左黎高速公路小西腳大橋現(xiàn)澆箱梁支架施工方案

張 書 亮

(山西長興路橋有限公司，山西 長治 046000)

左黎高速公路小西腳大橋現(xiàn)澆箱梁支架施工方案

張 書 亮

(山西長興路橋有限公司，山西 長治 046000)

以左黎高速公路小西腳大橋上部現(xiàn)澆箱梁為例，依據(jù)相關施工規(guī)范要求，對支架施工方案計算進行了詳細說明，通過相關技術措施的實施，上部現(xiàn)澆工程順利完成，達到了預期目標。

箱梁現(xiàn)澆，支架，設計

1 工程概況

1.1 橋型簡介

小西腳大橋上跨G207，左幅橋全長322.5 m，橋跨組合(26+30+20)m+3×(4×20)m；右幅橋全長308.5 m，橋跨組合(26+30+26)m+(3×20)m+2×(4×20)m。上部構造：左右幅第一聯(lián)1孔～3孔采用預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁；其余各孔為20 m裝配式預應力鋼筋混凝土預制箱梁，先簡支后連續(xù)體系；下部構造采用雙柱墩、獨柱墩，樁基礎、樁柱臺、樁基礎。本次支架施工方案計算為左幅橋跨(26+30+20)m，右幅計算同左幅。

1.2 橋梁現(xiàn)澆主要工程量

現(xiàn)澆C50混凝土左幅681.8 m3，右幅728.2 m3；φs15.20鋼絞線共計38 t；HRB335鋼筋272 t；波紋管2 832 m；錨具(M15-12)72套。

2 施工依據(jù)

1)山西省左權至黎城高速公路工程項目兩階段施工圖設計。

2)JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規(guī)范。

3)JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗評定標準。

4)JTG D60-2004公路橋涵設計通用規(guī)范。

3 場地準備

小西腳大橋與G207上跨交叉，設計第一聯(lián)為現(xiàn)澆預應力箱梁，為減少G207交通干擾，確保安全施工，經(jīng)與G207的監(jiān)管部門黎城公路段協(xié)商，在橋位施工處將G207改道繞行500 m，現(xiàn)澆箱梁采用滿堂式鋼支架施工。對施工便道內(nèi)的原地面進行整平，碾壓，對薄弱路段進行換填砂礫處理。改道后的道路路面寬8 m，砂礫墊層80 cm～120 cm，6%水穩(wěn)碎石基層20 cm，C30混凝土面板20 cm。

4 支架施工方案

4.1 場地整理及地基加固

為確保支架穩(wěn)定，對地基進行加固。現(xiàn)澆中跨支架支設在G207路面上，地基承載力滿足要求。僅對兩邊跨地基進行加固處理。處理范圍按梁體投影輪廓每側(cè)加寬 2 m，原地面整平壓實，保證壓實度達到95%以上，地基承載力不小于300 kPa。在基礎四周設排水溝，確保雨水及施工水外排，以防浸泡地基。

4.2 滿堂腳手架布置

箱梁現(xiàn)澆采用滿堂支架，支架材料為碗扣式鋼管腳手架。支架搭設縱距90 cm；橫距90 cm；步距125 cm；現(xiàn)澆箱梁腹板范圍支架做橫距60 cm的局部加強處理(見圖1，圖2)。立桿鋼管上下均采用可調(diào)節(jié)支撐，支架底托下延橫橋向墊方木，所有支架搭設每隔4排立桿設置一道縱向剪刀撐(見圖1)，支架高度6 m，每隔2 m設置一道水平剪刀撐；剪刀撐斜桿與地面的傾角控制在45°～60°之間。

因為滿堂支架是整個上部現(xiàn)澆最重要的受力體系，所以鋼管支撐的桿件有銹蝕嚴重、彎曲、壓扁或有裂縫的嚴禁使用；使用的扣件有脆裂、變形、滑絲的禁止使用，扣件活動部位應能靈活轉(zhuǎn)動，支架整體及結點構造(見圖3)。

4.3 支架剛度及穩(wěn)定性驗算

鑒于本橋前三跨左右幅結構一致，現(xiàn)僅對左幅前三跨現(xiàn)澆箱梁的滿堂支架予以各方面驗算，且忽略支架局部加強的影響。支架鋼管采用φ48×3.5型號(支架鋼管采用φ48×3.5型號取自《公路施工手冊<橋涵>》)。

