某公路特大橋邊跨現(xiàn)澆段支架方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化

蔣 元 輝

(中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038)

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某公路特大橋邊跨現(xiàn)澆段支架方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化

蔣 元 輝

(中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038)

闡述了某公路特大橋邊跨現(xiàn)澆段支架方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化，指出在確定一個(gè)設(shè)計(jì)方案時(shí)需要考慮多方面的因素，如：材料的成本、施工難易程度、施工工期等，為同類公路特大橋邊跨現(xiàn)澆段支架方案提供參考。

公路特大橋，邊跨現(xiàn)澆段，支架方案

1 工程概述

某公路特大橋全橋長(zhǎng)1 043.3 m，主跨梁體采用160 m大跨度連續(xù)剛構(gòu)，70 m以上的高墩有3個(gè)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段支架高度為88 m(見(jiàn)圖1)。

該特大橋主橋?yàn)?9 m+125 m+2×160 m+120 m五跨不等跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，梁體截面為單箱雙室截面，頂板寬21.5 m，底板寬12.5 m。現(xiàn)澆段梁高3.0 m；底板厚度為32 cm～80 cm；腹板厚度為40 cm～60 cm；箱梁頂板厚為28 cm～50 cm，其中A端現(xiàn)澆段長(zhǎng)22.8 m，C50混凝土為421.8 m3,重量1 096.7 t。B端現(xiàn)澆段長(zhǎng)30.8 m，C50混凝土為594.4 m3,重量1 545 t。

本文將著重介紹B端邊跨現(xiàn)澆段支架方案的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

2 方案設(shè)計(jì)

該橋B端現(xiàn)澆段位于滑坡堆積體上，地質(zhì)條件較差，因此施工圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)采用孔樁，孔樁深度以嵌入基巖1.5 m為準(zhǔn)。孔樁共設(shè)置9根，縱向3排，最大間距9.75 m；橫向3排分別對(duì)應(yīng)布置在3個(gè)腹板位置(見(jiàn)圖2)。

鑒于上述條件，該支架方案設(shè)計(jì)擬采用型鋼立柱與貝雷架相結(jié)合的支架系統(tǒng)。

2.1 立柱形式

在6號(hào)墩承臺(tái)邊對(duì)應(yīng)現(xiàn)澆段中腹板和右邊腹板位置，豎立2根φ500×10鋼管作立柱，下端通過(guò)錨栓錨固在承臺(tái)上；第一排、第二排共6根孔樁和6號(hào)墩承臺(tái)邊對(duì)應(yīng)現(xiàn)澆段左邊腹板位置處，采用4×Ⅰ45b工字鋼作立柱，工字鋼接長(zhǎng)采用螺栓連接，下端通過(guò)孔樁頂和現(xiàn)澆臺(tái)座預(yù)埋錨栓固定；第三排3根孔樁上豎立原引橋1.7 m圓柱墩模板作立柱，模板內(nèi)灌山砂作立柱。各型鋼立柱間以焊接的方式，用Ⅰ16工字鋼或φ100鋼管沿縱、橫向連成整體。

2.2 貝雷架

在12個(gè)立柱頂端分別設(shè)置縱向分配梁(Ⅰ32b組焊)，然后對(duì)應(yīng)每排橫向立柱擺放橫向貝雷架。第一排和第四排貝雷架形式為單層三排，中間兩排貝雷架形式為2×單層雙排。在橫向貝雷架上從下向上分別設(shè)置縱、橫向分配梁(2×P43鋼軌)。并在兩層分配梁間設(shè)置5 mm四氟滑板，以滿足施工規(guī)范中“支架與梁體之間能相互滑動(dòng)”的要求。

在上層P43鋼軌橫向分配梁上在擺放11排縱向貝雷架，其中最中間一排為單層三排，其余均為單層雙排布置。最后在縱向貝雷架上鋪設(shè)底模。整個(gè)支架系統(tǒng)的長(zhǎng)度，包含了2 m長(zhǎng)的邊跨合龍段。

