超大倒t形盖梁采用墩梁式支撑体系施工技术

超大倒

T形

盖梁采用墩梁式支撑体系施工技术

武正峰

(中铁十八局集团有限公司，天津300222)

摘要：结合上海A15公路工程，针对达477in3预应力钢筋混凝土超大盖梁施工支架体系进行设计，从支架基础钻

孔桩至盖梁墩梁式支架支撑体系，着重从支撑体系进行设计和施工，使支撑体系沉降量控制在沉降允许范围。施工中从混凝土浇筑顺序、混凝土配合比中掺加缓凝减水剂、混凝土浇筑速度控制等几方面采取了各种有效的措施，施工支架体系稳定、安全可靠，拆模后盖梁混凝土外观效果良好，取得了显著的经济和社会效益。关键词：公路桥；盖梁；墩梁式；支架体系；施工中图分类号：U445．4

文献标识码：B

文章编号：1004—29(2012)04—0057—04

ConstructionTechnologyofSuper-LargeInvertedT-shaped

eamwithPier-BeamSupportSystemCapB

WUZheng—feng

(China

ureauRailway18thB

Group

Co．，Ltd．，Tianjin300222，China)

Abstract：In

combinationwithA15

highway

project

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goodappearance

oval．ofthecapbeamafterformrem

Keywords：highwaybridge；capbeam；pier—beamtype；supportsystem；construction

1

概述

5

m范围内不得设置墩位，设计文件中墩柱与墩柱净m，C50混凝土477m3，重约12

kN，是一种特殊

公路现浇盖梁施工支架有多种形式，通常有碗扣式支架、大钢管支架、墩柱上设置钢抱箍支撑型钢和军用墩等形式。上海A15公路新建工程7标段部分盖梁，跨越原既有水源箱涵，有13个盖梁与箱涵交角为10．55。，箱涵宽17．56m。根据水务部门规定，箱涵

收稿日期：2011—1l—07

距最大为36．3m，最大盖梁长56．83m，宽2．7m，高

4．5

000

形式的超大盖梁。现浇盖梁支撑方案是保证超大盖梁施工质量与安全的关键，是施工的重要环节。

22．1

支架方案的选择与设计承重支架方案比选

根据现场的施工条件，需选择合理的承重支架进

堡妻墓介：武正峰(1965--)，女，高级工程师，1987年毕业于石家庄铁道学院。

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extracting

formulaand

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ANDARD铁道标准设计RAILWAYST

DESIGN

2012(4)

57

楱粱

武正峰一超大倒T形盖梁采用墩粱式支撑体系施工技术

行大盖粱施工，以其中最大MJ2型盏梁为例进行分析，承重支架选择需考虑以下因素。

(1)盖梁长56．83ITI，宽2．7m，高4．5m，C50混凝土477nq3，墩柱与墩柱净距为36．3

m。

不能满足承重要求，因此此方案不可行。

第三种方案，在原有墩柱两侧的承台上设支撑点，另外在两墩柱内侧设置2个临时支撑点，根据承重支架的整体受力进行分析，两临时支点间躐为21．14

200

m，

(2)根据承务部}l要求，承重支架基礁不能设置在箱涵上，且临时支点与箱涵最小距离为1少，支点受力越大。

考虑以上因素，有3种支架方案供选择，一是采用满堂支架，基础可采籍硬化后，浇筑条形基孬盍，上搭设潢堂支架；二是在箱涵薅侧和承台上搭设军用墩，箱涵两侧基础采用硬化后，浇筑条形綦础，承台上设预埋件，直接搭设；三是采用大钢管柱式墩，钢管下设钻孔桩基础。以上3种方案支架和墩上均设型钢和贝雷梁。

第一静方案，根据水务部f1要求，支架不能搭设在箱涵上，箱涵两侧的空间有限，地基下为软淤泥基础，换填的深度较大，盖梁重12

000

m。

支点距箱涵鹃边缘净距lin，每个支点采并j2根

疹l

mm钻孔桩佟承重支架基毳喹，桩长40m，挑檐部

(3)箱涵宽17．56m，支架基础跨度越大，支点越m的钻孑L桩，桩长41m。此方案钻分设爨1根,t,800m

孑L桩基础占用空间小，受力均匀，经计算，能满足支架基础受力要求，大钢管支柱可利用原有材料，安装方便，且设置斜杆方便简易，可减小贝雷梁的跨囊。

练上所述，选择方案三作为大盖梁支架的支撑体系。

盖梁与水源箱涵关系见图1，承重支架支撑体系

觅图2。

kN，普通换填不能满

足承重要求，跨越箱涵后满堂支架支点受力不能满足承耋要求，因诧此方案不可行。

第二种方案，根据水务郝f_】要求，支架不能搭设在箱涵上，箱涵两侧的空间有限，军用墩基础受力面积小，地基下为软淤泥基础，换填的深度较大，普通换填

2攫毒32HRB335钢薅

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囊1盖粱与承源籍涵位纛关系立甏《单位：m阻)