4.3.1 荷載分析

1)鋼筋混凝土荷載：N1=681.8×26=17 726.8 kN。

2)傾倒及振搗混凝土荷載：N2=76×12×2=1 824 kN。

傾倒及振搗混凝土荷載按2.0 kN/m2均布荷載考慮，參照《路橋施工計算手冊》P172表8-1豎向荷載。

3)模板及枕木荷載：N3=76×12×0.03=27.36 kN。

現(xiàn)場計算模板及枕木荷載，按0.03 kN/m2均布荷載考慮。

4)人及機具活載：N4=120 kN。

則模板支架立桿的軸向力設計值：

N=N2+1.2(N1+N3)+1.4N4=1 824+1.2×(17 726.8+27.36)+1.4×120=23 296.99 kN。

4.3.2 立桿計算

1)立桿內(nèi)力及應力驗算。

a.當立桿縱、橫距為90 cm時：

每根立桿承受軸力：F=23 296.99/(85×16)=17.13 kN<33.1 kN，即支架立桿允許荷載的規(guī)范要求。

b.每根立桿應力：

φ48×3.5型號支架鋼管An=489.303 mm2；回轉(zhuǎn)半徑i=15.78 mm；

其中，An為扣件鋼管截面特性；i為回轉(zhuǎn)半徑。

以上兩項取自手冊P438表13-4。

立桿截面應力：

σ=F/An=17.13×1 000/489.303=35.01 N/mm2≤f=215 N/mm2。

注：f=215 N/ mm2取自《路橋施工計算手冊》P185鋼管腳手支架，鋼材承壓強度設計值。

2)立桿穩(wěn)定性驗算。

由于橫桿步距125 cm，長度附加系數(shù)取值1.6；

立桿穩(wěn)定計算節(jié)段長L=1 250×1.6=2 000 mm；

長細比λ=L/i=2 000/15.78=126.743；

則立桿節(jié)段作為軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.394。

注：ψ=0.394(取自《路橋施工計算手冊》P790附表3-26續(xù)表，軸心受壓構件的縱向彎曲系數(shù)內(nèi)插值)。

N/(ψAn)=σ/ψ=35.01/0.394=88.86 N/mm2≤f=215 N/mm2。

結構穩(wěn)定性符合規(guī)范要求。

4.3.3 地基承載力計算

支架底座下方墊方木，規(guī)格為：10 cm×10 cm。

全部支架方木底座與地基接觸面積為：

S=85×12×0.1=102 m2；

P=N/S=23 296.99/102=228.4 kPa。

現(xiàn)場地基承載力要求不小于300 kPa，故能滿足施工要求。

4.4 模板安裝

模板由底模、內(nèi)模、外模三個部分組成。

1)底模采用大塊整體15 mm竹膠板，模板楞木采用5 cm×10 cm的小方木，楞木沿整張竹膠板長度方向均勻布置，間距20 cm；

2)外側(cè)模板采用整體竹膠板，豎肋間距20 cm，楞木采用5 cm×10 cm的方木，面板采用竹膠板；

3)翼板底模型式同肋板底模；

4)內(nèi)模采用12 mm以上防水膠合板和方木預先在場地上加工好，運到橋上安裝即可；

5)堵頭采用竹膠板制作。

4.5 預壓

1)對地基、支架預壓，預壓重量為梁體自重加施工荷載(箱梁自重的120%)，用透水性材料作為預壓荷載。

2)采取分次分級的方式進行預壓，第一次按30%荷載預壓，第二次按70%的荷載預壓，第三次按100%的荷載預壓。

3)沉降觀測。

加載前布設好觀測點，觀測點的點位上下對應，以觀測地基的沉降量(墊木上)及支架、方木的變形量(底模上)。在1/8，1/4，1/2 跨處設置沉降觀測標，劃好刻度線，加載后立即觀測沉降量，以后每天的同一時間觀測一次，記錄加載前、加載中、加載滿、穩(wěn)定后和卸載后的沉降量。撤壓后,進行沉降分析，作為設置預留沉降量的依據(jù)。

5 結語

小西腳大橋上部現(xiàn)澆按設計支架嚴格進行施工，在預定的工期內(nèi)順利完工，達到了預期效果。

[1] 周水興,何兆益,鄒毅松,等.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊<橋涵>[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3] 交通運輸部公路局.高速公路施工標準化技術指南第4分冊橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，2012.

The construction scheme of cast-in-place box beam of Xiaoxijiao bridge of Zuo-Li highway

ZHANG Shu-liang

(ShanxiChangxingRoad&BridgeLimitedCompany,Changzhi046000,China)

Taking the upper cast-in-place box beam of Xiaoxijiao bridge of Zuo-Li highway as an example, according to related construction specifications demands, discussed in detail the support construction program calculation, through the implementation of relevant technical measures, the upper cast-in-place engineering smoothly completed, achieved expected goal.

cast-in-place box beam, support, design

1009-6825(2014)28-0187-03

2014-07-07

張書亮(1967- )，男，工程師

U445

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