滿堂支架法在軟土橋梁地基中的應(yīng)用研究

摘要：近年來，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐的加大，在現(xiàn)代橋梁的建設(shè)和施工中，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋越來越多，上部施工方法以滿堂支架法最為普遍。玉門成功地運(yùn)用了滿堂支架法，完成了在軟土橋梁地基中使用滿堂支架，其關(guān)鍵工序及管控要點(diǎn)為今后此類型工程提供了參考。

關(guān)鍵詞：橋梁 軟土地基 滿堂支架

0 引言

近年來，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐的加大，在現(xiàn)代橋梁的建設(shè)和施工中，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋越來越多，上部施工方法以滿堂支架法最為普遍，但如何有效的在橋梁軟土地基上應(yīng)用此法一直是施工中的難點(diǎn)。

1 工程概述

玉門南大橋位于甘肅省玉門市境內(nèi)，主要跨越灌溉渠、風(fēng)光大道，橋址區(qū)位于山前傾斜洪積平原，地勢開闊，地形平坦。工點(diǎn)范圍內(nèi)主要地層為第四系上更新統(tǒng)洪積漂石、細(xì)圓礫土、砂類土、粉質(zhì)黏土等。

全橋孔垮布置：（16m+20m+16m）+ （16m+20m+16m）鋼筋混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁。橋梁中心里程DK870+991，橋全長115.3m。簡支梁橋墩采用雙線雙柱墩及矩形空心墩，墩身高最大19m，最小4m。橋臺(tái)采用矩形空心臺(tái)。

2 支架地基處理

進(jìn)行支架施工之前先處理地基，先挖除松散表層50cm，保證基底承載力不小于135kp，再回填碎石土，分層夯實(shí)，再在其上鋪5cm厚細(xì)石子進(jìn)行找平，最后用20T重型壓路機(jī)碾壓至表面無輪跡。基礎(chǔ)處理寬度按14.8m進(jìn)行。原地面換填標(biāo)高根據(jù)本孔支架立桿的配料設(shè)計(jì)、上下托架的合理調(diào)節(jié)量、鋼底模的結(jié)構(gòu)厚度、梁底支承系統(tǒng)高度統(tǒng)一合理確定。

平整的砼墊層主要是為了提高地基的承載力，便于滿堂支架的快速搭設(shè)，并防止施工過程中雨水浸泡地基而降低地基承載力。在基礎(chǔ)兩側(cè)挖好排水溝，以保證排水通暢，現(xiàn)場內(nèi)不得積水。

換填料平整壓實(shí)后，表面沿橋軸向每6m設(shè)置一排高度控制樁，每排設(shè)左中右三根樁，測量每樁樁頂標(biāo)高，按照擬定的標(biāo)高由人工精確整平，再在表面整體澆筑20cm厚砼。砼澆筑前要立好模板，以使周邊整齊順直。澆筑過程中要用平板振搗器、振動(dòng)棒振搗密實(shí)，砼表面按橫向坡度刮平。砼面積尺寸每側(cè)超出支架外側(cè)不小于0.5m。如地基面處在不同高度，且高差較大，則按支架設(shè)計(jì)情況，將地面做成階梯形狀，同一階梯內(nèi)基本在同一平面上。地基處理詳見圖1。

3 支架形式

工程采用碗扣式支架搭設(shè)滿堂腳手架，梁底支架高度5.5m。考慮到回填土承載力較差，在支架布置時(shí)，適當(dāng)加密支架間距，增加受力面積。墩梗處支架間距采用60×60cm，正常梁段橫向支架間距60cm，縱向間距90cm，翼緣板縱向間距分別與墩梗處和正常梁段相同，橫向間距采用90cm。支架步距120cm。

支架下部設(shè)置可調(diào)底座，上部采有可調(diào)上托。墩梗處與正常梁段處，在可調(diào)上托設(shè)置縱向布設(shè)10×15cm方木，翼緣板縱向布置腳手架鋼管，采用扣件聯(lián)接。模板次梁均采用5×10cm方木橫向布置，墩梗處間距為20cm，正常梁段處間距為25cm。側(cè)模板次梁也采用5×10cm方木橫向豎直布置，墩梗處間距為20cm，正常梁段間距為30cm。翼緣板方木間距與對應(yīng)墩梗處和正常梁段相同。

