張瀟搏

（中交廣州航道局有限公司，廣東 廣州 510290）

自貢市東部新城三期基礎設施建設項目新建李白河東街北段道路的云溪大橋設計為一聯(lián)四跨的預應力混凝土連續(xù)箱梁，橋跨布置為（35+40+40+35）m，橋平面位于半徑800m 的圓曲線上，且第四跨現(xiàn)澆箱梁跨越現(xiàn)狀箱涵溝渠。擬建場區(qū)現(xiàn)狀表土多為人工雜填土，若采用傳統(tǒng)的滿堂盤扣支架施工，支架搭設施工面及地基承載力均不滿足施工要求，因此決定采用鋼管柱型鋼貝雷支架施工云溪大橋第四跨跨涵洞溝渠曲線現(xiàn)澆箱梁，同時為避免型鋼貝雷支架的樁基礎與箱涵“打架”，支架鋼管柱設計最大跨徑為12m。

在實際施工中，采用鋼管柱與型鋼貝雷相結合的模板支撐體系，具有承載力高、工藝簡單的優(yōu)點，可以提升施工功效，降低現(xiàn)澆箱梁的造價。同時，在支架設計時，通過Midas civil 有限元軟件對第四跨型鋼貝雷支架進行應力、變形進行驗算，以滿足實際施工要求，從而指導施工。

1 工程概況

云溪大橋現(xiàn)澆箱梁為等高單箱三室變截面橫斷面，箱梁頂板寬18m，底板寬12.9m，高2.2m，翼緣板長2m，翼緣板端部厚度20cm，根部厚50cm。箱梁頂板厚25～45cm，底板厚為22～62cm，腹板厚50～70cm。

云溪大橋現(xiàn)澆箱梁一至三跨采用滿堂盤扣支架施工，第四跨采用鋼管柱+型鋼貝雷梁落地式支架，支架設計跨徑為（7.5m+12m+6m+5.91m），鋼管柱采用Φ820×10mm 鋼管，立柱平聯(lián)采用φ426×6mm 鋼管，剪刀撐采用對扣[20 槽鋼。鋼管柱頂雙肢I63a 工字鋼作為承重橫梁，縱梁采用標準“321”型貝雷梁，斜腹板下貝雷梁為三排單層，直腹板下為雙排單層。貝雷片橫向連接采用Q235 鋼45 型花窗，貝雷片其桁節(jié)采用16 錳鋼，銷子采用鉻錳鈦鋼。貝雷梁上橫向橋間隔50cm 放置I16工字鋼，工字鋼上間隔20cm放置10×10cm 的方木。型鋼貝雷支架基礎采用直徑φ1m鉆孔灌注樁，根據(jù)現(xiàn)場實際地質情況，設計為摩擦樁，樁長15m，樁頂設置1m×1m 系梁。圖1 為型鋼貝雷支架標準斷面圖。

圖1 型鋼貝雷支架標準斷面圖

2 型鋼貝雷支架驗算

型鋼貝雷支架采用極限狀態(tài)應力法，計算軟件采用Midas Civil（2015 版）。

現(xiàn)澆箱梁混凝土豎向分兩次澆筑，第一次澆筑箱梁底板和腹板，第二次澆筑箱梁頂板和翼緣。在進行箱梁第二次混凝土澆筑前，首次混凝土已形成強度，和支架共用承受第二次混凝土的重力，即采用混凝土兩次澆筑工藝，支架承受的新澆混凝土重量是小于混凝土的總重量，本次計算以全斷面混凝土重量進行一次性澆筑進行簡化，是偏安全的。同時為簡化計算，漸變段混凝土重量取斷面較大值偏安全計算。

2.1 荷載組合

2.1.1 強度驗算組合：1.3×（支架自重+新澆砼自重+模板自重）+1.5×（施工人員和機械荷載+傾倒砼荷載）。

2.1.2 剛度驗算組合：1.0×（支架自重+新澆砼自重+模板自重）。

2.2 整體建模驗算

2.2.1 建模說明。根據(jù)支架總體布置，建立鋼管柱+型鋼貝雷支架模型。鋼管立柱外部邊界條件處理為固結；雙拼I63a 工字鋼、貝雷梁、I16 工字鋼和10×10 方木之間設置為彈性連接；貝雷連接處模擬為鉸接，設置釋放梁段約束。

2.2.2 計算結果。由于篇幅有限，本文重點對大跨徑的貝雷梁上下弦桿進行了最大組合應力、最大剪應力及最大變形進行了計算，其他構件的計算結果均滿足規(guī)范要求。（圖2、3、4）

