高墩現(xiàn)澆梁支架方案合理選用

張克鋒

寧德京臺高速公路有限責(zé)任公司（361000）

高墩現(xiàn)澆梁支架方案合理選用

張克鋒

寧德京臺高速公路有限責(zé)任公司（361000）

隨著我國高速公路建設(shè)發(fā)展，現(xiàn)澆梁支架形式也多樣化。支架的設(shè)計是否合理，不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)受力安全，而且還關(guān)系到施工效率、經(jīng)濟效益等問題。寧德京臺高速公路排頭樞紐互通B匝道橋墩柱普遍都在30～40 m之間，根據(jù)地形地貌、橋梁箱梁受力傳遞、縱橫坡情況，經(jīng)過多次研究比選及反復(fù)驗算最終采用螺旋管+貝雷桁架及抱箍+貝雷桁架+碗扣式腳手架組合支架。根據(jù)不同施工條件選用合理的支架不僅能保證安全而且還可以提高施工效率，同時節(jié)約成本創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

高墩；現(xiàn)澆梁；支架方案選用

0 前言

隨著我國高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，現(xiàn)澆梁支架呈現(xiàn)多樣性。支架的合理設(shè)計，關(guān)系到結(jié)構(gòu)受力安全等問題。這里以寧德高速為例，加以說明。寧德古田多山為主，且地勢陡峭。排頭樞紐互通B匝道以橋梁為主且墩柱平均高度約28 m （最高為40 m），上跨主線橋及A匝道橋；現(xiàn)澆梁支架搭設(shè)方案選用是否合理直接關(guān)系到項目部總體的經(jīng)濟效益。

1 工程概況

京臺線建甌至閩侯高速公路寧德市境路基土建工程施工A4合同段排頭樞紐互通式立交采用直連式Y(jié)型型式，橋梁3 878 m/6座，包括主線橋及A、B、C、D四座匝道橋，其中主線左線橋長1 309.5 m，主線右線橋長1 307 m，匝道橋共長1 261.5 m。基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)和擴大基礎(chǔ)，設(shè)計數(shù)量共368根；橋墩為柱式墩及箱墩，設(shè)計數(shù)量共262根，其中箱墩27根；上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制T梁和現(xiàn)澆箱梁，T梁設(shè)計740片。

B匝道第三聯(lián)（7～10跨）跨徑為29 m+30 m+30 m+29 m的高架跨線橋，采用現(xiàn)澆施工的預(yù)應(yīng)力箱梁，聯(lián)內(nèi)橋墩高達40 m上下，且位于線路平面R= 190 m的圓曲線上,施工支架是本橋的施工難點。箱梁為等高度箱梁，截面為單箱雙室。梁高1.8 m，梁面寬10.5 m，底板寬6.5 m，腹板寬45 cm，外側(cè)無傾斜，翼板寬2.0 m，頂板厚25 cm，底板厚25 cm，翼板厚為15～45 cm直線型變厚。其橫向布置為0.5 m（防撞護欄）+9.5 m（行車道）+0.5 m（防撞護欄）。橋面橫坡為單向坡6.00%。實體墩 （7～9#）頂端縱向2.0 m寬，橫向6.5 m寬，6#、10#交接墩為柱式墩，臺帽長10.5 m，寬2.3 m，高1.55 m。全聯(lián)上跨主線橋及A匝道橋。箱梁的C50混凝土數(shù)量為1 239 m3,HRB335鋼筋數(shù)量為166 558.7 kg,預(yù)應(yīng)力鋼鉸線31 759.9 kg。

2 總體方案

由于匝道橋位于半山坡上，地勢陡峭，工作面小；橋墩高度較高，墩柱平均高度約28 m（最高為40米）。按常規(guī)的施工方法，現(xiàn)澆箱梁常采用碗扣式鋼管腳手架，由于梁下地勢不平，造成低處積水，部分橋下原地面長期積水,形成3～5 m深的軟土地層，造成滿堂架基礎(chǔ)受力不符合要求，無法采用滿堂架施工。其次，若滿堂支架搭設(shè)高度過大，其高寬比大于2，針對風(fēng)荷載使支架立桿產(chǎn)生拉力的計算可知，支架體的穩(wěn)定性將很難滿足安全要求。

