淺談現澆簡支箱梁梁柱式支架法施工工藝

龍勝平

（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350）

一、工程概況

哈牡客專項目共3座橋梁28孔箱梁采用梁柱式支架施工，支架高度最高為25m，橋梁地質情況主要為粗角礫土和碎石土，設計承載力：б0=400kPa。預應力簡支箱梁長32.6m，計算跨度為31.5m，截面形式為單箱單室斜腹板截面；橋面寬12.2m，梁高2.65m，梁底寬5.3m，跨中25.4m，標準斷面為：箱梁頂板厚0.3m，底板厚0.28m，腹板厚0.45m；向端頭方向2.5m范圍為變截面過渡；端頭1.1m范圍斷面為：箱梁頂板厚0.55m，底板厚0.6m，腹板厚1m；標準斷面如圖1所示，箱梁混凝土標號設計為C50。每孔箱梁設計混凝土方量為281m3，鋼筋66.9t，鋼絞線 11.1t。

二、施工工藝

施工工藝：施工準備→地基處理→支架拼裝搭設及預壓→側模安裝調整及加固→底腹板鋼筋綁扎→波紋管定位→安裝內膜→綁扎頂板鋼筋→埋設預埋件→澆筑維護混凝土→初張拉→側模和支架拆除→終張拉→壓漿、封錨。

圖1 簡支箱梁標準斷面圖（單位：mm）

三、地基處理

橋址位于耕地和林地內，大部分地質為粗角礫土和碎石土,承載力б0=400kPa，鑒于此，鋼管柱基礎直接置于土層上，個別存在1m～3m厚的粉質黏土。針對此種情況，可挖至較好土層或挖除粉質黏土層2m后利用隧道棄渣進行換填，深約1m，換填壓實度不小于90%，基礎施工完成后，四周用碎石土進行回填，小型夯機夯填密實。基礎采用14m×2m×1m（橫橋向×順橋向×厚度）大小的C20砼條形基礎，為保證基礎和附近土層不受雨水浸泡，可將基礎附近土層做成高于四周地面20cm并在基礎四周1m處開挖排水土溝；為了滿足后期綠化要求和橋梁兩側排水要求，條形基礎頂面請勿高于原地表面。

四、支架結構及搭設

底模板采用厚15mm的優質竹膠板，橫板邊角用4cm厚木板進行加強，防止轉角漏漿或出現波浪形，影響外觀。模板下放置縱梁方木，規格10cm×10cm，腹板下間距20cm，底板下間距30cm。移動鋼側模及腹板和底板縱梁下橫鋪I18a工字鋼，間距60cm，工字鋼下對稱設置18片加強型貝雷梁。貝雷梁下由兩根I56a工鋼組成的橫承擔并由鋼管柱將荷載傳到地基上，鋼管柱采用直徑629mm壁厚12mm的鋼管，采用法蘭盤連接。考慮支架高度這一因素，15m以下支架高度順橋向設置4排鋼管柱，每排4根；15m以上支架高度順橋向設置6排鋼管柱，每排4根。支架橫橋向布置見圖2，支架順橋向布置見圖3和圖4。

圖2 支架橫橋向布置示意圖（單位：cm）

圖315m高度以下支架順橋向布置示意圖（單位：cm）

圖415m高度以上支架順橋向布置示意圖（單位：cm）

（一）鋼管柱

鋼管柱采用直徑629mm壁厚12mm的鋼管，鋼管立柱上下焊有20mm厚法蘭盤，法蘭盤之間采用8.8級M20*70螺栓連接，法蘭盤與鋼管端頭連接處采用小三角鋼板米字型焊接進行加強；鋼管禁止采用有嚴重銹蝕、彎曲或有損壞的鋼管，技術員每次使用前仔細核查清除不合格鋼管。

（1）立鋼管柱之前測量出條基每塊預埋鋼板的標高，根據內軌頂面標高、梁高、線路坡度和貝雷梁高度等確定鋼管柱高度，確定好每節鋼管長度、搭配及砂箱填砂高度；

（2）在事先平整好的場地上拼裝好鋼管，盡量避免高空接管，鋼管兩法蘭盤密貼無空隙，所有螺栓孔必須上螺栓擰緊并設置墊片，現場技術員需仔細檢查；

（3）鋼管立柱采用吊車安裝，安裝到位后鋼管立柱底部與預埋鋼板進行滿焊固定；

（4）相鄰兩立柱之間順鋼管柱高度方向每隔2m布置一個剪刀撐，采用槽鋼焊制。

（二）主橫梁

橫梁采用雙拼I56a工字鋼，長度為12.6m。橫梁又被稱之為分配梁，能夠使施工、支架、結構等荷載在鋼管立柱上進行同時受力的分配。橫梁在平整地面上加工，工字鋼接縫應左右錯開并在接縫位置腹板處設置16mm厚鋼板幫焊，加工成品一次吊裝就位，吊裝時采取兩端用繩子在地面進行牽引，防止工字鋼在吊裝時轉動對鋼管立柱產生損害，將限位角鋼布置于橫梁兩側，杜絕貝雷梁過度橫移，從而導致安全事故的釀成。

