崔玉兵（上海建工七建集團有限公司，上海200000）

1 羅蘊河大橋概況

羅蘊河主橋橋型為三跨變截面預應混凝土連續(xù)梁（80+130+80m），雙向8車道，上下行分幅，每幅橋寬16.5m，兩幅橋型相同。梁端設牛腿接28m的預應力混凝土小箱梁引橋結構。

單幅上部結構橋梁截面為單箱單室直腹板箱型截面。中支點梁高8.0m，高跨比1／16.285；跨中梁高3.5m，高跨比1／37.1。梁底采用二次拋物線線形變化，矢高4.5m。梁底寬度7.5m，兩側頂板挑臂寬4.35m，頂板全寬16.2m。截面尺寸：頂板厚28cm；底板厚30～100cm；腹板厚50～110cm，懸臂板厚度20～55cm。腹板高度調整，使頂板橫坡2%。中支點墩頂設箱內橫隔板，邊支點設牛腿端橫梁。

全橋跨中設置一個2m的主跨合龍段。

樁基為Φ1200鉆孔灌注樁，樁基礎按摩擦樁設計。每個中墩下共21根樁。每個邊墩下共設10根樁。

主橋支承體采用大噸位球形支座。中墩墩頂與主梁梁底之間設抗震銷構造。

圖1 羅蘊河大橋剖面示意圖

圖2 羅蘊河大橋平面位置示意圖

1.1 大橋周邊環(huán)境概況

大橋周邊場地周圍原為居民住宅和農田，存在二處明浜和一處魚塘。羅蘊河大橋下方的河道為規(guī)劃羅蘊河河道。

圖3 羅蘊河大橋中墩支點橫斷面圖

圖4 羅蘊河大橋跨中橫斷面圖

2 羅蘊河大橋箱梁模架體系研究

羅蘊河大橋屬于S6公路新建工程，S6公路是上海市區(qū)聯(lián)通G2高速公路的交通干道，是上海市重大工程項目。因此存在工期較為緊張，外觀質量要求較高的特點。

結合本企業(yè)自身的優(yōu)勢和工程特點，提高大橋箱梁模架體系對大橋箱梁線形的姿態(tài)控制，決定采用組合模架支撐系統(tǒng)。即按箱梁荷載的不同布置模架，最終形成一個組合的模架支撐系統(tǒng)。使施工安全、質量、速度以及成本達到一個完美的平衡。

2.1 大橋箱梁組合模架支撐體系介紹

根據(jù)現(xiàn)澆箱梁的荷載分布情況不同，箱梁支架采用兩種結構形式。根據(jù)施工部位分為：中墩區(qū)段、邊墩區(qū)段、跨中區(qū)段三個區(qū)段。

圖5 組合模架支撐系統(tǒng)立面示意圖（順橋方向）

2.2 大橋組合模架支撐體系地基處理

羅蘊河全支架施工工藝為整個大橋梁體在支架上進行現(xiàn)澆施工，梁體支架根據(jù)箱梁的結構形式和上部荷載計算分別采用φ609鋼管支架和碗扣支架兩種形式，模板支架形式是決定基地處理方案的主要因素，根據(jù)兩種支架形式分別采取兩種處理方法。

2.3 大橋組合模架支撐體系設計

2.3 .1 跨端區(qū)段模架支撐設計

圖6 中墩兩側各24m區(qū)段

2.3 .2 中墩區(qū)段模架支撐計算

圖7 中墩區(qū)段支架立面圖

圖8 中墩區(qū)段支架示意圖

表1 支架形式和地基處理方法對照表

圖9 中墩區(qū)段支架穩(wěn)定計算圖組合應力圖例

2.3 .3 邊墩、跨中區(qū)段模架支撐設計

圖10 邊墩、跨中區(qū)段模架支撐剖面示意圖

2.3 .4 間距300×300模架支撐計算

1）模板支架立桿荷載設計值(軸力)

作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。

（1）靜荷載標準值包括以下內容（支架高度按6m計算）

a.腳手架的自重(kN)：

NG1=0.158×6=0.949kN；

鋼管的自重計算參照《扣件式規(guī)范》附錄A。

b.模板的自重(kN)：

NG2=0.35×0.6×0.3=0.063kN；

c.鋼筋混凝土板自重(kN)：

NG3=25×5.468×0.3×0.3=12.303kN；

經(jīng)計算得到，靜荷載標準值NG=NG1+NG2+NG3=13.315kN；

（2）活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載

經(jīng)計算得到，活荷載標準值NQ=(2.5+2)×0.3×0.3=0.405kN；

（3）不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算N=1.2NG+1.4NQ=16.545kN；

2）立桿的穩(wěn)定性計算

立桿的穩(wěn)定性計算公式:

σ=N/(φA)≤ [f]

其中N：立桿的軸心壓力設計值(kN)：

N=16.545kN；

φ：軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比lo/i查表得到；

i：計算立桿的截面回轉半徑(cm)：i=1.59cm；

表2 中墩兩側各24m區(qū)段模架布置形式

A：立桿凈截面面積(cm2)：A=4.24cm2；

W：立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49cm3；

σ：鋼管立桿最大應力計算值(N/mm2)；

[f]：鋼管立桿抗壓強度設計值：[f]=205N/mm2；

L0：計算長度(m)；

按下式計算:

