钢管贝雷梁支架在现浇箱梁施工中的应用

吴仁武

中交三航局厦门分公司 福建厦门 361006

1 工程概况

旧镇互通主线桥是漳浦县迎宾大道建设工程K线互通上的一座整体式桥梁，桥梁中心桩号K8+795.5，起讫里程桩号：K8+741.5～K8+849.5，全长108m，孔数-孔径：28+48+28，交角96°6′56″。上部构造为预应力砼变截面箱梁，下部构造中墩及基础为花瓶墩、桩基础，桥台及基础为肋板台、桩基础。本桥平面位于A=244.949、217.371及R=350m的右偏转左偏的反向曲线上，纵面位于-1.790%的下坡上。

2 钢管贝雷梁支架施工方案

本工程3跨整1联（28+48+28m预应力砼）箱梁支架均采用钢管贝雷片支架。

各跨现浇支架布置基础形式如下：

边支墩全部立放在桥梁承台上，中支墩全部采用3.5m＊0.9m＊0.5m、0.9m＊0.9m＊0.5mC30钢筋混凝土扩大基础

2.1 贝雷支架安装施工顺序及具体步骤

（1）施工流程

（2）基础。①边支墩。根据承台尺寸分别在承台上立一定数量φ630×6mm钢管或在承台两侧采用0.9m＊0.9m＊0.5mC30钢筋混凝土扩大基础②中支墩。中支墩基础采用由3.5m＊0.9m＊0.5mC30钢筋混凝土扩大基础

（3）钢管立柱。钢管立柱要按设计位置进行架设，钢管立柱要和上下钢板点焊，接触面不能有缝隙，必要时可在上钢板处加限位措施。钢管横向加固采用10号槽钢，要求满焊。

（4）工字钢横梁。根据箱梁支架的宽度分别将不同长度的2I36b工字钢用1cm厚钢板按1.2m间距在内侧焊成一组再吊装，如果工字钢与钢管之间有缝隙，要用钢板垫实。

（5）贝雷纵梁。为了能够对每一个构件之间的互通性能检查，首先需要对其实施试装处理。在实际的试装当中若是产生销子和螺栓以及配件装拆比较困难，就需要对其所存在的原因及时找出并改进[1]。不能对贝雷桁架和配件结构进行改变，也不能对贝雷桁架和配件实施焊接以及气割处理。在拼装中需要对一节贝雷桁架的阳头插到另一节的阴节当中，并且需要和销孔对准，再将销子和保险插销插上。单片贝雷用U型箍与旁边的的贝雷连接，墩身空档处可用单片贝雷过渡。

2.2 模板、贝雷支架安装施工工艺

支架搭设完毕、调整顶托标高后，安装底模；进行堆载预压后，按照预测的试验测出支架的弹性变形值，将其模板合理的调整到设计位置，接着安装侧模及翼模；侧模完成安装之后实施底板和腹板的安装以及绑扎，在完成内模的安装；继而实施顶板钢筋的绑扎，并且在完成之后实施端模的安装、各锯齿块模板的安装。

底板的横向宽度需要能够大于梁底的宽度，梁底侧模板需要设置为两个，并且需要各大于梁底边线的5cm，从而便于在底模中进行侧模的设置。模板之间错台不能大于两毫米；模板的拼接缝需要将其设置为纵横成线，防止产生错缝的情况。铺设底模前需先放置好支座。在底模板完成铺设之后需要实施平面放样，以此来对底板纵横向的标高进行测量，纵横向之间的距离间隔为五米，按照测量实际结果对底模板有效调整到合理的位置。底板的标高完成调整之后，实施再次测量标高，如果标高和相关要求不相符合就需要再次调整。

在完成底模的铺设以及安装之后，需要对桥梁的中心轴线中心标注，对于箱梁的平面位置需要合理的放样处理，并且在底模中可以将侧模以及内腹模和钢筋布置的位置标注出来。

内腹模横支撑和竖支撑形成组合“#”字架。支撑钢管通过φ16钢筋门字架支撑在底板上。

内模安装完成后需进行全面标高测量，根据测量结果将内顶模板标高调整到设计标高，在浇注过程中派专人检查内模的位置变化情况。为了方便人员进入内模操作，需在每个跨段的中箱顶板模板上开孔，孔口大小为80cm×60cm。

2.3 模板、贝雷支架拆除施工工艺

在完成之后，需要确保支撑和模板以及支架满足相应的基础条件中以后，还需要根据拆除内模加固支撑→张拉、压浆（待浆体强度达90%以上、满足设计和规范的要求）→由跨中向两端头对称拆除翼缘板部位支撑、支架→由跨中向两端头对称拆除底、腹板部位支撑、支架顺序进行。一定要禁止对于没有完成拆装的内模竖向支撑，也就是在拆支架、未拆完翼缘板部分支撑支架即拆底腹板部位支撑支架，以此来避免结构在实际的体系转换当中出现荷载破坏而将梁体拉裂。

