李金遠

（莆田市建設(shè)工程質(zhì)量安全站，福建 莆田 351100）

0 引言

現(xiàn)澆箱梁的模板支架形式常規(guī)采用滿堂式支架，一旦遇到跨路、跨河和灘涂地等特殊場地時，因場地要求高、工期長和底部無法通行等缺點導致滿堂式支架無法適用；貝雷梁柱式支架法以其施工速度快、承載力高和機械化程度高等特點被廣泛應(yīng)用于該特殊場地。如果橋梁處于彎道上，其縱橫坡度與常規(guī)情況下相比，坡度相對較大，如果直接采用貝雷梁作為支架，梁底應(yīng)做成傾斜面，不僅增大鋼管樁加工難度，還容易出現(xiàn)貝雷梁橫向失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，采取貝雷梁結(jié)合鋼管支架形式，以鋼管樁+貝雷梁作為下層重要支撐，以滿堂式鋼管腳手架作為上部支撐對現(xiàn)澆箱梁的梁底縱橫坡進行調(diào)整，從而確?，F(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量。本文結(jié)合工程案例，探討貝雷梁結(jié)合鋼管支架在現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用，可為類似項目提供經(jīng)驗參考。

1 工程概況

木蘭大道（三期）PPP項目位于福建省莆田市，其中11#仙港大道立交WN匝道橋全長798m，分6聯(lián)布置，跨徑具體如下：3×30m+2×30m+2×30m+（35+41.5+46.5+40）m+（40+40+36+36）m+（40+40+58+55+45+35）m，前三聯(lián)上部結(jié)構(gòu)采用預制小箱梁，后三聯(lián)上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆預應(yīng)力混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩、柱式墩和倒T蓋梁，樁基采用沖孔灌注樁，11#橋在第四聯(lián)現(xiàn)澆箱梁處跨越仙港大道（如圖1所示），縱坡為4%，橫坡為5%。13#石馬立交B匝道橋全長118m，跨徑布置如下：20m+3×26m+20m，上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆預應(yīng)力混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩，樁基采用沖孔灌注樁，B匝道橋跨越仙港大道，現(xiàn)澆箱梁的設(shè)計情況如表1所示。

表1 現(xiàn)澆箱梁的設(shè)計情況

圖1 11#橋第四聯(lián)現(xiàn)澆箱梁跨越仙港大道平面圖

2 連續(xù)箱梁支架方案

匝道橋位于莆田市仙游縣蓋尾鎮(zhèn)，該地氣候溫和，光照充足，四季分明，降水主要集中在4～9月，雨量充沛。查看勘探報告可知，場區(qū)巖性從上到下依次為素填土、粉質(zhì)黏土和砂土狀強風化花崗巖，查看動力觸探結(jié)果發(fā)現(xiàn)砂土狀強風化花崗巖的地基承載力≥260kPa。項目部根據(jù)橋址所處的地質(zhì)情況、周邊環(huán)境、設(shè)計要求和施工工期等情況，確定連續(xù)箱梁支架方案如下：

（1）11#橋第四、五聯(lián)現(xiàn)澆箱梁模板支架形式采用貝雷梁結(jié)合鋼管支架，架體寬度為11.8m，下部結(jié)構(gòu)采用鋼管立柱+條形基礎(chǔ)，鋼管立柱每跨設(shè)置4排，跨距為9.95～15.0m，鋼管立柱安裝間距為2.45～3.2m，立柱選用圓鋼管，規(guī)格為529mm×10mm，柱頂采用鋼板封閉，在柱頂焊接雙拼I45a工字鋼，接著將321型貝雷梁安裝在工字鋼上，采用卡扣固定。將I20b工字鋼作為上部支撐梁安裝在貝雷梁上，安裝間距為0.9m，接著在上部支撐梁上搭設(shè)盤扣支架，一般情況下立桿縱向間距為1.2m，橫向間距為0.9m，步距為1.5m，翼板立桿橫向間距調(diào)整為1.2m，根據(jù)梁底高程情況對鋼管架頂高程進行適當調(diào)整。在盤扣支架頂托上鋪設(shè)I14工字鋼作為分配梁，在其上鋪設(shè)10cm×10cm方木，鋪設(shè)間距為25cm。

