.4 預(yù)拱度的設(shè)置

確定預(yù)拱度時(shí)考慮下列因素：支架在荷載作用下的總變形量，支架在荷載作用下的彈性變形，支架在荷載作用下的非彈性變形，箱梁設(shè)計(jì)預(yù)拱度，根據(jù)設(shè)計(jì)院提供。

根據(jù)梁的拱度值線形變化，其他各點(diǎn)的預(yù)拱度值，應(yīng)以中間為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進(jìn)行分配。預(yù)拱度曲線方程：Y=[4δ.x(L-x)]/L2。

取梁端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，跨長(zhǎng)為L(zhǎng)，主梁跨中預(yù)拱度值δ，以預(yù)拱度向上設(shè)置，見(jiàn)圖3。

根據(jù)箱梁砼澆注結(jié)束沉降觀測(cè)量值、預(yù)應(yīng)力施加完畢后一段時(shí)間觀測(cè)所得的起拱度與預(yù)壓觀測(cè)值的對(duì)比，進(jìn)一步調(diào)整預(yù)拱度。

5 質(zhì)量控制

（1）支架基礎(chǔ)地基承載力必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，澆筑時(shí)控制好基礎(chǔ)的平整度和頂面標(biāo)高，同時(shí)做好鋼管支墩錨固螺栓的預(yù)埋。

圖3 預(yù)拱度曲線方程圖

（2）鋼管支墩的垂制度控制以及剪刀撐和水平撐安裝質(zhì)量控制。軸線定位允許偏差：①單樁的縱橫軸線位置：±5 mm；②兩樁之間的中心間距：±5 mm；③豎直度：0.1%。

（3）模板制作質(zhì)量控制要求：模板邊角部應(yīng)加強(qiáng)處理，拼縫處要仔細(xì)，在側(cè)模和底模之間的拼縫處及縱向拼縫處，采用平口連接，并用膩?zhàn)釉俅蚊芊狻Ｍ瑫r(shí)，內(nèi)模的拼縫也應(yīng)認(rèn)真檢查，并包裹塑料薄膜防止漏漿。

（4）進(jìn)行預(yù)壓時(shí)必須連續(xù)待48 h的沉降觀測(cè)，沉降值累計(jì)小于2.0 mm，方能進(jìn)行卸載。

6 結(jié)束語(yǔ)

采用貝雷支架對(duì)上跨道路進(jìn)行箱梁施工，由于其拼裝方便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，同時(shí)減小了對(duì)道路通行的影響，保證了道路的安全暢通，在施工應(yīng)用中獲得了良好的效果，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益，同時(shí)貝雷支架基礎(chǔ)避免了大面積地基處理，且支架不易變形，利用率高，提高了機(jī)械化和自動(dòng)化的水平，大大地降低了施工成本取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

Cast-in-place box Liang Behre Support Construction Craft

Li Li

This article unifies in some city border expressway cast-in-place tong continual box Liang circular route bridge’s construction,introduced cast-in-place box Liang the Behre support construction craft’s design and the comprehensive checking calculation，in the construction，the box Liang’s various sections size and the elevation and the design tally，each target conforms to the design and the code requirement，effective ceased the security and traffic accident’s occurrence,simultaneously the quality of certified level and the construction complete as scheduled，will provide for the present in the construction reasonable use has used for reference.

box Liang；behre support；craft

U448.21+3

A

1000-8136(2011)08-0049-03

李麗，女，1974年出生，陜西南鎮(zhèn)縣人，1995年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，2009年畢業(yè)于西南交通大學(xué)本科畢業(yè)。