左黎高速公路小西腳大橋現(xiàn)澆箱梁支架施工方案

張 書 亮

(山西長(zhǎng)興路橋有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

左黎高速公路小西腳大橋現(xiàn)澆箱梁支架施工方案

張 書 亮

(山西長(zhǎng)興路橋有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

以左黎高速公路小西腳大橋上部現(xiàn)澆箱梁為例，依據(jù)相關(guān)施工規(guī)范要求，對(duì)支架施工方案計(jì)算進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，通過相關(guān)技術(shù)措施的實(shí)施，上部現(xiàn)澆工程順利完成，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

箱梁現(xiàn)澆，支架，設(shè)計(jì)

1 工程概況

1.1 橋型簡(jiǎn)介

小西腳大橋上跨G207，左幅橋全長(zhǎng)322.5 m，橋跨組合(26+30+20)m+3×(4×20)m；右幅橋全長(zhǎng)308.5 m，橋跨組合(26+30+26)m+(3×20)m+2×(4×20)m。上部構(gòu)造：左右幅第一聯(lián)1孔～3孔采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁；其余各孔為20 m裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制箱梁，先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系；下部構(gòu)造采用雙柱墩、獨(dú)柱墩，樁基礎(chǔ)、樁柱臺(tái)、樁基礎(chǔ)。本次支架施工方案計(jì)算為左幅橋跨(26+30+20)m，右幅計(jì)算同左幅。

1.2 橋梁現(xiàn)澆主要工程量

現(xiàn)澆C50混凝土左幅681.8 m3，右幅728.2 m3；φs15.20鋼絞線共計(jì)38 t；HRB335鋼筋272 t；波紋管2 832 m；錨具(M15-12)72套。

2 施工依據(jù)

1)山西省左權(quán)至黎城高速公路工程項(xiàng)目?jī)呻A段施工圖設(shè)計(jì)。

2)JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范。

3)JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

4)JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范。

3 場(chǎng)地準(zhǔn)備

小西腳大橋與G207上跨交叉，設(shè)計(jì)第一聯(lián)為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁，為減少G207交通干擾，確保安全施工，經(jīng)與G207的監(jiān)管部門黎城公路段協(xié)商，在橋位施工處將G207改道繞行500 m，現(xiàn)澆箱梁采用滿堂式鋼支架施工。對(duì)施工便道內(nèi)的原地面進(jìn)行整平，碾壓，對(duì)薄弱路段進(jìn)行換填砂礫處理。改道后的道路路面寬8 m，砂礫墊層80 cm～120 cm，6%水穩(wěn)碎石基層20 cm，C30混凝土面板20 cm。

4 支架施工方案

4.1 場(chǎng)地整理及地基加固

為確保支架穩(wěn)定，對(duì)地基進(jìn)行加固。現(xiàn)澆中跨支架支設(shè)在G207路面上，地基承載力滿足要求。僅對(duì)兩邊跨地基進(jìn)行加固處理。處理范圍按梁體投影輪廓每側(cè)加寬 2 m，原地面整平壓實(shí)，保證壓實(shí)度達(dá)到95%以上，地基承載力不小于300 kPa。在基礎(chǔ)四周設(shè)排水溝，確保雨水及施工水外排，以防浸泡地基。

4.2 滿堂腳手架布置

箱梁現(xiàn)澆采用滿堂支架，支架材料為碗扣式鋼管腳手架。支架搭設(shè)縱距90 cm；橫距90 cm；步距125 cm；現(xiàn)澆箱梁腹板范圍支架做橫距60 cm的局部加強(qiáng)處理(見圖1，圖2)。立桿鋼管上下均采用可調(diào)節(jié)支撐，支架底托下延橫橋向墊方木，所有支架搭設(shè)每隔4排立桿設(shè)置一道縱向剪刀撐(見圖1)，支架高度6 m，每隔2 m設(shè)置一道水平剪刀撐；剪刀撐斜桿與地面的傾角控制在45°～60°之間。

因?yàn)闈M堂支架是整個(gè)上部現(xiàn)澆最重要的受力體系，所以鋼管支撐的桿件有銹蝕嚴(yán)重、彎曲、壓扁或有裂縫的嚴(yán)禁使用；使用的扣件有脆裂、變形、滑絲的禁止使用，扣件活動(dòng)部位應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，支架整體及結(jié)點(diǎn)構(gòu)造(見圖3)。

4.3 支架剛度及穩(wěn)定性驗(yàn)算

鑒于本橋前三跨左右幅結(jié)構(gòu)一致，現(xiàn)僅對(duì)左幅前三跨現(xiàn)澆箱梁的滿堂支架予以各方面驗(yàn)算，且忽略支架局部加強(qiáng)的影響。支架鋼管采用φ48×3.5型號(hào)(支架鋼管采用φ48×3.5型號(hào)取自《公路施工手冊(cè)<橋涵>》)。

4.3.1 荷載分析

1)鋼筋混凝土荷載：N1=681.8×26=17 726.8 kN。

2)傾倒及振搗混凝土荷載：N2=76×12×2=1 824 kN。

傾倒及振搗混凝土荷載按2.0 kN/m2均布荷載考慮，參照《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》P172表8-1豎向荷載。