（2）11#橋第六聯(lián)和B匝道橋現(xiàn)澆箱梁模板支架形式采用盤扣支架，支架基礎(chǔ)為20cm厚的素混凝土墊層（強度為C25），立桿選用材質(zhì)為Q355和尺寸為60.3mm×3.2mm的圓鋼管，底腹板和翼板的立桿橫向間距分別為0.9m和1.2m，縱向間距為1.2m，水平桿步距為1.5m。

3 貝雷梁結(jié)合鋼管支架在現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用

3.1 支架基礎(chǔ)施工

由于支架所處區(qū)域的素填土和粉質(zhì)黏土的強度較低，在基礎(chǔ)施工前應(yīng)進行清表處理，采用壓路機碾壓密實，基底地基承載力的重型動力觸探檢測結(jié)果≥200kPa。如果檢測結(jié)果不滿足設(shè)計要求，則應(yīng)將地基承載力不足的土質(zhì)挖除，并以分層厚度為30cm回填卵石土，分層碾壓密實，確保地基承載力符合設(shè)計要求。地基處理后應(yīng)按照規(guī)定澆筑墊層混凝土，在支架搭設(shè)范圍的基礎(chǔ)四周設(shè)置排水溝，尺寸為30cm×30cm，并采用水泥砂漿抹面，防止地表水進入基底[1]。鋼管立柱基礎(chǔ)采用11.7m×3.8m×1.5m條形基礎(chǔ)，混凝土強度為C30。在鋼管立柱位置應(yīng)布設(shè)加強鋼筋網(wǎng)，以柱子中心為準布設(shè)1.5m×1.5m鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑為16mm，鋼柱下部應(yīng)預埋厚度為12mm鋼板，鋼板與底下鋼筋網(wǎng)之間采用4根直徑為20mm鋼筋進行錨固，鋼筋長度為30cm，鋼板尺寸為700mm×700mm。條形基礎(chǔ)混凝土澆搗時應(yīng)嚴格控制頂面高程，確?；炷帘砻嫫秸軐?。

3.2 鋼管柱安裝

根據(jù)支架設(shè)計方案在承臺或者條形基礎(chǔ)施工時按照規(guī)定預埋鋼管柱的鋼板，待承臺或者條形基礎(chǔ)混凝土強度達到設(shè)計強度70%即可開始施工鋼管柱[2]。鋼管樁下料時應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)頂面實測高程與箱梁底部設(shè)計高程的差值進行計算，上下端口應(yīng)平整，鋼管柱不得有扭曲現(xiàn)象，上下端口采用12mm厚鋼板進行焊接。在基礎(chǔ)或者承臺上進行測量放線，將柱子中線標注出來，并在預埋鋼板上畫出立柱的邊線，采用吊車將鋼管柱吊運就位后即可2人同時開始對稱分層施焊，焊縫應(yīng)飽滿充實，焊縫分3層，高度≥6mm。如果出現(xiàn)鋼管柱長度不足需要接長時，鋼管柱滿焊后在焊縫位置以三等分形式加焊厚度為6mm的鋼板，鋼板尺寸為120mm×200mm，以此進行補強[3]。鋼管柱之間的支撐均采用I20a槽鋼，對撐與斜撐各設(shè)置2道，在加設(shè)支撐位置應(yīng)加焊厚度為12mm 的耳板，耳板尺寸為100mm×200mm，焊接應(yīng)飽滿，焊縫厚度≥6mm。為了防止支架出現(xiàn)側(cè)移現(xiàn)象，在橋墩位置設(shè)置抱箍，采用I20a槽鋼將鋼管柱與橋墩連接在一起，確保鋼管柱的整體穩(wěn)定性。

3.3 貝雷梁支架安裝

在鋼管柱頂面鋼板上將主橫梁的位置測放出來，該工程主橫梁采用工字鋼，根據(jù)橋面的寬度合理地對工字鋼進行下料，采用厚度為12mm的鋼板將2根I45a工字鋼焊接成雙拼橫梁，鋼板尺寸為100mm×200mm，工字鋼采用吊車吊運就位后，并與鋼管柱頂面鋼板焊接在一起。橫梁安裝完成后根據(jù)貝雷梁布置圖將其安裝位置采用紅漆進行標注，貝雷梁應(yīng)在地面上根據(jù)分段安裝圖進行組裝，以貝雷銷和定型支撐片分別做縱向和橫向連接，采用鋼管將2段貝雷梁固定在一起，防止貝雷梁出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象[4]。為了防止貝雷梁因安裝順序不同出現(xiàn)應(yīng)力分布不均的情況，該工程從橋面中間往兩邊進行貝雷梁安裝，采用U型卡將貝雷梁緊固在橫梁上，個別貝雷梁與工字鋼之間存在縫隙情況，則應(yīng)立即采用合適厚度的鋼板進行墊實，確保貝雷梁安裝到位[5]。貝雷梁縱向方向應(yīng)以間距90cm和規(guī)格I20b工字鋼進行布設(shè)上部支撐梁，工字鋼搭接必須處于貝雷梁上，避免出現(xiàn)受力薄弱點，工字鋼頂面應(yīng)平整。