4 滿堂支架法施工工藝

4.1 支架布置 支架采用碗扣式腳手架，立桿1.2m，橫桿0.6m，鋼管外徑48mm，壁厚3.5mm。底、頂托采用可調(diào)托撐。支架底板縱、橫向立桿布置間距為60cm（翼緣板底下支架布置0.9m×0.6m（橫×縱）），在高度方向每間隔1.2m設(shè)置一排縱、橫向聯(lián)接腳手鋼管，使所有立桿聯(lián)成整體，為確保支架的整體穩(wěn)定性，在橫向立桿和縱向立桿設(shè)置剪刀撐。在地基處理好后，進(jìn)行放線，縱橋向鋪設(shè)12#工字鋼，便可進(jìn)行支架搭設(shè)。支架底部設(shè)置底托，利用底托調(diào)平立桿高度。支架搭設(shè)好后，安置頂托。頂托上放置分配梁，分配梁采用12#工字鋼，利用相鄰兩墩臺(tái)支座頂面帶線向下反量，調(diào)整分配梁標(biāo)高。安裝模板后，要對支架進(jìn)行預(yù)壓。支架搭設(shè)見圖2、圖3。

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4.2 滿堂支架預(yù)壓 滿堂支架在安裝完成使用前，通過1.2倍箱梁重的荷載預(yù)壓消除非彈性變形，確定彈性變形值并據(jù)此進(jìn)行預(yù)拱度設(shè)置，同時(shí)檢驗(yàn)支架的安全性能。

梁體自重為836.775t，考慮箱梁兩端頭1.5m范圍2#、3#、4#區(qū)域內(nèi)荷載為墩頂散模承重直接傳遞到墩身，預(yù)壓荷載應(yīng)扣除此部分重量（89.17t），得出梁體有效自重為747.603t，再考慮1.2倍系數(shù)后為897.124t，故預(yù)壓最大荷載采用1.2倍梁體效自重+內(nèi)模重，內(nèi)模總重為32t，合計(jì)預(yù)壓最大荷載為929.124t。

預(yù)壓采用四級(jí)加載。

第一級(jí)加載按照50%梁體有效自重+內(nèi)模重。

第二級(jí)加載按照75%梁體有效自重+內(nèi)模重。

第三級(jí)加載按照100%梁體有效自重+內(nèi)模重。

第四級(jí)加載按照120%梁體有效自重+內(nèi)模重。

5 預(yù)壓控制方案

為保證預(yù)壓荷載的合理分布，采用等荷載砂袋進(jìn)行預(yù)壓。自跨中開始向兩側(cè)每個(gè)橫梁處均設(shè)沉降觀測點(diǎn)，每排設(shè)七個(gè)點(diǎn)，布設(shè)于底板及翼板，并進(jìn)行編號(hào)。預(yù)壓前，調(diào)好模板抄平所有點(diǎn)標(biāo)高后加載，加載順序同混凝土澆筑順序，每級(jí)加載完成以后，每三小時(shí)觀測一次，直到支撐變形穩(wěn)定為止。全部加載完成，支撐變形穩(wěn)定后，將預(yù)壓材料卸除，將模板清理干凈后測量各觀測點(diǎn)標(biāo)高。根據(jù)每次沉降記錄計(jì)算并確定合理的施工預(yù)拱度。

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5.1 預(yù)拱度計(jì)算

跨中預(yù)拱度值=100%荷載跨中沉降值-非彈性變形值-理論計(jì)算跨中反拱值。理論計(jì)算跨中反拱值由設(shè)計(jì)圖紙得17.5-18.7mm，取18mm；100%荷載跨中沉降值、非彈性變形值（卸載后值-加載前值）可根據(jù)各級(jí)加載測量數(shù)據(jù)得出。其它位置預(yù)拱度值可按二次拋物線公式計(jì)算由跨中向支座兩端過渡。

5.2 二次拋物線公式按下式計(jì)算

y=4f·x·（L-x）/L2

y——距左支點(diǎn)x處的預(yù)拱度值。

x——距左支點(diǎn)距離。

f——跨中最大預(yù)拱度值。

L——計(jì)算跨度值。

6 結(jié)論

滿堂支架法現(xiàn)澆連續(xù)梁施工在國內(nèi)已為成熟工法。玉門南橋滿堂支架法現(xiàn)澆連續(xù)粱施工，成功地運(yùn)用了滿堂支架法，克服了該地區(qū)橋梁軟土地基的不利因素，為今后此類型橋梁施工施關(guān)鍵工序及管控要點(diǎn)提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

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