陳 穎

（江蘇兆信工程項(xiàng)目管理有限公司， 江蘇 南京 210019）

1 工程簡介

錫通高速公路南引橋起始于K7+562.996，向北陸續(xù)跨越新橫港河、江南沿江公路后在K10+681.596處與滬通長江大橋公鐵合建段引橋銜接，橋長3.1186km。上部結(jié)構(gòu)主要采用先簡支后連續(xù)的30mT梁、50mT梁，第十二聯(lián)上跨江南沿江公路處采用跨徑（50+75+50）m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，即S58～61#墩。

連續(xù)剛構(gòu)邊跨直線段長 11.34m，分為 12#和 13#兩個(gè)節(jié)段，其中 12#節(jié)段長9.84m，梁段重318.56噸，13#節(jié)段長1.5m，梁段重124.7噸；結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，通過對施工方案進(jìn)行比選，邊跨直線段施工采用搭設(shè)落地式鋼管支架，在鋼管支架上安裝模板澆筑砼的施工方法。

2 邊跨鋼管支架構(gòu)造設(shè)計(jì)

邊跨直線段支架采用鋼管立柱加單層貝雷梁的結(jié)構(gòu)形式，鋼管立柱部分落于承臺(tái)，部分支撐在鋼管樁基礎(chǔ)上。立柱采用?711×10mm鋼管，鋼管柱之間采用Φ325×6mm鋼管聯(lián)結(jié)系，立柱與墩柱之間設(shè)2[16b附墻，柱頂設(shè)加強(qiáng)2Ⅰ50a型鋼分配梁，橫橋向布置18榀貝雷梁，貝雷梁頂鋪設(shè)Ⅰ12.6型鋼分配梁，分配梁上布置模板系統(tǒng)。

1、邊跨現(xiàn)澆段采用落地式鋼管支架，鋼管立柱采用外徑711mm，壁厚10mm的鋼管作為主要受力構(gòu)件。鋼管立柱：橫橋向布置三根，間距為5.25m，沿箱梁中心線對稱布置。順橋向布置兩排，第一排布置在承臺(tái)上，鋼管立柱與承臺(tái)以鋼管柱焊接在預(yù)埋鋼板并焊接筋板的方式進(jìn)行連接；第二排與第一排立柱間距7.275m支撐在鋼管樁上的扁擔(dān)梁上，經(jīng)計(jì)算58#墩鋼管需打入地下25.07m，61#墩鋼管需打入地下24.59m，以滿足支架承載力的要求。

2、橫聯(lián)組設(shè)置：為增加其整體穩(wěn)定性，沿鋼管豎向每隔11m，設(shè)置一道橫聯(lián)組，橫聯(lián)組采用Φ325×6mm鋼管，立柱橫橋向及順橋向布置兩層橫梁，附墻通過立柱最終與預(yù)埋在墩柱的鋼板相連，采用Φ325×6mm鋼管作為連接件。

3、砂筒設(shè)置：在立柱頂部設(shè)置15mm厚蓋板，蓋板頂設(shè)置可調(diào)式砂筒，方便調(diào)整底模高程。

4、承重梁：在砂筒頂設(shè)置2I50a型工字鋼作為承重梁，長度為16m。

5、貝雷梁：縱向分配梁采用321型貝雷片組，長度為10.5m。

6、貝雷梁上沿橫橋向采用I14工字鋼作為分配梁，間距為0.3和0.6m，其上搭設(shè)10*10cm方木，間距15和45cm，頂面鋪設(shè)15mm竹膠板作為底模。翼緣板采用Φ48mm鋼管搭設(shè)支架，采用頂托調(diào)整高度。

3 邊跨鋼管支架受力驗(yàn)算

3.1 荷載

⑴混凝土容重?。?6KN/m3；

采用板單元模擬竹膠板，混凝土容重轉(zhuǎn)換成面荷載施加在竹膠板上；

⑵內(nèi)模及支撐架自重?。?.9KN/m2；

⑶方木容重取 8KN/m3，竹膠板容重取 9KN/m3；

⑷鋼材容重 78.5KN/m3；

⑸施工人員及施工設(shè)備荷載：2 KN/m2；

⑹傾倒、振搗產(chǎn)生的荷載：2 KN/m2；

⑺風(fēng)荷載：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第 8節(jié)，風(fēng)荷載取值及軟件自動(dòng)計(jì)算取值計(jì)算出不同高度的風(fēng)壓，由 Midas軟件計(jì)算。根據(jù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度組合中分項(xiàng)系數(shù)取 1.0，在剛度組合即正常使用組合中取 0.6。