支架拆除的顺序为：每联应从中间跨开始向两边依次对称分跨进行，对每孔拆除时需要首先将每跨的中间位置拆除，并且从中间向两边对称的拆除，使得箱梁能够逐渐的受力，以此防止出现裂纹，对于横向下的支架，需要在横梁预应力张拉之后才可以将其拆除。

在对支架拆除之前需要保证贝雷梁底安全网进行密布，箱梁的两侧需要及时的防护并且做到位，保证在对材料的拆除中不会产生掉落的情况，尤其是对于侧模支架进行卸落三角木之后需要首先对竹胶板和方木拆除到桥面，在对支架的拆除中需要保证材料不会产生掉落的情况。外侧模板在完成拆除之后需要再将其从底模板逐渐从上往下拆除，在拆除当中需要指派专人进行指挥和对交通疏散，以此保证拆除过程的安全性。

2.4 支架预压及预拱度的设置

应用逐孔预压以及观测的方法，荷载为箱梁重量的1.2倍，荷载布置按照箱梁截面变化设置。加载过程为荷载的0→50%→80%→100%，加载过程中逐级观测支架体系及支架基础的变形量，满载后要静压观测3天且变形量稳定（每天沉降量不超过3mm）后方可卸载，卸载过程与加载相反，顺序为100%→80%→50%→0。

堆载材料腹板板部位采用钢筋，其余部位采用砂袋。

预压的方法：

（1）荷载重量的确定及其布置方式：本连续梁为预应力混凝土箱梁：0#台-1#墩（单幅）混凝土方量为21.09m2/m，堆载荷载重量为21.09×2.6×1.2＝65.801t/m，其中单个腹板：1.15m2/m（3.588t/m），单个顶、底板：2.598m2/m（8.106t/m）；1#墩-2#墩（单幅）混凝土方量为21.59m2/m，堆载荷载重量为21.59×2.6×1.2＝67.361t/m，其中单个腹板：1.233m2/m（3.847t/m），单个顶、底板：2.598m2/m（8.106t/m）；2#墩-3#台（单幅）混凝土方量为21.09m2/m，堆载荷载重量为21.09×2.6×1.2＝65.801t/m，其中单个腹板：1.15m2/m（3.588t/m），单个顶、底板：2.598m2/m（8.106t/m）。箱梁腹板位置采用钢筋预压，顶、底板及墩顶横隔梁位置采用砂袋预压。

（2）箱梁各段荷载截面见如下：

A-A截面：

0#台—1#墩段长度28m，混凝土重G=（22.59m2+19.59m2）/2×28m×2.6t/m3=1535.352t，堆载 1842.422t。

1#墩-2#墩段长度48m，混凝土重G=（22.59m2+19.59m2）×24m×2.6t/m3=2632.032t，堆载 3158.438t。

2#墩—3#台段长度28m，混凝土重G=（22.59m2+19.59m2）/2×28m×2.6t/m3=1535.352t，堆载 1842.422t。

（3）预压步骤。本工程现浇箱梁采取逐孔逐级加载的方式预压。加载步骤为荷载的0→50%→80%→100%，加载过程中逐级观测支架体系及支架基础的变形量，满载后要静压观测3天且变形量稳定（每天沉降量不超过3mm）后方可卸载，卸载过程与加载相反，顺序为100%→80%→50%→0，同时也需要逐级测量支架及基础的变形量。

（4）沉降观测要求。①沉降观测点的布置。为掌握支架体系在模拟加载过程中的变形量，需要设置一定的观测点，在堆载过程中的每一阶段都要认真测量。其中支架沉降观测标采用φ10钢筋，用细铁丝上端吊挂于模板底纵向小方木上，让其自然垂吊，下端切平，离地约20cm；满堂支架在支架沉降观测标对应的支架基础位置设地基沉降观测标，其基础沉降观测标采用Φ16钢筋，长10cm，顶端磨圆，埋于基础混凝土面层上，露头1cm；钢管贝雷梁支架基础沉降观测点则是在支架基础贝雷纵梁底部作红油漆点标记，标记位置要求在离支架沉降观测标较近且便于观测的地方。根据箱梁截面变化的情况每隔4～6m设置一个观测断面，每断面在两侧翼板、两侧腹板及底板下各设一个观测点。在离支架附近一百米范围内选取一个地方埋设沉降观测基点。基点要求稳定、不易被破坏、通视条件好。②沉降观测要求。要求在堆载预压的过程中均认真对各观测标、观测点进行观侧，观测要求人员固定、设备固定。在加载前先进行首次观测，在加载到每一级荷载都要停顿，观测数据采集完毕后再继续加载直至满载，满载后连续静载观测三天，每天上下午各观测一次；卸载过程中也是逐级观测，卸载完毕后进行末次观测。每次观测的项目主要有：测量支架沉降观测标下端面到支架基础面之间的距离（要求在基础面对应位置做好红油漆标记；测量支架基础面上的观测标（观测点）高程。每次观测完毕后要及时对数据进行整理，若变形量过大或变化异常，要立即停止堆载，查明原因，采取正确的应对措施。支架沉降观测全过程通知监理进行旁站。

