大桥现浇连续箱梁支架施工工艺探讨

大桥现浇连续箱梁支架施工工艺探讨

葛清林

葛清林

广州市公路工程公司广东广州510000

摘要：本文结合工程实例，通过对大桥现浇连续箱梁支架施工工艺进行研究分析，详细阐述了其施工中的支撑体系搭设、预压施工技术等工艺程序，并提出了相关施工注意事项，可为类似工程支架设计与施工提供参考借鉴。

关键词：桥梁；现浇；连续箱梁；施工

在桥梁支架搭设工程中，现浇连续箱梁因其具有较好的整体性、强度和刚度，制作要求简易且坚固等优点，在各大桥梁建设工程中广泛应用。在现浇连续箱梁施工中，排架搭设是否安全可靠、施工规划是否合理、质量控制是否到位等都是保证施工安全的前提，下面结合工程案例分析大桥现浇连续箱梁支架设计要点及施工技术，为保证工程的施工质量作基础。

1工程概况

某大桥全桥分上、下行两幅布置。左幅起点桩号K74+886.50，终点桩号K75+155.50；右幅起点桩号K74+870.5，终点桩号K75+139.50；左右幅桥梁全长相同为269.00m。

本桥为（50+80+80+50）m四孔一联预应力混凝土变截面连续梁桥，全桥平面位于半径Ｒ=2500的右偏圆曲线及Ls=280的缓和曲线段上，全桥横向位于2%的超高段。本桥主桥为双幅50m+80m+80m+50m四跨一联预应力混凝土变截面连续箱梁。桥面设置2%横坡，梁高变化通过箱梁腹板按二次抛物线变高来实现，箱梁梁高2.2～4.7m。单幅箱梁顶板宽15.85m，底板宽为10.85m，箱梁顶为0.28m、底板厚按二次抛物线变高0.3～0.7m，腹板厚为0.45、0.65m，两侧悬臂长均为2.5m，全联仅在桥壤支点截面处设置端、中横梁。箱梁采用纵向、横向预应力混凝土结构。全桥箱梁C55钢筋混凝土8641.4in3，预应力钢束腹板采用17束0515.2，顶板釆用15束妒15.2，底板采用12束OS15.2。下部构造桥缴为承台实体壤，0#台为助板桥台，4#台为挡墙式薄壁桥台，桥台下接直径1.5m桩基24根，桥缴下接直径1.8in桩基36根。

2连续箱梁现浇中的支撑体系搭设、预压施工技术

2.1支架、支撑体系布置施工

（1）支架设计方案总体考虑用钢管支撑柱加贝雷梁的少支架方案，主要包括基础、钢管支撑柱、下分配梁、贝雷析架梁、上分配梁、碗扣件式钢管脚手架、模板系统等。每幅分四跨支架，左右幅共8跨支架，除第三跨由于斜跨铁路外采用异形支架，其余跨支架均尽量采用相同结构的标准断面支架，该类支架每排5根钢管柱，纵向每排间距一般5m或6m，支点处适当加密。门洞区域正跨径为16m，斜跨径为23.7m，该类支架钢管柱顺桥向间距为3m，在斜线方向设置钢管柱及斜下分配梁，同时贝雷加密加层。钢管柱下基础根据地质条件采用扩大基础和柱基础，优先采用扩大基础。

（2）钢管支撑柱：直径63cm，壁厚10mm；横桥向用20槽钢设置平联和斜撑，纵向适当位置增加构造用平联和斜撑，另外门洞区域斜置的钢管柱反力加大，为了增加稳定安全性，构造上采用钢管内灌湿砂。

（3）下分配梁：每排钢管支撑柱上铺I40工字钢、工字钢2根为一组，标准断面长度1630cm，门洞处斜下分配梁采用H型钢HM400×300，正、斜分配梁不连接，均支撑在钢管柱上。

（4）贝雷析架梁：标准断面支架贝雷组每断面33组片，根据箱梁荷载集度对应布置，每片均采用支撑架横联；铁路运梁通道门洞处前后贝雷组在原来33组片的基础上，采用内插方式加密，除翼缘段外加密间距45cm，加密后33片，然后采用背靠并联，单层共33×2=66片，上下共两层132片，除了连续通长的27片外，其余加密加层的105片贝雷片长度39m。