3.2 邊跨鋼管支架受力驗(yàn)算

支架采用有限元軟件 midas 進(jìn)行整體建模，邊界以實(shí)際邊界模擬，整體建模如下：

⑴承重梁驗(yàn)算

承重梁采用 2I50a 型鋼，最大跨度 5250cm。

組合應(yīng)力：承重梁最大組合應(yīng)力 110.2MPa< f=215MPa，滿足規(guī)范要求。

剪應(yīng)力：承重梁最大剪應(yīng)力為 44.9Mpa

撓度：承重梁最大撓度為 15.76-13.86=1.9mm

撓度滿足要求。

⑵鋼管支架驗(yàn)算

鋼管支架豎向立柱采用φ711x10mm 鋼管，平聯(lián)及斜撐采用φ325x6mm 鋼管。

組合應(yīng)力：鋼管支架最大組合應(yīng)力 72.6MPa< f=215MPa，滿足規(guī)范要求。

剪應(yīng)力：鋼管支架最大剪應(yīng)力為 21.8Mpa

⑶扁擔(dān)梁驗(yàn)算

扁擔(dān)梁采用3I50a，I50a之間采用勁板連接，扁擔(dān)梁跨徑 3000mm。

組合應(yīng)力：扁擔(dān)梁最大組合應(yīng)力 108.0MPa< f=215MPa，滿足規(guī)范要求。

剪應(yīng)力：扁擔(dān)梁最大剪應(yīng)力為 43.3Mpa < fv = 125MPa，滿足規(guī)范要求。

撓度：扁擔(dān)梁最大撓度為 1.005mm

⑷鋼管支架穩(wěn)定性驗(yàn)算

鋼管支架穩(wěn)定性應(yīng)力驗(yàn)算比最大值為 0.422< 1，整體穩(wěn)定性滿足要求。

由以上計(jì)算可得，支架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性均能滿足相關(guān)規(guī)范要求。

4 邊跨鋼管支架預(yù)壓

鋼管支架平臺(tái)安裝完成后進(jìn)行加載預(yù)壓。預(yù)壓完全模擬施工狀態(tài)下的荷載工況，測定其彈性變形，消除非彈性變形，并將彈性變形值計(jì)入預(yù)拱度。以確保邊跨直線段底標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

預(yù)壓試驗(yàn)前，應(yīng)先對支架進(jìn)行全面檢查。加載與卸載過程均按“緩慢平穩(wěn)”原則進(jìn)行，卸載后對所有螺栓、銷軸、焊縫等連接部位重新進(jìn)行一次全面檢查，如有松動(dòng)、開焊等情況則必須對該部位螺栓進(jìn)行復(fù)擰，開焊部位進(jìn)行補(bǔ)焊。

支架預(yù)壓采用在平臺(tái)上設(shè)置帶蓋水箱的方式進(jìn)行。總荷載為箱梁自重+施工荷載的1.1倍（334.3*1.1=367.7t）。荷載分四級(jí)施加，加載重量為0→50%（167.2t）→70%（234.0 t）→90%（300.9t）→110%（367.7t），卸載重量為 110%→90%→70%→50%→0。

待支架充分穩(wěn)定達(dá)到連續(xù) 3 天累計(jì)沉降不超過 3mm，且預(yù)壓時(shí)間不少于 7d后，即認(rèn)為支架強(qiáng)度、剛度、加工質(zhì)量和拼裝質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場復(fù)核認(rèn)可后，可終止預(yù)壓，開始卸載。

5 邊跨直線段施工

5.1 支架搭設(shè)

