浅析钢管贝雷梁组合式支架在现浇箱梁施工中的应用

浅析钢管贝雷梁组合式支架在现浇箱梁施工中的应用

朱志仁 王研 王丙坤

中铁隧道集团二处有限公司 河北廊坊 065201

摘 要：近年来随桥梁建筑工程的发展，桥梁现浇箱梁工程中的钢管柱贝雷梁组合式支架得到了广泛的应用。以钢管柱和贝雷片为支架，可避免大面积处理地基，减少人员投入与施工成本。结合济泰高速公路锦绣川特大桥工程支架施工，本文着重介绍了由钢管柱和贝雷片组成的贝雷梁柱式组合支架的构造及其在现浇箱梁施工中的应用，为类似工程提供一定的参考。

关键词：钢管柱贝雷片；组合式支架；现浇箱梁；施工应用

1 引言

由于济泰高速公路锦绣川特大桥桥下地势起伏、土石分布不均匀，平整度较差，若采用满堂支架施工，需进行大面积地基处理，且处理后的基础为一次性使用材料，存在挖填方工程量大、施工成本高的问题。当桥梁跨度过大时，通过增设临时立柱、增加贝雷片层数与密度等方式，可有效减小贝雷片的弯矩、剪力和挠度，提高其承载能力。

2 工程概况

济泰高速公路锦绣川特大桥位于济南市历城区仲工镇。左幅第十四联三跨、右幅第十联两跨为预应力混凝土现浇箱梁特大桥。

左幅第十四联现浇箱梁为三箱三室、等高度、变截面箱梁结构，第一跨长42m，梁高2.2m，顶板宽16.5-17.36m，底板宽12.5-13.36m；第二跨长35m，梁高2.2m，顶板宽17.36-18.92m，底板宽13.36-14.92m；第三跨长度35m，梁高2.2m，顶板宽18.92-20.49m，底板宽14.92-16.49m。

第十联现浇箱梁为五箱五室、等高度、变截面箱梁，第一跨长37.5m，梁高2.1m，箱梁顶板宽24.01-26.35m，底板宽20-22.2m；第二跨长37.5m，梁高2.1m，箱梁顶板宽26.35-28.49m，底板宽22.35-24.39m。

3 施工设计

3.1 支架设计

3.1.1支架选择

结合工程地形特征，对比分析现浇箱梁工程中两种常见的支架形式——碗扣式满堂支架和贝雷梁柱式支架。综合考虑工程实际，特大桥左幅第十四联第一、二跨及右幅第十联两跨选用钢管柱贝雷梁组合支架作为现浇箱梁支架。

3.1.2 总体支架设计

立柱采用Ф609×16mm钢管、分配梁采用双拼I45b工字钢、纵梁采用标准贝雷架，贝雷梁顶部采用I14工字钢为横梁，横梁和贝雷梁以U型板卡连接。工字钢顶部设置满堂碗扣脚手架，脚手架上下设置可调顶、底托以调节箱梁底坡度。

工程支架体系的传力途径为：模板—方木—顶托—贝雷架—分配梁—钢管柱—桩基础—地基。依据工程规范要求，根据不同跨度、梁型产生的荷载条件，分别配置不同型号和数量的材料，并对其强度、刚度与稳定性进行验算。

3.1.3 基础设计

为满足承载力和尺寸要求，设计施工图时需提前考虑承台尺寸及地基压实度，并对钢管立桩端部和承台预埋钢筋进行紧密焊接。

钢管柱基础采用4×0.8m的C30钢筋混凝土，以确保基础顶面水平。施工时，采用人工或机械的方式开挖基坑，并进行现场试验检测地基承载力。根据计算书，安全系数取1.3倍，地基承载力不小于300 kPa。钢管柱位置处的基础顶面预埋10根φ22钢筋，底端钢支撑底部与预埋钢筋焊接牢固。

3.1.4 立柱设计

根据工程实际，左幅第一跨选用一组双排、单排5根共4组的立柱设计；第二跨选用一组双排、单排5根共3组的立柱设计。右幅第一跨采用一组双排、单排7根共4组的立柱设计；第二跨采用一组双排、单排8根共4组的立柱设计。

根据规范验算，并考虑施工通用性，支撑立柱选用直径Φ609mm、壁厚δ16mm的钢支撑，柱底法兰盘与承台预埋钢筋满焊连接。立柱间的水平撑及斜撑选用I14工字钢，组成“Z”字形连接。连接系与钢管采用焊接连接。