3 方案設(shè)計(jì)總結(jié)分析

在上述支架方案設(shè)計(jì)中，大量利用了工地現(xiàn)有材料。

如：貝雷架、Ⅰ45b工字鋼、Ⅰ16工字鋼為該橋2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)主墩0號(hào)段施工支架用料；φ1.7 m圓柱墩模板為引橋墩身模板，現(xiàn)澆段底模為該橋4個(gè)主墩墩身施工模板；Ⅰ32b工字鋼和P43鋼軌為引橋跨越施工便道支墩上所有型鋼支架。

因此，該支架方案的材料利用率較高。

與此同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)該方案也有以下缺點(diǎn)：1)分配梁類型多，加工焊接量大；2)型鋼立柱的接長(zhǎng)大量采用螺栓連接，而現(xiàn)場(chǎng)加工條件難以保證各螺栓孔的精度要求，給立柱接長(zhǎng)帶來(lái)不便。如改為焊接，在施工控制其垂直度時(shí)，又存在困難；3)墩身圓模內(nèi)采用山砂，施工時(shí)一邊灌砂一邊灌水夯實(shí)，施工繁瑣工作量大；4)最重要的是，由于受現(xiàn)場(chǎng)地形影響，起吊設(shè)備無(wú)法進(jìn)場(chǎng)。在豎立及接長(zhǎng)型鋼立柱時(shí)，將非常困難。而且該地段地質(zhì)情況很差，均為滑坡堆積體，如重新修筑一條便道，刷坡量過(guò)大，將大大增加施工成本。

4 方案設(shè)計(jì)優(yōu)化

我們對(duì)整個(gè)施工方案重新進(jìn)行了優(yōu)化，在現(xiàn)澆段支架采用貝雷架型鋼平臺(tái)與滿堂鋼管支架相結(jié)合的方式(見(jiàn)圖3)。

首先將孔樁頂面標(biāo)高統(tǒng)一控制在同一水平面上，取消原方案設(shè)計(jì)中型鋼立柱和圓模立柱，同時(shí)取消靠近6號(hào)墩側(cè)橫向貝雷架及其上部縱向9 m長(zhǎng)貝雷架，該范圍內(nèi)采用落地滿堂鋼管支架。將縱、橫向貝雷架平臺(tái)整體下移至孔樁頂面。在縱向貝雷架上采用P43鋼軌作為橫向分配梁，在鋼軌上搭設(shè)滿堂鋼管支架。鋼管架布置為：在箱梁腹板范圍內(nèi)立桿橫向間距為40 cm，在箱梁底板范圍內(nèi)立桿橫向間距為60 cm，在翼板范圍內(nèi)立桿橫向間距為80 cm；鋼管架立桿縱距分別為40 cm，50 cm，60 cm；鋼管橫桿步距為1.2 m并設(shè)置剪刀撐。立桿頂部設(shè)頂托以方便調(diào)整標(biāo)高，在頂托上設(shè)置2根φ48鋼管，在底板范圍內(nèi)的鋼管上，沿縱向每20 cm布置一根橫向鋼管作滾筒，使邊跨合龍時(shí)現(xiàn)澆段縱向張拉不受約束，滿足縱向張拉的壓縮位移。底模仍采用墩身大塊鋼模。

可以看出，在方案優(yōu)化后，材料的運(yùn)輸、支架的安裝搭設(shè)受起吊設(shè)備的影響很小，而且采用傳統(tǒng)的滿堂鋼管支架搭設(shè)速度快，降低了施工難度，為保證全橋的合龍贏得了時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上該公路特大橋B端邊跨現(xiàn)澆段施工支架設(shè)計(jì)和優(yōu)化可以看出，在確定一個(gè)方案時(shí)需要考慮各方面的因素，材料的成本、施工難易程度、施工工期等等。在進(jìn)行了各方面的比較后，對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化完善，才能取得最優(yōu)方案。

[1]JTJ 041—2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

Support scheme design and optimization of the highway bridge side-span casting section

Jiang Yuanhui

(ChinaCivilEngineeringGroupCo.,Ltd,Beijing100038,China)

The article describes support scheme design and optimization of the highway bridge side-span casting section, and points out various factors needing considering in determining design scheme including material cost, construction difficulty and construction duration and so on, which has provided guidance for support scheme design and optimization of similar highway bridge side-span casting section.

highway bridge, side-span casting section, support scheme

1009-6825(2015)18-0172-02

2015-04-15

蔣元輝(1978- )，男，工程師

U442

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