支架搭設(shè)按照：打入樁施工→柱底扁擔(dān)梁安裝、立柱安裝→立柱間法蘭盤連接→聯(lián)結(jié)系同步安裝→樁頂砂筒安裝→承重梁安裝→貝雷梁安裝→底模分配梁安裝施工流程進(jìn)行搭設(shè)。

支架搭設(shè)完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后方能進(jìn)入下步施工，主要驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為：

⑴鋼管立柱垂直度偏差符合規(guī)范要求，法蘭盤對接嚴(yán)密、雙螺母擰緊無松動(dòng)；

⑵聯(lián)結(jié)系現(xiàn)場焊接尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，焊縫外觀飽滿，無塞填、堆焊、咬邊夾氣夾渣、氣泡等質(zhì)量缺陷；

⑶貝雷梁桿件無損傷、變形，連接焊縫無開裂，支撐安裝部位、數(shù)量滿足設(shè)計(jì)要求。支撐架連接銷軸無缺漏并均帶安全卡銷。貝雷梁限位件焊接牢固，結(jié)構(gòu)形式符合設(shè)計(jì)，縱橫向擺放位置準(zhǔn)確。

5.2 模板施工

⑴底模板

現(xiàn)澆段底板采用15mm厚竹膠板和10*10cm方木作為模板系統(tǒng)，方木間距按照15cm和45cm一道布設(shè)。

⑵內(nèi)模板

內(nèi)模板采用竹膠板背方木，雙[10槽鋼作環(huán)向背楞，內(nèi)、外模之間采用φ20精軋螺紋鋼筋拉桿加固，鋼管腳手架及頂托支撐。內(nèi)模的豎向鋼管支撐與底模之間墊同標(biāo)號(hào)的混凝土墊塊，鋼管與底板混凝土接觸處套PVC管，并采取措施防止PVC管上浮。內(nèi)模頂模板預(yù)留天窗，作為澆筑底板混凝土的下料口。

⑶外模板

外側(cè)模板采用竹膠板背方木，外側(cè)模采用搭設(shè)的鋼管排架進(jìn)行固定，排架外側(cè)搭設(shè)操作平臺(tái)進(jìn)行模板的施工。兩側(cè)外模在底板下位置設(shè)φ20精軋螺紋鋼筋對拉拉桿，拉桿間距1m；未能安裝對穿拉桿的外模處，采用利用梁體鋼筋將兩側(cè)外模對拉加固。。

5.3 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

主鋼筋采用電弧搭接焊，所有鋼筋在加工場集中加工制成半成品，運(yùn)到現(xiàn)場綁扎成型?？v向預(yù)應(yīng)力管道采用鍍鋅金屬波紋管，管道安裝時(shí)注意在波紋管高點(diǎn)處安裝壓漿用通氣管。

5.4 混凝土施工

混凝土澆筑前做好各預(yù)留、預(yù)埋件的位置、數(shù)量的檢查工作，保證預(yù)埋件位置及數(shù)量準(zhǔn)確。混凝土為高性能混凝土，輸送方式采用泵送，施工過程中嚴(yán)格按規(guī)范要求，控制混凝土水灰比、坍落度以及澆筑順序分層厚度。

5.5 張拉及壓漿施工

當(dāng)混凝土齡期達(dá)到 7 天、強(qiáng)度和彈模達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%，即可進(jìn)行張拉?？v向預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控，以張拉應(yīng)力和引伸量控制。

6 結(jié)語

在錫通過江通道公路工程鋼構(gòu)橋施工過程中，采用鋼管支架法進(jìn)行邊跨直線段的施工，由測量人員全程跟蹤控制鋼管樁施打的垂直度、貫入度，技術(shù)人員全程控制鋼管樁焊接質(zhì)量及貝雷片拼裝質(zhì)量；同時(shí)對鋼管支架進(jìn)行了位移、沉降跟蹤測量，均未發(fā)現(xiàn)較大的位移和沉降，沉降量均在施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求控制范圍內(nèi)。

本項(xiàng)目鋼管支架整體較為穩(wěn)定、牢固、承載力大、位移小、沉降小，該方案安全可靠，可供同類工程施工參考。

[1]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003

[2]鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001

[3]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/TF50—2011

[4]鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程JGJ194-2009