結(jié)合現(xiàn)場實際情況經(jīng)多方論證比選，主線橋采用直徑630×10 mm螺旋鋼管+貝雷桁架支架，匝道橋采用采用抱箍+貝雷桁架+碗扣式腳手架組合支架。

3 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖1 螺旋管貝雷片支架布置圖

3.1 抱箍加工與安裝

抱箍腰帶采用厚度120 mm鋼板，法蘭盤采用厚度200 mm鋼板，高度設(shè)計為1 m。抱箍設(shè)計為兩瓣，通過48個M24高強度螺栓鏈接。（見圖2）

抱箍安裝前須進行試拼裝，墩柱上預(yù)留的穿心棒的孔須先安裝好穿心棒，然后安裝抱箍，抱箍與鋼棒之間要安裝個1 cm鋼板,這樣抱箍與鋼棒才能較好的結(jié)合，防止不均勻受力減少對鋼棒的集中剪切力。

3.2 橫梁設(shè)置

抱箍上采用Ⅰ45型鋼雙拼作為橫梁，橫梁上根據(jù)設(shè)計間距安裝貝雷桁架。雙拼工字鋼間采用1cm鋼板每隔一段距離進行連接，使雙拼工字鋼受力均勻。

圖2 （抱箍+鋼棒）支架現(xiàn)場施工圖

3.3 貝雷桁架布置

順橋向貝雷片按單層布設(shè)，貝雷片的組數(shù)根據(jù)梁部的尺寸結(jié)構(gòu)和梁部荷載來調(diào)整確定。腹板下的貝雷組采用3片組合，45 cm支撐架連接；其余的采用2片組合，90 cm支撐架連接。

3.4 貝雷桁架上碗扣腳手架布置

貝雷桁架上碗扣鋼管腳手架高度按2 m高度考慮，順橋向間距60 cm，橫橋向翼板下間距90 cm，底板下間距60 cm，步距按120 cm布置，碗扣鋼管腳手架立柱底安裝可調(diào)頂托，利用頂托的U形板卡在下面的 [14 cm槽鋼小橫梁上。防止立柱脫落。設(shè)置碗扣式鋼管腳手架有目的有二個，一是碗扣式鋼管腳手架頂安裝可調(diào)頂托，調(diào)整梁底縱橫坡標(biāo)高，二是后期拆除支架方便安全。

4 支架受力驗收

本方案需對貝雷桁架縱梁、工字鋼橫梁、鋼管立柱和抱箍等主要部位進行壓力驗算。

5 總結(jié)

合理的支架設(shè)計在保證結(jié)構(gòu)安全的前提，盡可能充分利用支架受力的特點，使支架各部分的受力得到充分利用，一般將材料的設(shè)計應(yīng)力用到100～130 MPa（容許應(yīng)力法計算）。德化互通區(qū)高墩現(xiàn)澆梁充分合理的利用了螺旋管、抱箍和貝雷片等材料性能及受力特點，保證了支架的安全。合理的支架選用不僅增加施工功效減少安全風(fēng)險，而且安裝拆除方便快捷，便于質(zhì)量控制，安全、經(jīng)濟合理地解決了高墩現(xiàn)澆梁支架設(shè)計問題。

排頭樞紐互通B匝道順利澆筑完成，保證了工期節(jié)點。說明了合理的支架設(shè)計選用對于一個現(xiàn)澆梁多項目的重要性。該項目的順利完成施工為同類項目橋梁施工提供參考。

[1]周水興,何兆益,等.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社,2001.

[2]GB 50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].中國計劃出版社, 2003.

[3]黃紹金,劉陌生.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].人民交通出版社,2001.

[4]GB 50009-2001,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社,2006.