現澆箱梁貝雷支架施工工藝

李 麗

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

現澆箱梁貝雷支架施工工藝

李 麗

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

文章結合在某城際快速路現澆砼連續箱梁匝道橋的施工，介紹了現澆箱梁貝雷支架施工工藝的設計和全面驗算，在施工中，箱梁的各截面尺寸和標高與設計相吻合，各項指標均符合設計及規范要求，有效杜絕了交通事故的發生，同時保證安全質量及施工如期完成，為今后在施工中的合理使用提供了借鑒。

箱梁；貝雷支架；工藝

隨著我國交通車輛的日益增長，互通立交橋梁隨之大量修建，傳統的滿堂支架已經無法滿足立交橋梁施工時橋跨以下交通需要，為確保施工安全，同時維持交通順暢通行，采用貝雷支架進行橋梁上部結構箱梁現澆，是解決施工與交通之間矛盾的有效方法。現澆箱梁貝雷支架的設計、驗算及施工方法是否合理，直接關系到現澆箱梁能否安全、保質施工，并確保交通安全。

1 工程概況

本橋共 7 聯，按第 1～7 聯順序先后為：（3×22）m+（3×22）m+（35+42+35）m+（20+22+22）m+（4×22）m+（4×22）m+（25+30+25）m，橋長564 m，橋寬10.0 m，為單向兩車道，位于R=110 m、350 m的圓曲線和緩和曲線上。

其中第3聯上跨某高速公路，跨徑為（35+42+35）m為預應力砼連續箱梁，梁截面型式均為單箱、單室斜腹板截面，橋寬均為10.0 m，箱梁高2.2 m，在施工中需滿足高速公路正常運營凈空要求，各工序必須合理安排，盡可能縮短施工周期，以減少對高速公路運營的影響。

2 工藝特點

（1）采用貝雷支架,結構簡單,可重復利用，施工簡便,安全可靠，同時貝雷支架力學性能穩定，能夠克服風阻力和減少地基處理范圍。

（2）能夠保證下穿支架道路通行和河流暢通要求，同時對于跨越跨徑較小的小溪、小河、水渠、公路等障礙物時，施工尤為方便。

（3）貝雷支架與滿堂支架現澆法相比，克服了滿堂支架受力不均衡和拼裝繁瑣的缺點，減少了工序和人工勞動強度，施工速度快，工期減少25%。

（4）適用于荷載重、中高墩、跨度15～50 m連續箱梁施工、地基需處理及有通行要求的箱梁施工。可實施流水作業，施工不受地形、施工場地及橋下通行等限制。

3 工藝原理

（1）貝雷支架由支墩基礎、鋼管支墩、橫向工字鋼、貝雷片桁架、桁架上槽鋼、模板組成。在支墩位置采用無縫直徑較大鋼管作為臨時支墩，貝雷支架橫斷面圖見圖1。

（2）貝雷支架主要工作內容是在穩定的基礎上，對支架結構進行合理布置，在支架和模板就位后進行超重預壓，準確測定貝雷支架的彈性變形，消除非彈性變形后，進行梁體砼澆注，待梁體張拉后完成脫模及拆架的過程。

（3）貝雷支架整體采用簡支受力結構模型進行設計和驗算，同時根據支架計算荷載的組合原則，對箱梁和支架荷載采用極限狀態設計法進行荷載的組合計算和箱梁不同斷面的荷載標準值進行分析。

（4）支架驗算內容有：①模板、模架系統驗算：模板、模架的荷載、強度和剛度驗算；②貝雷支架驗算：工字鋼橫梁、貝雷縱梁、加固槽鋼的荷載、強度和剛度驗算。鋼管支墩的荷載分布、強度和穩定性計算，以及支架整體穩定性驗算；③地基承載力計算：實際地基容許承載力通過試驗確定，如不滿足要求，則通過設置混凝土條形基礎及換填增加基礎承載力。

圖1 貝雷支架橫斷面圖

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

鋼管支墩基礎處理→鋼管支墩和工字鋼橫梁制作及安裝→貝雷縱梁拼裝及加固→箱梁模板鋪設→支架預壓和預拱度設置。

4.2 貝雷支架拼裝操作要點

4.2.1 鋼管支墩基礎處理

在鋼管支墩架設之前必須對原地基進行檢測，當承載力低于設計要求時應采取地基處理措施，本工法地基處理措施為先對地基進行碾壓，再澆注條形砼基礎增大承載面積來滿足貝雷支架制梁的需要。

