大跨度高抗剪加強(qiáng)型貝雷梁現(xiàn)澆箱梁支架施工技術(shù)

周飛

本文針對(duì)新津河大橋互通主線橋17#～18#橋墩間不能插打鋼管樁問(wèn)題，提出采用高抗剪加強(qiáng)型貝雷梁式現(xiàn)澆箱梁支架施工方案。在滿足設(shè)計(jì)計(jì)算要求的前提下，完成現(xiàn)場(chǎng)支架搭設(shè)為后續(xù)箱梁施工提供支撐，使得該技術(shù)方案成功應(yīng)用于工程實(shí)踐中，解決了工程施工難題和工期緊張問(wèn)題，并為以后相關(guān)工程施工提供了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

一、工程概況

新津河大橋互通主線橋（K4+776.337 ～K5+124.412）為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁， 跨徑布置為3×32m+2×32m+3×42m+2×30m， 長(zhǎng)346m。 全 橋共兩幅分離式箱梁。其中15#～18#橋墩間跨徑布置為3×32m，箱梁為單箱三室斷面，箱梁頂板寬從16.5m 變化至18.75m，懸臂長(zhǎng)度2.5m，底板寬從12.6m 變化至14.85m，箱梁高度1.9m。頂板厚度為0.28 ～0.5m，底板厚度為0.26 ～0.5m，腹板厚度為0.5 ～0.8m，端橫梁厚度1.2m，中橫梁厚度2m。施工縫位置距離墩頂中心線6m.箱梁整體通過(guò)繞設(shè)計(jì)高程線旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)2%的橋面橫坡。15#墩采用花瓶形分離式墩身，兩墩之間設(shè)置墩系梁，墩底斷面尺寸為2×2.5m，承臺(tái)采用12.5×7.95×2.5m 矩形分離式承臺(tái)，承臺(tái)下設(shè)6 根直徑為1.6m 鉆孔灌注樁。16#～18#橋墩為雙柱墩，兩墩之間設(shè)置墩系梁，墩底斷面尺寸為1.9×2m，承臺(tái)采用8.4 ～9.4×7.5×2.5m，承臺(tái)下設(shè)4 根直徑為1.6m 鉆孔灌注樁。

17#、18#橋墩位于海堤水中拋石區(qū)域，低潮位時(shí)17#、18#橋墩施工現(xiàn)場(chǎng)扭王字塊和四角塊很多，鋼管樁無(wú)法正常施打，常用的鋼管少支點(diǎn)支架不適用，而且施工工期緊，因此17#～18#跨箱梁支架能否順利完成搭設(shè)并滿足設(shè)計(jì)要求及箱梁施工要求是整個(gè)工程能否按期完成的關(guān)鍵。

二、支架搭設(shè)施工方案

由于17#、18#橋墩位于海堤岸邊水中拋石區(qū)域，鋼管樁不能正常施打，因此采用大跨度高抗剪型貝雷梁式支架方案，既解決了施工難題，又可以保證了施工進(jìn)度。

整個(gè)支架的設(shè)計(jì)主要由立柱、平聯(lián)、斜撐、主橫梁、加強(qiáng)型貝雷梁和分配梁等部件組成。

圖1 17#-18#橋墩間支架立面布置

圖2 17#-18#橋墩間支架橫斷面

支架搭設(shè)施工方法

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)80T 履帶吊所具備的起吊能力計(jì)算，首先將三組貝雷片在棧橋上利用100×63×10 角鋼組裝成三拼27m 貝雷架。通過(guò)履帶吊將貝雷架安裝至預(yù)先在橫梁上劃分的位置，橫橋向位置偏差超出允許范圍，通過(guò)手拉葫蘆進(jìn)行微調(diào)至準(zhǔn)確位置。

通過(guò)對(duì)第一次安裝的三片貝雷架進(jìn)行加固固定，然后依次一次安裝一片的原則，通過(guò)事先準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)卡，上下弦固定在第一次安裝的三拼貝雷架上，當(dāng)安裝的貝雷架滿足連接剪刀撐要求（每組貝雷架寬度在90 ～112.5cm）的時(shí)候，進(jìn)行橫橋向剪刀撐連接，逐步進(jìn)行。優(yōu)先安裝靠近橋梁中心線側(cè)的貝雷架，后安裝右側(cè)靠近棧橋部分貝雷架。在安裝的過(guò)程中，由于橫梁有2%的橫坡及200 型高抗剪貝雷架自身高、大、重的特點(diǎn)，在跨度達(dá)到27m 的情況下，在自重的作用下，會(huì)產(chǎn)生橫向撓曲變形。通過(guò)使用手拉葫蘆及鋼絲繩進(jìn)行糾偏（如圖3、4 所示），將葫蘆掛在貝雷片的下弦桿處，盡可能將每一組貝雷架的橫向位移控制在允許范圍內(nèi)。考慮到200型高抗剪貝雷架自身的特殊性，為了保證其整體橫向穩(wěn)定性，在整個(gè)貝雷架的底部，貝雷片的下弦桿上安裝“Z”字形構(gòu)件及橫橋向5 道工14 聯(lián)系梁。