L0=h+2a=1.2+0.3×2=1.8m；

a：立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a=0.3m；

L0/i=1800/15.9=113；

由長細比Lo/i的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.496；

鋼管立桿的最大應力計算值；

σ=16545/（0.496×424）=78.6N/mm2；

鋼管立桿的最大應力計算值σ=78.6N/mm2小于鋼管立桿的抗壓強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！

表3 邊墩、跨中區(qū)段模架布置形式

2.3 .5 間距300×600模架支撐計算

1）模板支架立桿荷載設計值(軸力)

作用于模板支架的荷載包括靜荷載和活荷載。

（1）靜荷載標準值包括以下內容（支架高度按6m計算）

a.腳手架的自重(kN)：

NG1=0.158×6=0.949kN；

鋼管的自重計算參照《扣件式規(guī)范》附錄A。

b.模板的自重(kN)：

NG2=0.35×0.6×0.3=0.063kN；

c.鋼筋混凝土板自重(kN)：

NG3=25×3.923×0.6×0.3=17.653kN；

經(jīng)計算得到，靜荷載標準值

NG=NG1+NG2+NG3=18.665kN；

（2）活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產生的荷載

經(jīng)計算得到，活荷載標準值

NQ=(2.5+2)×0.6×0.3=0.81kN；

（3）不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算

N=N=1.2NG+1.4NQ=23.532kN；

2）立桿的穩(wěn)定性計算

立桿的穩(wěn)定性計算公式:

σ=N/(φA)≤ [f]

其中N：立桿的軸心壓力設計值(kN)：

N=23.532kN；

φ：軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細比lo/i查表得到；

i：計算立桿的截面回轉半徑(cm)：i=1.59cm；

A：立桿凈截面面積(cm2)：A=4.24cm2；

W：立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49cm3；

σ：鋼管立桿最大應力計算值(N/mm2)；

[f]：鋼管立桿抗壓強度設計值：[f]=205N/mm2；

L0：計算長度(m)；

按下式計算:

L0=h+2a=1.2+0.3×2=1.8m；

a：立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度；a=0.3m；

l0/i=1800/15.9=113；

由長細比Lo/i的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.496；

鋼管立桿的最大應力計算值；

σ=23532.12/（0.496×424）=111.896N/mm2；

鋼管立桿的最大應力計算值σ=111.896N/mm2小于鋼管立桿的抗壓強度設計值[f]=205N/mm2，滿足要求！

3 羅蘊河大橋箱梁模架體系實施情況

3.1 中墩區(qū)段模架支撐實施情況

羅蘊河大橋每個中墩區(qū)段設置28根609鋼管立柱。其中6根設置在中墩承臺上方，22根設置在Ф500PHC管樁上方。承臺上方的609鋼管，采用化學植筋的方法，將Ф16鋼筋錨在承臺內與609鋼立柱法蘭盤連接；PHC管樁上方設置鋼筋混凝土承臺，管樁頂部澆筑C30灌芯混凝土，灌芯高度1500mm，內配8Ф16并伸入承臺，承臺頂板埋設預埋鋼板，與609鋼管焊接連接。橫橋向每兩根609鋼管為一組，上面放置一根雙拼HM500×300型鋼作為主分配梁，與鋼立柱頂部法蘭盤電焊連接。次分配梁采用I20a工字鋼，縱橋向擱置在HM500×300b型鋼主分配梁上，由于大橋箱梁底部縱橋向線形為拋物線，因此次分配梁與主分配梁間存在夾角，為了確保次梁荷載均勻傳遞在主分配上，并使主分配梁受力均勻，在每根分配梁下夾角位置設置木楔。

圖11 中墩區(qū)段支架施工情況

3.2 邊墩、跨中區(qū)段碗扣式模架支撐實施情況

基礎加固閥板澆筑完畢，根據(jù)支架設計布置在閥板上進行立桿軸線定位彈線，以此保證搭設的支架在軸線范圍內。由于支架地坪有坡度，因此碗扣架的調平放在底部的底托上，根據(jù)地坪最高點確定第一根掃地桿的高度，做到第一層掃地桿全部在同一水平線上。然后依次向上搭設，搭設過程中對桿件的垂直度隨時調整。

3.3 實施效果

1）大橋底板脫模后線形和順，無折點，線形控制優(yōu)于掛籃模板施工質量。

2）通過定期變形觀測，整個組合模架支撐頂端的最大沉降量為25mm，平均沉降量為20mm。

3）由于采用全支撐的體系，使大橋混凝土連續(xù)澆筑成為可能，縮短了施工周期。

4）中墩區(qū)段的模架支撐系統(tǒng)采用了階梯狀設計，通過優(yōu)化和調整可以完全適用于掛籃模板施工的大橋0號塊模架支撐。

圖12 邊墩、跨中區(qū)段支架施工1

圖13 邊墩、跨中區(qū)段支架施工2

[1]江正榮.建筑施工技術手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[2]范立礎.預應力混凝土連續(xù)梁橋.北京：人民交通出版社，1998.