橋跨處支架基礎范圍內場地推平、分層碾壓、夯實，要求基頂面的壓實后其地基密實度不能小于95%，再進行支架基礎施工。根據現場支墩布置情況，對基礎區域進行現場測量放樣，采用C20砼條形基礎，厚度50～80 cm。

4.2.2 鋼管支墩和工字鋼橫梁制作及安裝

按照現場地形要求，根據計算設置多排臨時支墩。根據支架設計，對進場鋼管進行尺寸檢查。鋼管運至施工現場后，并且進行鋼管對接，確保焊接質量。鋼管長度由計算確定，鋼管在制作時，應注意以下事項：①鋼管接長時，兩管接頭對口應保持在同一軸線上，多節拼接時應減少累計誤差；②鋼管接長時，如管端橢圓度較大，可利用輔助工具加以校正，相鄰鋼管對口板邊高差不大于1 mm；③鋼管接長成型后的縱橫彎曲矢高允許偏差不應大于管長h/1 200；④鋼管的接頭，采用對焊焊接接頭；⑤鋼管接頭和焊連接板的焊縫質量，必須滿足規范規定和正常施工時的受力要求。

鋼管頂部和底部焊連接鋼板，安裝時鋼管底部與砼基礎錨固螺栓連接。在鋼管頂部連接板上根據橫坡要求墊不同厚度鋼板，鋼板尺寸與鋼管連接板一樣大，工字鋼橫梁與調橫坡鋼板、鋼管連接板之間滿焊連接，見圖2。

每一跨鋼管施工后，立即按設計標高修平鋼管，對鋼管進行剪力撐和水平撐的連接。安裝雙拼工字鋼I 36 b橫梁，雙拼工字鋼橫梁I 36 b在施工現場場地上焊接連接板組成2根一組，形成整體后用吊機進行安裝，并注意必須放在鋼管的中部。

鋼管頂部和底部焊接長寬為50×50 cm，厚20 mm連接鋼板，安裝時鋼管底部與砼基礎通過預埋錨固螺栓連接。在鋼管頂部連接板上根據橫坡要求墊不同厚度鋼板，鋼板長、寬與鋼管連接板同等大小，工字鋼橫梁與調橫坡鋼板、鋼管連接板之間滿焊連接，見圖2。

圖2

4.2.3 貝雷縱梁拼裝及加固

根據受力簡算確定采用貝雷片組合形式，此工法采用單層不加強形式，單片貝雷片之間通過標準連接片連接，貝雷架組之間間距根據驗算而定。先將貝雷片在地面上按設計片數拼裝，并分組連接好。在工字鋼橫梁上按照設計間距，將各組貝雷架的位置用油漆標好。然后，采用25 t吊車將已聯接好的貝雷架按照先中間后兩邊的順序吊裝到位。

因設計采用單層不加強貝雷結構作為梁體的承重平臺，為提高貝雷架的整體受力效果及加強貝雷架的整體穩定性，采用槽鋼（間距根據驗算確定，一般不大于60 cm）橫橋向將貝雷架連接成整體。槽鋼鋪設完后，用鋼筋加工成U型，端頭焊在槽鋼上，將貝雷片與槽鋼連接成整體。槽鋼上設12×12×30 cm木楔，用于調整預拱度和卸架；木楔上設10×10 cm的木縱梁。其上布置底板、懸臂板的模架系統。

4.2.4 箱梁模板鋪設

底模板、懸臂板模板均采用δ=12 mm厚的竹質膠合板，箱梁內模采用δ=12 mm厚的木質膠合板。側模板下布置10×10 cm的縱向方木（縱楞木），間距@=30 cm，其下布置定型鋼骨架，縱向間距@=80 cm，定型鋼骨架上下弦桿采用：10槽鋼，立柱及斜撐采用φ48×3.5 mm鋼管制作。頂板內模板下布置10×10 cm的縱向方木（縱楞木），間距@=30 cm，其下布置10×10 cm的橫向方木（橫楞木），間距@=80 cm，橫楞木下設φ8 cm圓木立柱，縱橫間距均為@=80 cm，中間設水平撐。模板安裝采用吊機安裝，測量班配合測量定位，模板安裝允許偏差嚴格執行有關技術規范，外模拆除必須等預應力鋼絞線張拉壓漿，且水泥漿達到一定強度后方可進行。拆模時從跨中向兩端支架循環放松和卸去外模架底部楔形墊塊，使外模落在貝雷支架分配梁上，將其托出吊放于汽車上運至指定場地。