圖3 貝雷片安裝橫斷面

圖4 貝雷片安裝及加固俯視

三、支架預(yù)壓

為了消除支架的非彈性變形、獲取支架彈性變形參數(shù)和檢驗(yàn)支架的安全性，支架搭設(shè)完成后應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓。由于支架搭設(shè)完成后，考慮吊車吊距太短，如果采用傳統(tǒng)的砂袋進(jìn)行預(yù)壓，靠近橋梁中心線位置就不能被預(yù)壓，滿足不了預(yù)壓的要求，項(xiàng)目部決定采用水袋預(yù)壓。

1.預(yù)壓荷載布置

每階段箱梁預(yù)壓前應(yīng)對(duì)預(yù)壓荷載及其分布置情況進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，預(yù)壓重量為底、腹板箱梁自重，并繪制出荷載分布的平面圖，以保證預(yù)壓可準(zhǔn)確摸擬箱梁現(xiàn)澆時(shí)的支架受力狀態(tài)。

以17-18#墩左幅箱梁為例，預(yù)壓所用的專用水袋模擬箱梁橫斷面上荷載實(shí)際分布情況，加載時(shí)，水袋裝水單重按照1.0t/m3考慮，各區(qū)模擬箱梁的實(shí)際加載情況如下：

（1）箱梁墩頂橫隔板位置，考慮箱梁橫隔板混凝土主要有墩頂平面承受，故預(yù)壓荷載暫不設(shè)置壓載。

（2）箱梁跨徑32m，預(yù)壓時(shí)考慮箱梁外側(cè)模已安裝，專用水袋按照箱梁底板寬度布置，箱梁底板寬度為16.65m；選用水袋的規(guī)格型號(hào)為11×6m 和10×5m，根據(jù)預(yù)壓重量，選用專用水袋最高充水高度為2.8m，實(shí)際充水高度為2.6m，水袋充水到位后總量為1338t，與設(shè)計(jì)理論壓載值幾乎相同。箱梁荷載加載后，需觀測(cè)各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H2。

2.預(yù)壓荷載加載

采用汽車吊或履帶吊作為起重設(shè)備，在每跨跨中進(jìn)行起重作業(yè)，預(yù)壓荷載加壓在箱梁底模鋪設(shè)完成后，預(yù)壓加載前先再預(yù)先布置的觀測(cè)點(diǎn)上測(cè)出初始標(biāo)高值H1。

預(yù)壓加載原則是：每級(jí)荷載均按先中間、后兩邊的原則對(duì)稱加載，同時(shí)沿縱橋向逐步推進(jìn)加載。

預(yù)壓荷載分三級(jí)進(jìn)行加載，第一級(jí)加載至75%箱梁自重，即所有水袋充水加載至1.78m 共913t；第二級(jí)加載至100%箱梁自重，即所有水袋充水加載至2.36m 共1217.3t；第三級(jí)加載至110%箱梁自重，即所有水袋充水加載至2.6m 共1339t。每級(jí)加載完成后測(cè)量一次，間隔6h 對(duì)支架進(jìn)行沉降觀測(cè)，連續(xù)兩次觀測(cè)沉降差平均值小于2mm，可進(jìn)行下一級(jí)加載。110%加載后，準(zhǔn)備卸載前，測(cè)量準(zhǔn)確測(cè)出各個(gè)布置點(diǎn)的標(biāo)高。水袋加載過(guò)程中，采用卷尺測(cè)量控制，確保所有水袋加載高度的同步性。

四、結(jié)語(yǔ)

新津河大橋互通主線橋17#～18#橋墩間箱梁采用大跨度高抗剪型貝雷式支架現(xiàn)澆，經(jīng)過(guò)預(yù)壓均滿足設(shè)計(jì)及施工要求。支架成功搭設(shè)應(yīng)用于工程中，解決了由于場(chǎng)地原因造成鋼管少支點(diǎn)支架和滿堂支架方案不適用的問(wèn)題，使得新津河大橋互通主線橋17#～18#橋墩間箱梁順利澆筑完成，施工進(jìn)度得到保障，為以后工程施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。