Road & Bridge 跨路连续梁组合式支架分段现浇施工技术 蒋贤文 中铁四局第二工程有限公司，江苏 苏州 215100 摘要：现浇连续梁组合支架的设计以安全可靠、结构简单、经济合理为目的。以某大桥（48+80+48）m连续箱梁为例，针对其跨度大、分段浇筑、跨路施工等特点，重点从支架搭设与验算、施工、预压等方面介绍了组合式支架施工技术，对于同类型桥梁建设具有一定的指导意义。 关键词：组合支架；分段现浇；跨路；连续箱梁；施工技术 中图分类号：U445 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）03-0152-02 1 背景工程 两种。在跨路、大跨度、地面交通较繁忙的情况下，采用满堂支架施某铁路桥梁（48+80+48）m预应力混凝土连续梁上跨城市道路，工不仅地基处理难度大，安全性低，而且材料、人员投入也大，并且道路宽11m，与正线交角为149°，空间最大净高15.8m。该梁高沿不能满足地面通行要求。组合式支架则能有效解决下部通行问题，上纵向按二次抛物线变化，中支点处梁高6.4m，跨中高3.6m。该连续部碗扣支架又能保证连续梁线型，而且组合支架的基础处理要简单、梁分3个节段，先施工0号段，再施工1号块，张拉节段预应力后可靠，同时材料周转率高、施工周期快。本桥采用组合式支架。 进行3号段合拢施工，并完成体系转换，最后施工2号段，张拉预3 组合式支架设计 3.1 支架结构设计 应力，完成全桥合拢。主要节段划分见图1。 连续梁组合支架由钢管柱、分配梁、贝雷梁、方木、碗扣支架组成。 钢管之间采用平联相连，以减小钢管桩的自由长度并增强整个临时支承的稳定性，平联采槽20型钢。钢管底支在已浇筑的承台或 条形基础上。钢管柱上设3根I56C工字钢作为横梁。承重梁为单层图1 连续梁节段划分图 加强型贝雷梁结构，贝雷梁用自制U型卡固定在横梁上，防止其横现场采用组合支架分段浇筑，并根据节段受力状态适当调整支桥向滑动，且采用槽20型钢将贝雷梁连成整体以增强支架的整体稳架类型。 定性。贝雷梁上铺设15cm×15cm方木，方木上按要求搭设碗扣支架。 2 组合式支架特点 支架现浇法施工主要包括满堂支架和贝雷梁钢管柱组合式支架 图2 支架纵向布置图 图3 支架横向布置图 1#块在混凝土浇筑完毕、张拉完成后，将由连续结构变为简支受力，脚手支架无法满足受力要求，因此1#块两端脚手架支撑改为刚性支撑。刚性支撑由工字钢、钢管柱、砂箱组成。 3.2 支架验算 为保证支架具有足够的刚度和强度，施工前严格对支架进行了强度、刚度及稳定性检算。本方案支架通过验算后分段建立模型，分别对桩基础、条形基础、钢管柱、分配梁、贝雷梁、碗扣支架、方木及竹胶板等进行结构验算，均满足上部现浇梁段结构受力要求，进行科学分析，很好地指导了现浇支架搭设施工及安全系数的掌控。支架验算详细过程略。 4 组合式支架施工技术 连续梁采用支架现浇法分段进行施工，依据节段受力不同适当调整支架类型。支架施工具体如下。 4.1 地基处理 除部分钢管支柱坐落在承台上外，其它均为条形基础，基础混凝土标号均为C30。条形基础采用钻孔桩作为受力基础，桩端伸入地底持力层。在承台及条形基础施工时在其顶部根据钢管桩位置准确预埋钢板。预埋钢板下面设置锚筋与预埋钢板焊牢。 4.2 钢管柱施工 钢管桩采用直径 630mm、壁厚16mm的空心螺旋钢管。钢管焊接前开坡，坡口及其周围20mm范围内，外表面应除净铁锈、泥土和油污，直到露出金属光泽。不圆的管口应进行修整。应保证两管段中心线在同一条直线上，允许的错口值不得超过规定。管口对好后，用定位焊固定，同时四周用钢板加固。 钢管柱拼接完成后采用汽车起重机进行吊装。钢管柱吊点的设置需考虑吊装简便、稳定可靠，还要避免钢构件的变形。 