3)模板及枕木荷載：N3=76×12×0.03=27.36 kN。

現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算模板及枕木荷載，按0.03 kN/m2均布荷載考慮。

4)人及機(jī)具活載：N4=120 kN。

則模板支架立桿的軸向力設(shè)計(jì)值：

N=N2+1.2(N1+N3)+1.4N4=1 824+1.2×(17 726.8+27.36)+1.4×120=23 296.99 kN。

4.3.2 立桿計(jì)算

1)立桿內(nèi)力及應(yīng)力驗(yàn)算。

a.當(dāng)立桿縱、橫距為90 cm時(shí)：

每根立桿承受軸力：F=23 296.99/(85×16)=17.13 kN<33.1 kN，即支架立桿允許荷載的規(guī)范要求。

b.每根立桿應(yīng)力：

φ48×3.5型號(hào)支架鋼管An=489.303 mm2；回轉(zhuǎn)半徑i=15.78 mm；

其中，An為扣件鋼管截面特性；i為回轉(zhuǎn)半徑。

以上兩項(xiàng)取自手冊(cè)P438表13-4。

立桿截面應(yīng)力：

σ=F/An=17.13×1 000/489.303=35.01 N/mm2≤f=215 N/mm2。

注：f=215 N/ mm2取自《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》P185鋼管腳手支架，鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

2)立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。

由于橫桿步距125 cm，長(zhǎng)度附加系數(shù)取值1.6；

立桿穩(wěn)定計(jì)算節(jié)段長(zhǎng)L=1 250×1.6=2 000 mm；

長(zhǎng)細(xì)比λ=L/i=2 000/15.78=126.743；

則立桿節(jié)段作為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)ψ=0.394。

注：ψ=0.394(取自《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》P790附表3-26續(xù)表，軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)內(nèi)插值)。

N/(ψAn)=σ/ψ=35.01/0.394=88.86 N/mm2≤f=215 N/mm2。

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性符合規(guī)范要求。

4.3.3 地基承載力計(jì)算

支架底座下方墊方木，規(guī)格為：10 cm×10 cm。

全部支架方木底座與地基接觸面積為：

S=85×12×0.1=102 m2；

P=N/S=23 296.99/102=228.4 kPa。

現(xiàn)場(chǎng)地基承載力要求不小于300 kPa，故能滿足施工要求。

4.4 模板安裝

模板由底模、內(nèi)模、外模三個(gè)部分組成。

1)底模采用大塊整體15 mm竹膠板，模板楞木采用5 cm×10 cm的小方木，楞木沿整張竹膠板長(zhǎng)度方向均勻布置，間距20 cm；

2)外側(cè)模板采用整體竹膠板，豎肋間距20 cm，楞木采用5 cm×10 cm的方木，面板采用竹膠板；

3)翼板底模型式同肋板底模；

4)內(nèi)模采用12 mm以上防水膠合板和方木預(yù)先在場(chǎng)地上加工好，運(yùn)到橋上安裝即可；

5)堵頭采用竹膠板制作。

4.5 預(yù)壓

1)對(duì)地基、支架預(yù)壓，預(yù)壓重量為梁體自重加施工荷載(箱梁自重的120%)，用透水性材料作為預(yù)壓荷載。

2)采取分次分級(jí)的方式進(jìn)行預(yù)壓，第一次按30%荷載預(yù)壓，第二次按70%的荷載預(yù)壓，第三次按100%的荷載預(yù)壓。

3)沉降觀測(cè)。

加載前布設(shè)好觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位上下對(duì)應(yīng)，以觀測(cè)地基的沉降量(墊木上)及支架、方木的變形量(底模上)。在1/8，1/4，1/2 跨處設(shè)置沉降觀測(cè)標(biāo)，劃好刻度線，加載后立即觀測(cè)沉降量，以后每天的同一時(shí)間觀測(cè)一次，記錄加載前、加載中、加載滿、穩(wěn)定后和卸載后的沉降量。撤壓后,進(jìn)行沉降分析，作為設(shè)置預(yù)留沉降量的依據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

小西腳大橋上部現(xiàn)澆按設(shè)計(jì)支架嚴(yán)格進(jìn)行施工，在預(yù)定的工期內(nèi)順利完工，達(dá)到了預(yù)期效果。

[1] 周水興,何兆益,鄒毅松,等.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2011.

[2] 交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊(cè)<橋涵>[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3] 交通運(yùn)輸部公路局.高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)指南第4分冊(cè)橋梁工程[M].北京：人民交通出版社，2012.

The construction scheme of cast-in-place box beam of Xiaoxijiao bridge of Zuo-Li highway

ZHANG Shu-liang

(ShanxiChangxingRoad&BridgeLimitedCompany,Changzhi046000,China)

Taking the upper cast-in-place box beam of Xiaoxijiao bridge of Zuo-Li highway as an example, according to related construction specifications demands, discussed in detail the support construction program calculation, through the implementation of relevant technical measures, the upper cast-in-place engineering smoothly completed, achieved expected goal.

cast-in-place box beam, support, design

1009-6825(2014)28-0187-03

2014-07-07

張書亮(1967- )，男，工程師

U445

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