（5）上分配梁：贝雷组上横铺16槽钢，间距为支架步幅60cm。

（6）碗扣件式钢管脚手架：碗扣件式钢管脚手架采用直径48mm，壁厚3.5mm的钢管，搭设布局为纵、横向步幅均为60cm，竖向步幅为120cm。为调整高度，部分竖向步幅调整为60cm、30cm，为了调整宽度，翼缘处横向步幅调整为60cm和90cm，为了适应桥壤两侧壤宽范围以外部分腹板重量，该处纵、横向步幅均加密为30cm。

（7）支架顶模板10×15cm方木纵横楞，纵楞间距为60cm，横楞间距25cm，模板面采用18imn竹胶板（梁端及梁高论3m，随支架加密至0.3m×0.25m）。

2.2条形混凝土基础施工

（1）条形基础断面尺寸2m宽、1m高，混凝土标号为C25，长度分为两种长度，分别为16.3m及7.5m。

（2）条形基础施工

地基承载力达到要求后，进行条形基础基坑开挖，开挖釆用机械施工人工修整，清除基坑土杂物，基坑平面位置误差控制±20cm，设置保护5cm层塾块，放置钢筋，浇筑C25混凝土，振捣密实。条形基础顶面平整度±5mm。钢筋网保护层±10mm。

条形扩大基础均以强、中风化泥质砂岩作为持力层，条形基础施工完成后进行复合地基静载荷试验，其地基承载力特征值fak≥500kPa，条形基础强度达到设计强度进行回填，回填深度要求＞0.5m。

2.3钢管柱、斜撑、水平撑、分配梁的安装

安装前，对钢管柱位置按要求准确放样，柱底误差±5mm，柱顶误差±5mm。钢管柱安装采用吊车安装人工辅助，安装就位后及时施拉风揽，严禁无揽固设施进行横向连接或下道施工。先安装横向成排钢管柱，进行横向水平撑、斜撑连接。横向2排安装后纵向水平撑、斜撑。水平撑、斜撑连接时可采用吊车吊篮施工，工人注意佩戴安全防护用品。

施工前柱壁方法位置，纵横向位置线与排柱、纵梁受力轴线一致，误差控制±5mm。

水平撑、斜撑采用背高20cm槽钢。先将槽钢按尺寸加料，接头处切割成所需角度，进行双面满偉，得条采用502或506焊条，对接时存在间隙的科采用Ⅱ级钢筋帖焊。槽钢吊装采用吊车，揮接人员吊篮平台燥接。

两根型钢并行，上下缘满焊，支点处内外两侧采用10mm钢板间距10cm加焊抗剪。安装时上下中线应与钢管柱轴线一致，误差控制±5mm。

2.4贝雷片组安装

贝雷梁采用321型标准件，贝雷片长3m，钢销连接。横向连接采用90cm和45cm小花架连接，45cm小花架使用在箱梁腹板处、荷载集中处加密。安装时，现在地面拼节6m段，分片吊装分配梁上拼接。

2.5支架预压施工

支架预压需要在支架及模板安装完成后，经专业技术人员检查合格后才可以进行施工。支架预压的主要目的是检验支架的稳定性和强度、地基的承载力能不能达到工程施工要求，从而把支架的变形和地基的沉降控制在容许范围内，测量出支架的弹性变形，支架预压采用成捆钢筋，以减少堆放高度。

2.5.1检查

支架搭设完成后，要对支架的搭设位置、顶端高程、以及支架的整体受力性。稳定性、安全性进行检查，确保预压施工安全有序的进行。

具体检查项目及内容为：

（1）支架搭设的平面尺寸、纵横杆尺寸和间距有没有满足设计要求；

（2）支架基础的合理性、稳定性、强度是否符合设计要求，保证支架底座与支架基础连接密实；

（3）支架的各个杆件要连接牢固，斜杆、剪力撑要按照要求经行设置；

（4）支架与贝雷梁、方木之间要确保连接无松动

（5）支架周围要设定一定距离的安全区，防护措施要做好，避免出现安全事故

（6）现场施工人员需要接受安全教育并通过考核。

2.5.2堆载材料及辅助设备的准备

按照原先设计要求，支架预压荷载为箱梁自重的1.1倍。由于墩顶箱梁自重较大，且桥梁距离麻鸭村过近，如采用砂袋预压，势必造成工程量太大，且堆放高度太高后，安全无法保障，经过反复讨论后，结合现场实际情况决定采用采用成捆钢筋进行预压，其他程序不变，钢筋采用循环使用，节约工程时间，提高安全性，减少工程开支。

