嚴忠勇YAN Zhong-yong

（四川省第十五建筑有限公司，南充 637000）

1 工程概況和特點

某市城區(qū)路匝道橋工程項目起點順接陳壽路，下行與桂花路平交，橋梁跨徑布置為（26.5+35.5+31）m+（4×30）m，全長218.5m；橋梁上部構(gòu)造：本橋孔跨布置為：（26.5m+35.5m+31m）+（4×30）m 兩聯(lián)單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。主梁縱向按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A 類構(gòu)件設(shè)計，橫梁按普通鋼筋混凝土構(gòu)件進行設(shè)計。上部箱梁采用單箱單室截面，混凝土箱梁頂板寬為9m，底板寬5m，懸臂寬2.0m，第一聯(lián)箱梁梁高1.9m，第二聯(lián)箱梁梁高1.7m。箱梁頂板厚25cm，底板厚25cm，腹板厚50cm，為增強支點處抗剪能力在支承附近腹板由50cm 加寬至80cm。

2 方案選擇

由于0——1 號橋臺處于高邊陡坡處，無法搭設(shè)落地式支撐架，經(jīng)分析研究比較并結(jié)合模板工程工藝水平、設(shè)計要求和現(xiàn)場條件，決定采用盤扣式鋼管架作為本模板工程的支撐體系（0 號橋臺與1 號墩之間采用鋼管柱和貝雷架作為縱向承重梁體系，貝雷架跨度21m），加鋼立柱作為承力構(gòu)件，其他地方采用盤扣式支撐架的施工方案。

3 支承體系簡介

①支承體系主要由鋼管立柱（包含柱間支撐系統(tǒng)）、加強型貝雷架、橫向轉(zhuǎn)換工字梁、橋面橫向次梁組成。具體規(guī)格參數(shù)如表1。

表1 支承體系構(gòu)件概況

加強型貝雷架主要通過增加加強弦桿的方式，提高貝雷架桁架上下弦桿強度與剛度，最終達到增強桁架強度與剛度以提高桁架承載能力的目的。加強型貝雷架結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成如表2。

表2 加強型貝雷架概況

②有限元建模分析。采用空間鋼結(jié)構(gòu)分析設(shè)計軟件3D3S V14.0 建立本工程整體計算模型。主要對支承結(jié)構(gòu)體系在使用過程中的承載能力進行技術(shù)評估，本次分析驗算主要考察結(jié)構(gòu)在恒荷載、施工活荷載、風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力及變形是否滿足相關(guān)規(guī)范標準要求。因為施工階段，故荷載組合考慮為1.0D+1.4L+1.2W。圖1 為支承結(jié)構(gòu)體系計算模型。

表3 恒活荷載取值

經(jīng)模型變形分析結(jié)果，結(jié)構(gòu)豎向跨中撓度為71mm，約為跨度的3.4/1000，結(jié)構(gòu)縱向水平變形約為9mm，結(jié)構(gòu)橫向水平變形約為4.5mm；結(jié)構(gòu)內(nèi)力驗算結(jié)果為結(jié)構(gòu)豎向施工荷載作用下貝雷架結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力未超過構(gòu)件容許承載能力。如圖1 所示。

圖1 貝雷架支承體系計算模型

4 主要施工要點

①高支撐架正式搭設(shè)前，應(yīng)按住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和省、市關(guān)于危大工程安全管理的有關(guān)規(guī)定編制高支模安全專項施工方案并經(jīng)專家論證通過，由企業(yè)技術(shù)負責(zé)人、總監(jiān)理工程師、建設(shè)單位項目負責(zé)人審批同意后實施。

②高支模架搭設(shè)前，公司技術(shù)負責(zé)人或授權(quán)的技術(shù)人員應(yīng)向項目全體管理人員進行安全技術(shù)和專項方案交底（一級交底），方案編制人員應(yīng)向管理人員進行專項安全技術(shù)交底（二級交底），施工人員應(yīng)向全體參加施工的作業(yè)人員進行專項安全技術(shù)交底和施工技術(shù)交底（三級交底）。