圖2 貝雷梁上下弦桿組合應力云圖

圖3 貝雷梁上下弦桿剪應力云圖

圖4 貝雷梁變形圖

貝雷上下弦桿最大組合應力為194.2MPa＜310Mpa，最大剪應力76.8Mpa＜180MPa。

貝 雷 梁 整 體 最 大 變 形 為 9.6mm ＜L/400=12000/400=30mm。

其余構件計算結果如表1 所示。

表1

3 型鋼貝雷支架在跨涵洞溝渠現(xiàn)澆箱梁施工中的具體應用

3.1 基礎施工

根據(jù)地勘報告，型鋼貝雷支架樁基礎選用旋挖鉆成孔、水下砼澆筑施工工藝。鋼筋籠在鋼筋場加工完畢后，由平板車運至施工現(xiàn)場，用25T 汽車吊下放安裝鋼筋籠，最后澆筑C30 水下混凝土。為保證樁頭質量，超灌70cm。待樁基齡期達到設計要求時，即可破除樁頭，安裝樁頂系梁鋼筋、模板，澆筑C30 系梁。系梁鋼筋安裝時，應注意預埋2cm 厚連接鋼板，連接鋼板設置四根φ22鋼筋作為錨筋，錨入系梁鋼筋骨架內。

3.2 型鋼貝雷支架安裝

型鋼貝雷支架的安裝主要包括鋼管柱安裝、砂筒安裝、雙拼I63a 工字鋼橫向承重梁安裝、貝雷縱梁吊裝等，施工過程中主要采用25T 汽車吊吊裝，吊裝支架各構件前，應檢車吊車機械狀態(tài)、吊車支腿支墊、鋼絲繩磨損等情況，以保證支架安裝施工的安全。

3.2.1 鋼管柱安裝。鋼管立柱在安裝前，應嚴格按照設計長度對鋼管進行下料，以保證支架高度滿足施工要求。Φ820×10mm 螺旋鋼管的安裝通過與施工預埋在系梁中的2cm 厚連接鋼板滿焊連接，鋼管柱安裝時必須保證鋼管與系梁鉛垂，并在鋼管柱柱腳四周加焊加勁板，以增強立柱穩(wěn)定性。鋼管樁施工完畢后，即可施工柱間平聯(lián)及剪刀撐，φ426×6mm 鋼管平聯(lián)、對扣[20 槽鋼剪刀撐與鋼管柱之間滿焊，所有焊縫高度不得小于8mm。

3.2.2 砂筒。通過設置在鋼管柱頂?shù)匿撋巴?，以便后期支架拆除。底座底板、上蓋頂板鋼板尺寸為60cm×60cm×2cm，砂筒制作完成后，用壓力機加載至1000kN，將砂子壓實，壓實后的砂筒高度按30cm 控制。砂筒安裝時，其頂面高程偏差宜控制在（0，+20cm）內。

3.2.3 橫向承重梁。橫向承重梁采用雙拼I63a 工字鋼，安放在砂筒頂中心線上。雙拼I63a 工字鋼與砂筒頂板接觸處點焊固定，為保證荷載均勻傳遞到鋼管柱上，必須保證橫向承重梁與砂筒之間沒有空隙。

3.2.4 貝雷縱梁。貝雷片先在地面上按設計跨徑拼裝，并分組連接好，用吊車進行安裝。安裝貝雷片時，要將貝雷腹桿節(jié)點放置在承重梁上，盡量避免錯位，若貝雷腹桿未位于承重梁軸線上，可在支點附近的貝雷片增設豎向腹桿以提高貝雷片的抗剪能力。待貝雷縱梁安裝完成且復測無誤后，即可用槽鋼制作的U 型卡將貝雷下弦桿與承重梁連接，以限制貝雷梁的水平位移。

3.2.5 分配梁及底模。貝雷縱梁沿縱橋向布設安裝完成后，在貝雷梁的上弦桿上按50cm 間距橫橋向布置I16工字鋼，然后再按20cm 間距在I16 工字鋼上布置10×10cm 方木，最后鋪設底模面板。

3.3 加載預壓與沉降觀測

為檢驗型鋼貝雷支架的承載能力、消除支架內部各構件的非彈性變形，同時為后續(xù)預拱度的設置提供依據(jù)，待支架及底模安裝好后，進行加載預壓與沉降觀測。

4 結論

本文以新建上跨箱涵溝渠且位于圓曲線上的一聯(lián)四跨（35m+40m+40m+35m）預應力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工為例，重點介紹大跨徑型鋼貝雷支架的設計、驗算及施工要點，為今后類似上跨結構物、障礙物等橋梁施工提供參考。

通過以上分析可知，型鋼貝雷支架具有一定的跨越能力，且適用于地質較差的場地，具有承載力高、工藝簡單、成本低、易拆除等優(yōu)點，在本項目實際應用期間有效地保證了施工功效，提升了施工安全性，從而取得良好的社會效益和經濟效益。