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圈2箍粱施工支撑体系

2．2

基础、支撑立柱及贝雷粱支撑体系的设计(1)1号支点处钻孔桩选取桩径0．8ITI，桩长

2．2．2

立柱设计

402

2．2．{基础设计

nl。经计箕单桩实际承载力：Ⅳ=1

363

(1)根据设计，M汜型盖梁长度56．83m，C50混凝±477ITl3，总重12

kN(7取26kN／m3)。

kN；单桩竖kN；单桩承

(2)支撑立柱设8排，其中跨箱涵位置设2排斜支撑，斜撑顶端间加水平横撑，克服水平分力；由于L6斜撑比I。5产生的水平分力大616kN，在L6与2号墩柱闯设置4道西321TII／1的HRB335钢筋拉杆，墩柱位置设[12型钢背粱，营梁与拉杆采褥焊接，拨确保受力平德。

考虑到浇筑混凝土过程中，支架蘅载是在动态中

NDARDDESIGN2012(4)铁遴标滋没势RAILWAYSTA

709

41

向允许承载力：[R。]=1载力满足要求。

615kN>Ⅳ=1363

(2)2号及3号支点娥锫孑乙桩选取桩径1．2m，桩长40ITI。经计箕攀梭实际最载力：Ⅳ=3竖向允许承载力：[只。]=4承载力满足要求。

58

kN；单桩kN；单桩

319kN>Ⅳ=3709

武正峰一超大倒T形盖梁采用墩梁式支撑体系施工技术

桥粱

增加的，为确保斜撑体系向L6方向位移，L5斜撑与m的HRB335钢筋连接，连接1号墩柱采用2根+32m的施工裂缝产生，保证施工质量。

3．1

浇筑顺序的选择

方法与L6与2号墩相同。

通过计算，立柱采用3根+377m

m(t=8mm)钢管(非卷板管)，斜撑采用4根+377mm(t=8mm)钢管(非卷板管)。管底焊接10mm厚钢板封底，以便与钢垫梁焊接。

水平撑为3道[16a拼焊型钢。

同排的钢管，用[10的型钢焊接成整体，便于拆装、运输。

水平横撑与斜撑问焊接。斜撑底与立柱间采用焊接。

为克服斜撑底部产生的水平分力，防止临时桩位移，或承台受水平推力太大，在管底设16根+32HRB335mm钢筋。施工过程中产生的不均匀荷载由临时桩与承台间的水平撑承担。

(3)临时桩顶设置4排145型钢垫梁，使同排的2根临时桩均匀受力。钢管与钢垫梁之间焊接，钢垫梁直接放在临时桩顶，并与桩顶预埋钢筋焊成整体。

(4)为防止斜撑水平力造成临时桩位移，在承台和斜撑底部问设置2道[18型钢水平撑。

(5)楔形垫块。钢管顶用20mm厚钢板封口，在钢板上设置楔形垫块，厚度80mm，以便拆除支架。

2．2．3

主横梁

在楔形垫块顶部设置主横梁，每道为2道145型钢拼焊在一起，长度3

500

mm，以便分布贝雷片。

2．2．4贝雷支架

在主横梁上均布4道加强贝雷片，间距1

000mm。

支架长度为60m。4道加强贝雷片之间，每2格(6m)设置横向联接片1处，联接片为90cm标准件。

由于考虑所有最不利荷载叠加后的受力，D跨产生的挠度最大，而且也只有7．9mm，因此，施工时，在立柱顶高程考虑调整即可。

在贝雷片顶部均布118型钢垫梁，间距500mm，

长度6m。一是作为铺设底模的垫梁，二是作为人行

步道和安全维护的横梁。

钢垫梁与贝雷之间用u型卡固定。

2．2．5

支撑体系的受力与稳定性计算

通过对支撑体系建立力学模型，确定荷载，并对工字钢垫梁、贝雷梁、支架钢管进行检算，强度和稳定性符合规范要求。

3大盖梁施工关键技术

大盖梁一次浇筑混凝土达477m3，工作面小，浇筑时间长，需采取有效施工技术措施才能控制盖梁底板

铁道标准设计RAILWAYST

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一般小方量盖梁采取先浇筑墩顶，再浇筑跨中的

方法，这样有利于支架的整体受力。但是由于本盖梁浇筑时问在8h左右，若先浇筑墩顶，墩顶处混凝土可能先发生初凝，再浇筑跨中，因在浇筑过程中受力不均匀，对墩顶处混凝土会产生侧向弯矩，容易引起墩顶处混凝土开裂。因此选择先浇筑跨中的E区及G区，再浇筑墩顶的C区及H区，且每50cm一层，分层进行浇筑，保证承重支架受力均匀。