（三）貝雷梁

每一個孔支架共設置6組18片貝雷梁，按梁體中線對稱布置，每片貝雷梁通過花架和銷子等組成一組貝雷梁，每列貝雷梁由(9×3m+2×1m)組成，貝雷梁吊裝時需注意貝雷梁最佳受力支點為接頭處，其次為1/4處和3/4處，非特殊情況下不要將貝雷梁的受力支點設置在1/2處。每組貝雷梁之間采用槽鋼用螺栓進行連接，使貝雷梁橫橋向連接成一個整體。

（四）橫向分配梁及底模

橫橋向鋪設18工字鋼作為分配梁，縱向間距為60cm，工字鋼上順橋向鋪設10cm×10cm方木，底板間距為30cm，腹板間距為20cm，工字鋼和方木應鋪設均勻并固定牢靠。底模采用1.5cm厚竹膠板，側模采用定制鋼模，通過軌道向前移動。

五、支架預壓及觀測

（一）預壓目的

使拼裝支架過程中的非彈性形變得以消除，對施工荷載當中的彈性形變值進行測算，再進行預拱度設置；檢驗支架的強度、剛度并與設計計算值比對；檢驗支架的安全性能。

（二）預壓材料及荷載取值

采用砼預制塊進行預壓，人工配合吊機吊裝卸載，施工總荷載主要由梁體自重、模板重、施工荷載等組成，支架預壓荷載不小于施工總荷載的110%。預壓需要根據支架可以承載荷載的60%、100%、110%這三級來開展，支架施工荷載和預壓荷載的分布需要相當。加載重量所產生的誤差，需要在控制于同等級荷載的±5%以下。

（三）沉降觀測點的布置及觀測頻率

1.沉降觀測點的布置

監測點用反光標或紅油漆做醒目標記且固定牢固。

（1）對斷面布置于預壓位置的縱梁與支墩跨中位置進行監測；

（2）縱梁跨中、橫梁頂面、支墩基礎與梁體的中心線相對稱各自設置五個監測地點。

2.觀測頻率

（1）在加載支架的過程中，需要提前對各個監測位置的初始值進行記錄與監測；

（2）在加載每一級一小時之后，需要變形觀測支架，之后每隔六小時需要對監測點的位移度進行檢測。如果相鄰檢測位置位移小于等于2毫米時，才可以開展之后的加載工作。

（3）在加載完全部的預壓荷載后，每隔六小時需要對各個檢測位置的位移度進行記錄與檢測。如果接連十二小時位移檢測的平均值小于等于2毫米時，才可以對預壓荷載進行卸除。

（4）在卸除支架六個小時之后，對各個監測點的位移度進行檢測。

（四）注意事項

（1）在驗收的過程中，只有支架合格情況下，才能夠開展預壓試驗工作。

（2）在加載預壓荷載之后，需要派專業人士照看，杜絕閑雜人等來到支架的范圍之中。

（3）在預壓施工的過程中，需要提前根據相關的應急對策，對工作者開展教育培訓，并且需要派遣專業人員來檢測支架，一旦出現不正常的狀況，必須馬上開展應急方案，處理現場。

（4）在實際加載時，吊放的過程都應當小心謹慎，這樣才不會對支架造成過量的沖擊荷載，縱向加載時，從梁跨跨中開始向支點進行對稱布載，當橫向加載時，從箱梁中心線向兩側進行對稱布載。

總而言之，對貝雷梁柱式的支架結構進行有效使用，不會對橋下凈空造成限制，不會受到地勢的制約，對地基處理的難度也不大，有著十分方便的操作流程，并且能夠同時進行模板拼裝與支架加固，使工期得到有效節省。貝雷梁有著非常強大的荷載能力，有著極大的抗彎剛度，可靠性與安全性都比較強。梁體不容易出現變形，能夠對橋面的標高進行精準把控，在相同類型的橋梁施工中具有一定的參考價值。