吊装完成，钢管作垂直度检查合格后，钢管立柱与预埋钢板之间采用满焊焊接牢固，并用三角钢板作为加劲板，对称均匀地焊接在预埋钢板和钢管之间，各项焊接均要满足规范要求。 4.3 横梁施工 横梁采用3根I56c工字钢并焊，横桥向放在钢管柱顶部钢板上，3根并焊工字钢必须保证上下表面平齐，焊接牢固，避免因局部应力过大而破坏。为防止工字钢横向滑移，在顶面钢板上，靠近工字钢边缘处，左右两侧各焊一个挡板。横梁传力重心线应与钢管立柱中心线重合，避免荷载偏压而造成坍塌。为保证横梁传力重心线与钢管立柱中心线重合，事先在表面钢板上用粉笔标出横梁工字钢定位线，按定位线对横梁进行定位安装。 4.4 贝雷梁的吊装安装 因贝雷梁在上方组装难度较大，预先在支架结构杆件加工区进行组装试拼好，采用汽车起重机进行吊装安装。贝雷梁进场时，逐片、逐个杆件组织验收，对于扭曲变形的不予使用，插销连接不牢靠的予以调整加固或更换，贝雷梁锈蚀应去除，严重锈蚀的不予使用，对于个别节点存有开裂、脱落的进行焊接加强。贝雷梁验收合格后在拼装场地进行试拼，对试拼效果不好的贝雷梁不予使用。用试拼合格的贝雷梁进行拼装、吊装，并按要求固定。贝雷梁上铺设15*15cm方木。 4.5 碗扣支架施工 ︱152︱2017年3期 道路桥梁 在铺设好的方木上搭设碗扣式支架，支架搭设宽度与贝雷梁梁面宽度相同，均要超出梁顶设计宽度两侧各1～2 m 作为施工工作平台。 为加强支架整体稳定性，按桥梁轴线纵横方向设置剪刀撑，剪刀撑左右上下连通并从底面到梁底连续设置。纵向剪刀撑每5m一道，横向剪刀撑共设置5道。 在碗扣支架上下方设置可调节上下托，下托直接坐于通长铺设的方木上。为保证碗扣件支架顶部稳定性，碗扣支架立杆上部自由高度≯60cm，超出必须增加一步横杆。碗扣支架搭设时应保证纵横成线，纵横向杆件用扣碗扣紧，不移动，形成牢固的纵、横、竖三维网架。 5 1#块支架施工 1#块混凝土浇筑完毕后，由于纵向预应力张拉，对正弯矩区张拉及体系进行转换后实现由连续结构变为简支受力，受力状态改变后脚手架无法满足受力要求，因此需按要求在两端设刚性支撑。 二次张拉是实现连续结构变为简支受力的关键, 因而应该要加强对二次张拉的质量控制, 以保证连续梁的施工质量。 在设置刚性支承时，必须事先对砂箱进行预压试验，根据结果分析刚性支承的安装高程，保证连续梁的标高达到设计要求。反拱度的设置还需要考虑预应力张拉和混凝土收缩、徐变产生的挠度，将反拱度做成抛物线形。 刚性支撑从下往上依次为： （1）贝雷梁上预定位置横向设两排I56C工字钢，每排5根，纵向间距150cm。并焊工字钢必须上下表面平齐，焊接牢固。同时将工字钢与贝雷梁加以固定。 （2）工字钢上设7根630mm钢管支柱，横向间距100cm，钢管柱上下焊接100*100cm，2cm厚钢板，为了便于钢管柱的拆除，钢管柱顶部设砂箱。 （3）钢管柱顶部设10*10cm纵向方木，钢管柱与纵向方木之间通过楔形块使方木达到规定的高程及坡度。 检验支架的加工及安装质量和结构可靠性；测出支架的弹性变形及非弹性变形值，同时消除支架非弹性变形值，为线形控制提供依据。 预压按照梁段自重的60%、100%、120%分三次加载，加载前进行观测点初始数据测量并记录，加载时注意保护观测点。 加载采用人工装砂袋，由现场塔吊起吊至墩顶预压平台后人工调整堆码，专人负责现场填写预压记录。砂袋堆码由支座中心朝两端对称堆码，逐级加高，直至梁段长度范围内全部加载至要求的加载级别后开始测量。在每级加载完成后，暂停1 h 后进行观测并记录，当沉降量平均值小于2 mm 时方可进行下一级堆载。最后一次加载完成后，每6 h观测一次，当最后2次沉降量观测平均值之差不大于2 mm 时则预压沉降趋于稳定，开始卸荷。卸载仍采用分级方式进行：120%---100%---60%---0每卸下一级荷载，均对所有测点进行一次测量，做详细记录，并与加载时的挠度数据进行比较。 