3.4 鋼管支架安裝

盤扣支架的立桿尺寸為60mm×3.2mm，型號為A-XT型，水平桿、豎向斜桿和水平斜桿尺寸均為48mm×2.5mm，可調(diào)托座尺寸為48mm×6.5mm，型號為A-ST型。盤扣支架的立桿縱向間距為1.2m，翼板立桿橫向間距為1.2m，腹板區(qū)域立桿橫向間距為0.9m，水平桿步距均為1.5m。支架搭設(shè)之前應(yīng)在I20b工字鋼上彈出支架設(shè)計軸線，從箱梁兩側(cè)開始往跨中測放立桿中線，從而有效地避免立桿出現(xiàn)錯位或者搭偏現(xiàn)象[6]。在工字鋼上安裝可調(diào)底座，底座絲桿外露長度≤30cm，底座的受力重心與下部工字鋼支撐梁受力重心應(yīng)保持一致。將立桿插入可調(diào)底座的立桿套筒，掃地桿距離I20b工字鋼頂面≤55cm，水平桿在圓盤小孔處抵住立桿，采用插銷進行敲緊固定。接著安裝斜桿，同樣在圓盤大孔處與立桿進行固定和連接[7]。11#橋第四、五聯(lián)現(xiàn)澆箱梁高度最大為2.5m，翼緣位置側(cè)面為斜面，在混凝土澆搗時將受到較大側(cè)壓力，因此在該處箱梁左右兩邊立桿底部增設(shè)3組抗滑鋼筋，將直徑為22mm的鋼筋焊接在工字鋼上，鋼筋插入立桿鋼管長度為150mm，以此來限制立桿側(cè)滑。

3.5 組合支架預壓

為了消除支架變形和驗證支架承載力情況，按照規(guī)定進行支架預壓作業(yè)。將支架上箱梁模板和自重的總和再乘以1.2倍即可得到該工程支架的預壓荷載。從跨中開始向支點進行對稱均勻加載，先從腹板和箱室底部開始再往腹板頂部和翼緣板等位置進行加載，按照0.6倍、0.8倍和1.0倍預壓荷載值分3級進行加載，加載時應(yīng)注意輕拿輕放，確保支架受荷均勻[8]。為了準確地測量支架變形情況，在混凝土條形基礎(chǔ)的中點、1/4長度和端部等位置各布置2個監(jiān)測點，在墩與墩之間的貝雷梁底部的中點、1/4跨和端部等斷面布置監(jiān)測點，在箱梁底部中心、邊緣和翼緣板邊緣等斷面布置監(jiān)測點（如圖2所示），在每根鋼管立柱上約1.0m位置布置1個監(jiān)測點，在支架預壓前應(yīng)對所有監(jiān)測點原始標高進行測量與記錄，在分級加載過程中應(yīng)注意加強監(jiān)測點沉降情況測量，待支架預壓后全部卸載則應(yīng)按照規(guī)定對回彈量進行測量，每級加載后，支架沉降觀測頻率為1次/6h，支架平均沉降量差值＜2mm方可進入下一級加載，最后一級加載后，待24h觀測后，如果平均沉降量差值＜1mm，則證明支架承載力和穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求。

圖2 箱梁支架監(jiān)測點布置圖

4 結(jié)束語

該工程現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用貝雷梁結(jié)合鋼管支架，該支架形式具有承載力高、梁底高程調(diào)整靈活和支架穩(wěn)定性高等特點，完美地解決箱梁梁底高程調(diào)整難度大等難題，該支架操作簡便，在作業(yè)面上可以靈活地組織流水施工，為后續(xù)箱梁施工提供便利的條件。實踐表明，該組合支架形式合理有效，在后續(xù)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁混凝土澆搗過程中沒有出現(xiàn)支架明顯沉降和支架失穩(wěn)等現(xiàn)象，支架穩(wěn)定性良好，施工效果顯著。