3．2

混凝土初凝时间及浇筑速度的控制

混凝土初凝时间对盖梁是否产生开裂起着关键的

作用，若最后混凝土浇筑完成时，首先浇筑的混凝土已经初凝，这样由于不同位置混凝土受力不均匀，容易使盖梁底板产生裂缝。因此选择混凝土配合比时应加入适量高效缓凝减水剂，使混凝土初凝时间控制8h左右，同时浇筑时采用2台汽车泵进行浇筑，缩短混凝土浇筑时问。本盖梁共477m3混凝土，1台汽车泵的泵

送能力为50

m3／h，2．5

h即可浇筑一半，浇筑一半后，

暂停30min，待支撑体系受力均匀，使弹性变形及非弹性变形趋于稳定，再进行浇筑剩余一半，剩余混凝土适当放慢浇筑速度，每台汽车泵浇筑速度控制在35rn3／h，这样在7h内可浇筑完成。3．3混凝土温度控制

由于盖梁在夏季浇筑，气温较高，采取以下措施降低混凝土浇筑时的温度：

(1)拌和站的砂石料采用土工布进行覆盖，减少太阳的照射；

(2)为掌握混凝土内部温升与表面混凝土温度变化情况，在盖梁内埋设测温点；

(3)测温点采用预埋管液晶水银温度计，控制混凝土内外温差尽量在25℃以内，保证混凝土最高浇筑温度控制在28℃以内。

(4)盖梁模板拆除后立即洒水进行养护，先采用1层塑料薄膜进行包裹，再采用土工布进行覆盖，24h洒水养护。

3．4

沉降观测

承重支架随着荷载的增加，逐渐下沉，但不同时刻

下沉量是不均匀的，因此混凝土受力也不均匀，容易对混凝土产生侧向弯矩，对底板出现裂缝有较大的影响。

以理论计算为依据，保证支撑体系的沉降量满足规范要求，混凝土浇筑时，做好沉降观测，及时根据实际的沉降量来控制浇筑速度。

本盖梁浇筑时支架沉降具体数据见表1(具体观测点编号见图2)。

59

桥’粱

武正峰一超大倒T形盖梁采用墩梁式支撑体系施工技术

表1

盖梁支架沉降观测记录

mm

注：表中沉降观测值向上为正，向F为负。

通过对超大盖梁支架支撑体系施工过程观测，并对观测数据分析，跨中最大沉降量为22mill，小于容许变形量L／400=24mm，主要因素有：盖梁混凝土荷载，贝雷片弹性变形，贝雷片插销的非弹性变形等因素，在允许范围内，对超大盖梁施工是安全的。

上海A15公路于2010年通车，缓解了上海公路交通的压力，社会效益明显。参考文献：

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4结语

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由于大盖梁施工方案合理，施工中采取了切实有效的控制措施，盖梁混凝土表面光滑，色泽一致，底板未出现裂缝，确保了施工质量。采用大钢管及贝雷梁作为支撑体系，节约了成本，创造了较好的经济效益。

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(上接第53页)

条件：必须设置刚度足够大的端横梁，使桥面板横向弯矩分布沿纵向分布较均匀。桥中线最大横向弯矩呈抛物线分布，而简化方法主要针对跨中，因此只有桥面板横向弯矩分布均匀、极大值与极小值差别不大时才能适用。对于本桥，端横梁厚度若小于75cm(1．36倍桥面板厚)，2种方法都对最大弯矩估计不足；端横梁厚度若在75～95cm(1．36～1．73倍桥面板厚)，日本规范的规定是可行的，而我国方法估计不足；端横梁厚度若超过95em，2种方法都可行，但我国方法更准确。

(3)端横梁最大横向弯矩的简化算法，我国学者建议的模式可以参考，但同样没有考虑端横梁刚度的影响。本文建议经济合理进行槽形梁横向设计的原则是：弱桥面板，强端横梁。

(4)桥面板端正负弯矩一般不会控制设计，但会影响横向预应力锚固位置。考虑到实际板端正负弯矩的量值相差并不大，本文认为，预应力锚固点的重心设置在板端面中性轴附近是一种合理的选择。

(5)端横梁端正负弯矩同样不控制设计，但能对其准确估计同样是有好处的。本桥梁端基本不产生负弯矩，正弯矩大概为0．3倍跨中正弯矩，因此本文认为取0．3倍跨中正弯矩是合适的，这也与桥面板端正弯矩简化取值保持了一致。参考文献：

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