7 支架施工注意事项 （1）支撑柱的支撑位置及空间安装位置，应准确测量定位，确保支撑柱位于贝雷梁的设计支撑点。 （2）钢管柱的垂直度控制和受力轴线控制是贝雷架施工成败的关键。支架焊接质量控制，贝雷片联结质量控制是贝雷架施工成败的重要环节。 （3）碗扣式脚手架搭设应符合规定，标高需要严格控制以保证箱梁线型。 （4）模板安装时需按要求设置好预留拱度。模架预拱度的设置主要是考虑支架承重前后引起的弹性变形。 8 结论 本文以某铁路桥梁为例，结合现场实际情况对分段现浇连续箱梁组合支架的施工技术进行了阐述。 （1）支架现浇相比悬臂施工具有更快的施工速度，在工期紧张时，可以优先考虑。另外支架现浇的箱梁也更容易控制线型。 （2）组合支架法与满堂支架相比，只需进行部分地基处理，施工空间大，拆卸方便，安全可靠，同时不影响路面通行。 （3）组合式支架适用于不同地形、跨度、宽度和结构形式的主梁。分段现浇时需要根据节段受力状态调整支架形式。对今后类似的跨路连续梁施工是一种很好的借鉴。 参考文献： [1]毕永清.钢管支墩与贝雷梁支架在现浇梁施工中的应用[J].施工技术,2011(13):84-85. [2]董勤银.太中银铁路丁家沟无定河特大桥贝雷梁支架施工方案研究[J].铁道标准设计,2012(11):45-46. [3]任威.预应力混凝土箱梁多组合支架模式施工技术[J].施工技术, 2016(17):4-5. [4]李浩.支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥施工控制技术[J].施工技术,2011,10-15. [5]吴玉友.浅谈先简支后结构连续桥梁施工技术[J].施工技术,2011 (17):1-2. 图4 1#块刚性支承纵向图 图5 1#块刚性支承横向图 6 支架预压 预压是整个支架使用前最重要的环节。通过对支架的预压，能够 （上接第 128 页） 规格，根据实际情况确定安装设备、方法。设计单位提供施工阶段索力设计要求以及塔柱等构件的位移允许值，以施工指令的方式下发给施工单位。拉索安装前要核对成品索的长度、规格、防护层情况和质量检验报告等。斜拉索的安装必须按图纸及批准的施工工艺执行，张拉操作必须逐级、平稳进行，不允许出现超载现象。在安装过程中如发现问题应及时采取措施解决。施工开始之前提前准备好安装缆索的专用设备及附件，设置好卷扬机和转向滑轮。安装拉索时，要特别注意保护好PE护套，保证拉索耐久性，出现损伤应及时修复。展索时每隔4～5m在放索的路线上设置支承小车，保证拉索的防护层完好，每根拉索安装完成后用防雨布缠裹梁上索管口。在安装施工中，安排专人检查索管口密封情况做好保护措施，如发现拉索震动，用方木垫塞梁上索管口设置临时减震措施，从而降低施工阶段斜拉索的振动。 在拉索张拉施工时要根据设计要求对拉索的张拉力进行控制。由于斜拉桥的塔、梁、索受环境情况影响较大，避免在温度变化较大的时段进行张拉以及索力调整，环境温度达到要求较稳定时再施工。拉索张拉时，要求桥面无动荷载，无不平衡荷载，保持附加荷重与设计、监控计算条件相一致。 4 结语 海上施工，自然条件恶劣，斜拉索施工过程复杂，影响因素较多，要求施工单位认真结合项目确定施工工艺，安装施工班组密切配合，加强预测监测，密切配合监控组做好施工监控。桥梁斜拉索的施工技术要求高，不合理的桥梁斜拉索施工会造成人力、物力的浪费，还可能埋下安全隐患，因而桥梁斜拉索的安装施工技术十分重要，需注意施工过程中的每个环节才能确保工程质量。项目塔上锚固梁上张拉的斜拉索安装技术可为其他同类型施工提供参考。 参考文献： [1]王金磊,罗洪成,杨世聪.钢绞线斜拉索施工工艺浅析[J].公路交通技术,2011,(04):88-90+93. [2]彭成明,游新鹏,罗锦刚.重庆千厮门嘉陵江大桥超大吨位钢绞线斜拉索安装与张拉控制技术[J].施工技术,2013,23:4-16. 2017年3期︱153︱