③腳手架安裝與拆除人員必須經(jīng)考核合格并持證上崗，架子工必須戴好安全帽、系好安全帶、穿防滑鞋。用于高支撐架的各種原材料、構(gòu)配件應(yīng)有合格證并現(xiàn)場見證抽樣送檢檢測合格才能用于工程中。

④貝雷架應(yīng)用50*50 角鋼橫向用螺栓固定牢固形成整體，間距為2000mm。貝雷架上的盤扣式支撐架最大起拱量應(yīng)80mm。

⑤豎向結(jié)構(gòu)（柱）與水平結(jié)構(gòu)分開澆筑，以便利用其與支撐架體連接，形成可靠整體；

澆筑時按梁中間向兩端對稱推進澆搗，由標高低的地方向標高高的地方推進。事先根據(jù)澆搗砼的時間間隔和砼供應(yīng)情況設(shè)計施工縫的留設(shè)位置。

砼澆筑中應(yīng)先澆筑里面的砼，然后由內(nèi)至外澆筑，嚴格控制砼的梁板上堆料高度，梁上堆料高度不超過300mm，板上堆料高度不超過150mm。砼澆筑前輸送管線的布置方式符合方案要求，澆筑過程中堅決避免堆載過大現(xiàn)象，要設(shè)專人對支撐架的變形進行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

⑥支撐架搭設(shè)完成后應(yīng)由施工單位組織，經(jīng)方案編制人、項目技術(shù)負責(zé)人、企業(yè)技術(shù)負責(zé)人或授權(quán)的技術(shù)人員和總監(jiān)理工程師共同驗收合格后才能進行下道工序。

⑦架體主要構(gòu)造措施：為了滿足高寬比要求及防止架發(fā)生傾覆事故，搭設(shè)過程中要采取臨時固定措施，連墻件為抱柱連接，按水平間距按兩步三跨進行設(shè)置。豎向剪刀撐和水平剪刀撐設(shè)置為加強型。水平剪刀撐共設(shè)置兩道，分別在豎向剪刀撐的交點平面處、掃地桿處，剪刀撐寬度為4m，豎向剪刀撐設(shè)置在架體外側(cè)周邊及內(nèi)部縱、橫向每隔4 跨且不大于5m，由底至頂連續(xù)設(shè)置。豎向剪刀撐斜桿與地面的傾角應(yīng)為45-60 度，豎向斜桿滿布設(shè)置，沿高度每隔4 個標準步距設(shè)置水平斜桿，應(yīng)在立柱周全外側(cè)和中間有結(jié)構(gòu)墩柱的部位，豎向間距按步距每步與每個墩柱設(shè)置一個固結(jié)點；用抱柱的方式連墻件（如圖2），以提高整體穩(wěn)定性和提高抵抗側(cè)向變形的能力。蓋梁與箱梁體系之間的連接，用4m 長鋼管在每步水平系桿處連接，每邊不小于兩跨。

圖2 連墻件

⑧支架預(yù)壓。

1）支架預(yù)壓前檢查內(nèi)容。

支架在搭設(shè)完畢、檢查驗收合格后開始預(yù)壓。

2）預(yù)壓方式及設(shè)計預(yù)壓荷載大小。

擬用砂袋堆載的方式全支架預(yù)壓。為防止雨季砂袋吸水，現(xiàn)場準備一定數(shù)量的薄膜予以覆蓋。

根據(jù)《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T194-2009），支架設(shè)計預(yù)壓荷載應(yīng)不小于支架承受的混凝土結(jié)構(gòu)恒載與模板重量之和的1.1 倍。即按箱梁自重與施工荷載累加后的1.1 倍進行分級加載預(yù)壓以取得基本數(shù)據(jù)，根據(jù)壓載數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)拱度進行立模標高設(shè)置。