3.1.5 分配梁设计

考虑受力荷载和施工通用性要求，每排钢管柱顶设一道分配梁，选用双拼I45b工字钢。双拼工字钢之间焊接牢固，分配梁与钢管立柱焊接牢固。

3.1.6 贝雷梁设计

采用450型支撑架连接贝雷架组成贝雷梁。为提高贝雷架的承载力和稳定性，采用Ф20mm螺纹钢筋自制U型卡扣，封闭成环将贝雷架固定到分配横梁上。贝雷梁上横向布置I14工字钢用做碗扣脚手架支座。

结合工程实际进行验算得，腹板下间距为45cm，箱室及翼板下间距为45-90cm。I14工字钢横向布置，端横梁、中横梁下方间距为60cm，其余位置以90cm为间距均匀布置。

3.1.7 碗扣式脚手架设计

由于现浇箱梁为等高度、变截面箱梁，横纵向均有设计坡度，所以贝雷梁上方采用碗扣脚手架及可调式螺杆底、顶托撑调节箱梁底坡度。底托设计同顶托，采用I14工字钢，并以U型卡扣螺杆托撑。碗扣脚手架横向间距为60cm，翼板下间距为90cm，纵向与I14工字钢支座同间距分布。

3.1.8 主楞背楞设计

顶托上方设置横纵向方木。主楞（横向方木）采用10×15cm方木，分布原则与脚手架横向分布一致；背楞（纵向方木）采用10×10cm方木，腹板下间距为20cm，其余部分间距为30cm。

3.2 支架的搭设与拆除

3.2.1 钢管柱的安装与拆除

采用分节安装、现场吊装的方式进行钢管柱的安装。第一节钢管柱底部法兰盘与预埋钢筋焊接牢固，自第二节开始以法兰盘加Ф20M8高强螺栓进行连接。每3.8m高设置I14工字钢以“Z”形进行连接。安装时应严格控制每根钢管的倾斜度，避免钢管立柱偏心受压。

拆除钢管立柱时，必须遵循先支后拆、先非承重部位后称重部位及自上而下的原则，先拆除上方的分配横梁，严禁同步拆除立柱。本工程采取利用原来的加固措施做临时支护并进行逐根拆除，将一根立柱彻底拆除放倒后再拆除下一根。

3.2.2贝雷片的安装与拆除

在地面进行贝雷片拼接，然后进行整联双排吊装。施工时使用两台汽车吊从两侧同时吊装桥梁，自中间向两侧逐片吊装。吊装时保持平衡，防止贝雷片发生扭曲。吊装完成后，用U形螺栓加固，以增强贝雷架的整体稳定。

贝雷片拆除时先解除合纵向贝雷架见的固结。本工程利用吊车将贝雷片从两端整体拖出，配合使用葫芦铰链等，将箱梁中部的贝雷架横拉至翼板下方再吊装下放。此法需保证分配梁顶面光滑，无缺口或焊接物，以确保贝雷片顺利拆除。

4 预拱度设置

4.1 设置原则

预拱度和起拱线型按照工程设计图纸要求进行设置。此工程为抵消支架弹性变形而设置预拱度，其余不做预拱度设置。浇注混凝土前对支架进行了120%的超载预压，以消除支架的非弹性变形。起拱线按常规抛物线型设置。

4.2 支架预压及观测成果分析

为检验支架设计合理性和结构可靠性，校验支架及基础变形情况，现浇箱梁施工前必须进行支架预压。连续多跨箱梁支架整孔架设，可分跨进行预压。按加载量分阶段进行预压观测，每阶段预压完成后均需对支架进行测量观测，支架预压结束后，分析数据总结经验。并根据观测结果对模板重新进行加固或调整。

5 结语

钢管贝雷片现浇支架安全可靠，稳定性强，抗冲击性尤为突出，最大程度的保证了施工安全和质量。材料统一制作可保证质量，现场人员投入少，施工应对措施完整。相较其他方式，综合本工程施工过程，钢管贝雷片现浇支架具有成本低、施工进度快、人员利用率高等优点，适用于桥梁现浇箱梁工程。

参考文献:

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[2]韦俊. 某现浇箱梁支架方案设计分析[J]. 西部交通科技, 2019(10): 128-131.

[3]李小勇. 浅谈组合支架在岷江特大桥现浇梁施工中的应用[J]. 中外建筑, 2020(01): 137-139.