4.2.5 支架預壓和預拱度設置

4.2.5.1 荷載堆載

預壓采用滿負荷預壓，采取堆砂袋方式預壓，翼板處采用砂袋堆載，要求砂袋的重量等于梁1.2倍的重量，以達到預壓效果。堆載所用的荷載需采用25 t汽車吊運至箱梁模板上，但必須保證下放荷載時要輕放，不得沖撞底模，再采用人工先均勻地搬運至箱梁底模上，直至達設計箱梁的荷載。在吊車將荷載運至底模上不得在同一處出現集中堆載。做到每次運至模板上的荷載均勻分布至模板上再上吊另一堆荷載。加載及卸載順序按荷載總重的：0→25%→50%→100%→120%→100%→50%→25%→0進行加載及卸載，并測得各級荷載下的測點的變形值。

4.2.5.2 觀測

在加載前觀測這些點的標高，并記錄下來，堆載過程中同時進行這些點的沉降觀測，滿載后再觀測一次標高，此后每天對這些點標高進行觀測，觀測周期為3次/天，直到這些點沉降量滿足要求為止，進行卸載，再觀測這些點的標高，算出支架的彈性變形。根據受力分析可知在跨中的彎矩最大，因此布點選擇在跨中，每跨布置3點（3點分布在箱梁的中間以及兩側距梁邊1/4處）。測量器具選擇水準儀和長剛卷尺。將鋼卷尺的一端固定在選好點的模板底下，另一端采用下面懸掛30kg的重物，保證鋼卷尺的順直。

4.2.5.3 數據整理

根據預壓試驗所測得的數據進行分析，對所設計的預應力現澆箱梁模板支架進混凝土澆筑時的產生的變形進行有效的控制。

4.2.5.4 預拱度的設置

確定預拱度時考慮下列因素：支架在荷載作用下的總變形量，支架在荷載作用下的彈性變形，支架在荷載作用下的非彈性變形，箱梁設計預拱度，根據設計院提供。

根據梁的拱度值線形變化，其他各點的預拱度值，應以中間為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進行分配。預拱度曲線方程：Y=[4δ.x(L-x)]/L2。

取梁端點為坐標原點，跨長為L，主梁跨中預拱度值δ，以預拱度向上設置，見圖3。

根據箱梁砼澆注結束沉降觀測量值、預應力施加完畢后一段時間觀測所得的起拱度與預壓觀測值的對比，進一步調整預拱度。

5 質量控制

（1）支架基礎地基承載力必須達到設計要求，澆筑時控制好基礎的平整度和頂面標高，同時做好鋼管支墩錨固螺栓的預埋。

圖3 預拱度曲線方程圖

（2）鋼管支墩的垂制度控制以及剪刀撐和水平撐安裝質量控制。軸線定位允許偏差：①單樁的縱橫軸線位置：±5 mm；②兩樁之間的中心間距：±5 mm；③豎直度：0.1%。

（3）模板制作質量控制要求：模板邊角部應加強處理，拼縫處要仔細，在側模和底模之間的拼縫處及縱向拼縫處，采用平口連接，并用膩子再次密封。同時，內模的拼縫也應認真檢查，并包裹塑料薄膜防止漏漿。

（4）進行預壓時必須連續待48 h的沉降觀測，沉降值累計小于2.0 mm，方能進行卸載。

6 結束語

采用貝雷支架對上跨道路進行箱梁施工，由于其拼裝方便、機動性強、結構穩定性好，同時減小了對道路通行的影響，保證了道路的安全暢通，在施工應用中獲得了良好的效果，產生了較好的社會效益，同時貝雷支架基礎避免了大面積地基處理，且支架不易變形，利用率高，提高了機械化和自動化的水平，大大地降低了施工成本取得良好的經濟效益。

Cast-in-place box Liang Behre Support Construction Craft

Li Li

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U448.21+3

A

1000-8136(2011)08-0049-03

李麗，女，1974年出生，陜西南鎮縣人，1995年畢業于太原理工大學，2009年畢業于西南交通大學本科畢業。