3）預(yù)壓流程。

按設(shè)計預(yù)壓荷載的30%，60%，80%，100%分4 級預(yù)壓，每級預(yù)壓完成后12 小時觀察其變形情況。

4）觀測方法及觀測記錄內(nèi)容。

采用水準儀配合塔尺觀測，在臨近堅硬地表上設(shè)置好后視高程點（絕對高程值不變），通過水準儀觀測待測點與后視點之間的高差值，從而測出各測點的沉降值。

觀測精度控制在2mm 以內(nèi)。

每斷面測點的測量原始數(shù)據(jù)記錄與原始數(shù)據(jù)記錄表；根據(jù)原始記錄表，將原始數(shù)據(jù)匯總到成果匯總表。

5）觀測點布置。

堆碼砂袋前在底模上及與其相對應(yīng)的基礎(chǔ)上設(shè)置觀測點。觀測點設(shè)置方式為：每跨縱向在距墩柱50cm 點、1/4梁、跨中和3/4 梁跨處設(shè)置5 個觀測斷面，每個斷面在翼緣板中部、腹板處、標準頂?shù)装逄幘O(shè)置觀測點，為便于觀測，模板底觀測點采用?16 的二級鋼筋向下引致距地面高1m 位置進行觀測，此外，與底模對應(yīng)的基礎(chǔ)上也設(shè)置基礎(chǔ)沉降觀測點，如圖3 所示。

圖3 觀測點橫向布置示意圖

對于多箱室截面，除翼緣外，每道腹板及每箱室標準頂?shù)装逄幘O(shè)觀測點。

6）加載及卸載。

采用砂袋預(yù)壓，每個砂袋重約1t 左右，采用人工配合小型挖機進行裝袋，平板運輸車運至預(yù)壓現(xiàn)場，人工配合汽車吊根據(jù)箱梁荷載分布情況，對稱模擬荷載分布堆載。

加載前，根據(jù)箱梁底板、腹板、隔梁及翼緣板的體積分別計算出各區(qū)域的加載重量，按照計算結(jié)果逐級加載。根據(jù)預(yù)壓荷載分4 級加載。第1 次加載為預(yù)壓荷載的30%；第2 次加載至預(yù)壓荷載的60%；第3 次加載至預(yù)壓荷載的80%，第4 次加載至預(yù)壓荷載的100%。每級加載完成后，立即開始沉降變形觀測，之后每12h 觀測一次支架及基礎(chǔ)的沉降量，如果12h 沉降量小于2mm，說明沉降已經(jīng)穩(wěn)定，即可進行下級加載。加載應(yīng)從跨中向梁端、結(jié)構(gòu)中心線向兩側(cè)進行均勻布載。加載一跨預(yù)壓荷載為450 噸；本支架每立方米空間所用支架重量為45.3kg/m3。

加載過程中檢查支架各桿件的受力情況，安排專人逐個檢查頂托的受力情況，若有個別頂托未受力，人工通過調(diào)節(jié)桿調(diào)整，保證支架各頂托受力一致。

全部預(yù)壓荷載施加完后，繼續(xù)沉降觀測，每間隔24 小時監(jiān)測一次，監(jiān)測數(shù)據(jù)滿足規(guī)范要求后方可進行支架卸載，預(yù)壓荷載采取一次性，并且對稱、均衡及同步卸載。

卸載6h 后，監(jiān)測各監(jiān)測點標高。卸載材料堆放整齊，且堆放高度不能過高，防止倒塌造成危害。如果砂袋不繼續(xù)使用，及時清運至郫縣棄渣場棄渣，運距約32km。

5 結(jié)構(gòu)受力計算

由于貝雷架及承重橫梁、支撐架受力有、變形和穩(wěn)定性計算內(nèi)容較多，在此不詳細計算，經(jīng)驗算，滿足結(jié)構(gòu)變形及受力和穩(wěn)定性要求。貝雷架鋼立柱驗算結(jié)果如表4。

表4 貝雷架鋼立柱驗算結(jié)果

鋼管樁單樁豎向極限承載力標準值Quk =鋼管樁承載力為975*0.5=487.5kN，滿足要求。3.14*0.6*1.8*200+0.48*3.144*0.6*0.6*2188=975kN

表5 立柱基礎(chǔ)設(shè)置

6 結(jié)語

該工程于2020 年11 月開始進行橋梁砼施工，至12月底結(jié)束，架體變形控制在設(shè)計范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，確保了結(jié)構(gòu)質(zhì)量和施工安全，取得了較好的經(jīng)濟和社會效果。