（5）注意事项。①堆载应注意用油毛毡保护底模；②在堆载的过程中，箱梁左右同步、对称进行；③每个砂袋重1t，要求秤重准确，严格计量，同时要求吊装的汽车起重机要有计重装置，起吊过程复核砂袋重量；④要严格控制荷载的布置符合设计方案要求，以砂袋每节段袋数控制为主，断面尺寸作为检核，禁止超载；⑤砂袋存放场地要求平整、干燥，四周挖排水沟，堆放位置要便于装运；⑥要备足够的彩条布或油布，砂袋顶面要覆盖，防止被雨淋加重，导致支架超载跨塌。⑦在堆载过程中，有专人检查支架及地基情况，发现异常立即停止作业，通知有关人员现场研究对策。

（6）预压数据整理。在堆载预压完成之后，需要对沉降观测数据进行整理，同时做好数据的分析工作，对每一个支架和基础弹性变形以及变形量等进行计算，将其作为模板实现预拱度的依据。

（7）预压施工中的安全注意事项。①在预压施工之前，项目部相关人员和部门需要对支架基础和贝雷支架做好全面的检查，在完成验收合格之后，同时将其签字确认之后才可以实施预压施工。②在预压施工中，支架周边需要做好封闭，并且树立相应的安全标语和标牌，禁止非施工人员进到施工现场。③在预压施工当中，对于各个施工区域的门口都需要进行安全施工标语的张贴。④需要安排专人实施整天24h值班，避免非施工人员在预压施工作业区域。⑤在预压施工之前，项目部需要对预压施工作业实施专项技术交底，组织人员和机械设备以及材料等组织工作，对其统一指挥和协调，避免产生蛮干和乱干等情况。⑥在预压施工当中，需要对该工作进行合理指挥，对信号有效明确。⑦对相关规定进行严格执行，对压重范围按照划定的区域实施，避免过载和偏载情况出现。⑧在预压重量超过70%时，测量人员需要采用仪器来支架和基础变形、下沉等进行观察，对发现变形和下车速度比较快时，就需要及时的通知进行停止施工，将施工作业人员及时的撤离。⑨在确保预压重量到位之后，需要派专人全天跟踪巡视，禁止相关人员在预压施工区域进行活动。⑩卸载过程中，要统一指挥，分级、对称卸载，严禁往下乱丢乱扔。（11）在保证的情况下，有必要日夜派遣专人，为了监控整个支撑过程，最好挂一些细线来检查下沉的支撑量 因为它更直观。如果出现异常，则需要报告领导的时间，立即停止装载并等待，以确保施工的安全性，找到负载的原因。

（8）施工预拱度的设置。为了能够使得箱梁在完成施工之后达到相应的要求，箱梁模板在调整时需要进行预拱度的设置，在对预拱度的设置中需要重视以下相关要素：①由结构自重及活载一半所引起的弹性挠度δ1，超静定结构由混凝土收缩、徐变及温度变化而引起的挠度δ5。（δ1+δ5，设计理论挠度）；②支架在荷载作用下的弹性变形δ2，支架承受施工荷载引起的非弹性变形δ3，支架基础在受载后的非弹性沉降δ4。（δ2+δ3+δ4，施工挠度）。箱梁预拱度最大值为梁跨的中间，支座处为零，按照二次抛物线法设置。通过箱梁的挠度和支承的变形计算的前拱的总和被设定为梁的中间跨度点作为前梁的最大值。另一点处的前弯曲在中点处最高，并且支撑件的弹性变形位于梁的末端。根据计算出的底部高度，再次调整箱形梁的压制底部的压制高度。

全部加载后，不可立即卸载，随时对观测点进行观测，直至稳定后，再进行卸载。卸载必须对称，逐级进行。卸载的同时，并对不同的观测点进行标高测量，然后通过预压前后同一点标高差值及贝雷片支架的弹性变形量、梁的挠度等得出底模的预拱度之和，通过木楔子调整底模标高。预拱度最高值设在梁的跨中，其他各点的预拱度由中间最高值向两端零值按二次抛物线进行分配，预拱度计算公式为：

δx=[4δX（L-X）]/L2

δx——距左支点x的预拱度值；δ——跨中预拱度值；

L——跨距；X——距左支点的距离

3 结语

综上所述，本钢管贝雷梁支架在本工程现浇箱梁施工中的应用中，其施工简便，在确保了施工进度、质量、安全的同时，产生了良好的社会经济效益。