2.5.3支架预压观测点设置。

支架预压观测点是为了观测预压过程中支架及地基的变形情况而设置的。由上一章支架的验算可知，麻鸭跨高铁大桥支架的荷载最大值位于桥梁激中，所以预压的观测点在从桥梁墩中纵向两侧跨步设置一排，每排设置三个观测点，同时还需要对支架的底板、腹板和翼板出设置观测点，确保可以知晓支架关键部位的变形情况。设置完成后对观测点位置进行测量记录。

2.5.4加载总重量

堆载试验时按泡凝土梁重1.1倍进行堆载。分别分段分级堆载预压。

（1）加载方式

采用分段分级加载方式：0—30%—60%—80%—110%。分级加载时严格按混凝土饶筑顺序进行，纵向从中间向两侧加载，横向从中间向两侧对称加载，从第一层依次向上迭加。支架预压遵循整体、均勾受力的原则，即预加荷载时整体、均勻、分层进行叠加，严禁从支架一端开始堆高，加载，防止支架偏心受压，造成支架变形甚至支架倒塌的安全事故。

（2）加载观测

对加载的每一级每一段都要进行观测，记录支架的变形值，地基的沉降值。当记载全部完成后，要持续经行2d的荷载，并记录变形及沉降数据。变形数据及沉降数据需要在每天的不同时间下记录，并且需要保证要有不同温度所对应的记录值，直到加载完成且支架不在发生变形和沉降。

（3）卸载过程

在支架加载完成且变形和沉降停止后，可以进行卸载施工，同样，在卸载时也要注意记录数据的变化。卸载程序与加载程序一样，分级分段经行卸载，并对每次卸载过程中的支架高程经行测量记录。

整理观测记录，计算、分析观测结果，确定支架的弹性变形和非弹性变形，根据实验数值，加设支架预拱度，对箱梁底高程进行修正、调整，检查无误后，即进入下一步工序。

（4）确定预拱度

卸载后，确定杆件的弹性变形数值。根据杆件的弹性变形数值确定预拱度。调整顶托高度，设置预拱度。

3现浇连续箱梁施工施工技术

3.1混凝土浇筑程序

箱梁浇筑采用两次浇注工艺进行施工，即第一次饶注箱梁底板和腹板混凝土，然后再支立顶板模板，绑扎顶板钢筋等，第二次浇注箱梁顶板混凝土。根据箱梁混凝土浇注数量，混凝土搅拌站供应能力，以及混凝土的振揭等因素，釆用二次潘注工艺组织施工，两次混凝土饶注间隔时间5～8天。箱梁混凝土浇注时由两台HZ90拌合机同时供应混凝土，8台搅拌车运输，1台汽车泵粟送混凝土入模。施工中采用纵向分段、竖向分层、两侧对称、梯段式从一端向另一端浇注。

3.2连续箱梁预应力施工施工技术

2.2.1张拉程序

张拉程序按设计要求进行，要进行超张拉和反复张拉，以减少预应力损失。其张拉程序为：0→初应力（划标线）→100%σk→持荷2min→σk（锚固）钢铰线都由两端同时张拉，按照设计张拉力对称进行，釆用张拉力及引伸量双控制的方法检査张拉的质量，施工中应做好各项记录，以备检查。

2.2.2张拉力校核

预应力钢材张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。理论伸长值计算：预应力筋与波纹管之间的磨擦引起的预应力损失σ1公式：

式中，Li为第i线段预应力筋长度；σi1、σi2分别为第i线段两端的预应力筋应力；ES为预应力筋的弹性模量。

实际伸长值的量测及计算方法如下：

实际伸长值除量测的伸长值外，应加上初应力时的推算伸长值及扣除混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩值。

Δ1=Δ11+Δ12－C

式中，Δ11为从初应至最大张拉应间的实测伸长值；Δ12为初应力σ0推算伸长值，Δ12=σ0/ES×1；C为混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。

张拉完成以后，实际测量的伸长值与理论伸长值之差不能超过6%。

4结语

综上所述，通过采取正确的施工方法，对保证连续梁的质量尤为重要，支架浇筑法是一种较为成熟的箱梁浇筑施工方法，其中，支架的设计与施工是施工中的关键，采用该支架施工法顺利的完成了该大桥现浇连续箱梁的施工，确保了大桥连续梁的施工质量和施工安全，具有一定的推广应用价值。

参考文献：

[1]袁和峰.浅谈钢筋混凝土现浇箱梁的裂缝分析与处理[J].科技信息（学术研究）.2008（36）

[2]张福康.浅谈现浇箱梁外观质量的预防和控制[J].广东科技.2008（24）