淺談石頭河大橋貝雷梁支架法施工

蘆本川

摘 要：本文結(jié)合吉圖琿鐵路石頭河大橋的施工實(shí)踐，就貝雷梁支架法施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進(jìn)行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；支架施工；關(guān)鍵工序；技術(shù)控制

由中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司承建的吉圖琿鐵路石頭河大橋中心里程GDK325+862.61，全長276.40m，設(shè)計(jì)為8孔31.1米雙線簡支箱梁，其中，2#墩～8#臺(tái)現(xiàn)澆支架采用單層貝雷梁支架法。

貝雷梁支架法就是在橋墩承臺(tái)上支立鋼管柱，梁跨中間加兩臨時(shí)支墩，2#墩～6#墩各支墩間距為：8.91+10.5+8.91m，由于過河和過路的影響，6#墩～8#臺(tái)臨時(shí)墩間距為：8.91+9+10.41m。柱頂橫向放置2I45b橫梁，橫梁長12米。橫梁上沿橋縱向鋪設(shè)單層雙組貝雷梁，在貝雷梁頂橫向鋪設(shè)I22a工字鋼分配梁，長12m，間距為70.5cm，在分配梁頂布置10×10cm方木間距為30cm以及1.5cm木膠板底模；側(cè)模采用鋼模板，內(nèi)模采用1.5cm木膠板和肋木組拼制成。在鋼管柱頂部放置用于調(diào)整貝雷梁底部標(biāo)高的609普通型活動(dòng)端，作為脫模設(shè)施。

1 貝雷支架安裝

1.1 貝雷支架拼裝

貝雷架下部采用Φ609×16mm鋼管作為支撐立柱，立柱是由相對(duì)應(yīng)的609鋼支撐拼接管通過法蘭盤用高強(qiáng)螺栓連接，將所受荷載傳遞到承臺(tái)（或臨時(shí)墩），然后傳遞給地基。為保證鋼管立柱受力均勻、平衡傳力，須保證鋼管在鉛垂?fàn)顟B(tài)下立于承臺(tái)上，所以在鋼管設(shè)置厚14mm的法蘭鋼板進(jìn)行連接。

1.1.1根據(jù)梁底標(biāo)高扣除模板厚度、方木高度、貝雷架高度、工字鋼高度及活動(dòng)端，最后計(jì)算出鋼管長度和確定條形基礎(chǔ)標(biāo)高。

1.1.2在澆筑條形基礎(chǔ)時(shí)使用水準(zhǔn)儀抄平，保證條形基礎(chǔ)及承臺(tái)上鋼管基礎(chǔ)四角標(biāo)高一致，安裝時(shí)不平處用干硬性砂漿將鋼板和承臺(tái)之間的空隙填滿、搗實(shí)，確保鋼板安放牢固。

1.1.3提前根據(jù)支架高度組拼609鋼支撐接管。

1.1.4鋼管安裝好后，用[14槽鋼通過焊接將鋼管連接成整體。

1.1.5條形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)采用C40混凝土澆筑，根據(jù)條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算，條形墩尺寸為：12×1.5×1m，根據(jù)支架計(jì)算，基底承載力大于300KPa方可施作條形基礎(chǔ)。2#墩～8#臺(tái)下部地基承載力較高，經(jīng)現(xiàn)場測(cè)試，下挖到基巖的風(fēng)化巖面后，地基承載力均大于300KPa。

1.2 安裝609普通活動(dòng)端

本方案采用609普通活動(dòng)端作為脫模的手段， 利用塞鐵和斜鐵來調(diào)整柱頂標(biāo)高，也作為拆模的活動(dòng)裝置。609普通活動(dòng)端調(diào)節(jié)范圍為20cm。

1.3 工字鋼橫梁安裝

用2根Ⅰ45b工字鋼并焊做為橫梁，橫橋向放在活動(dòng)端頂部。并在活動(dòng)端頂面鋼板上，靠近工字鋼邊緣處，各焊一個(gè)擋板，防止工字鋼移動(dòng)。

1.4 貝雷架安裝

先將貝雷片在地面上按設(shè)計(jì)片數(shù)拼裝，并分組聯(lián)結(jié)好。在工字鋼橫梁上按設(shè)計(jì)間距，將各組貝雷架的位置用油漆標(biāo)好。然后，用20t吊車將已聯(lián)結(jié)好的貝雷架按先中間后兩邊的順序吊裝到位，并用自制U型卡將貝雷架固定在橫梁上。

1.5 貝雷架的加固

因設(shè)計(jì)采用單層貝雷架作為梁體的承重平臺(tái)，為提高貝雷架的整體受力效果及加強(qiáng)貝雷架的穩(wěn)固性，采用[14cm的槽鋼橫橋向?qū)⒇惱准苈?lián)結(jié)成整體。

1.6 模板安裝

1.6.1貝雷梁上設(shè)橫向分配梁，采用I22a工字鋼，縱向間距70.5cm，長度12m。

1.6.2用10×10cm的方木，按橫向30cm的間距（腹板處間距15cm）在工字鋼上布好，方木上鋪1.5cm厚木膠板作為底模。側(cè)模在廠家設(shè)計(jì)時(shí)，已預(yù)留了10cm方木和1.5cm木膠板的位置。

1.6.3梁體側(cè)模和端模采用整體鋼模板，用螺栓連接。

2 支架預(yù)壓

預(yù)壓方法就是模擬該孔砼梁的現(xiàn)澆過程，進(jìn)行實(shí)際加載，以驗(yàn)證并得出其承載能力。荷載按順序逐加，進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，當(dāng)完成100%荷載加載后，6小時(shí)觀測(cè)一次，12小時(shí)觀測(cè)一次，24小時(shí)再觀測(cè)一次。

貝雷架搭設(shè)完畢后，對(duì)支架系統(tǒng)模擬梁部進(jìn)行全截面等載預(yù)壓，以消除支架的非彈性變形，驗(yàn)證支架的可靠性和穩(wěn)定性，測(cè)定支架的彈性變形值；采用工22a工字鋼分層逐級(jí)加載，加載過程中嚴(yán)格檢查支架系統(tǒng)，對(duì)薄弱環(huán)節(jié)及時(shí)進(jìn)行加固處理，消除隱患。

2.1 荷載計(jì)算

跨中混凝土斷面為：（1.177+2.022+0.582+0.54）×2=8.642m2。考慮1.2倍安全系數(shù)，簡支混凝土箱梁計(jì)算重量約為：31.1×8.642×2.6×1.2=839t；模板、方木、木膠板重量為：57+3+20+8+2=90t

故現(xiàn)場應(yīng)模擬施加總荷載約為929噸，其沿縱向28.5米長度方向分配，平均32.6噸/米。

2.2 關(guān)于基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置

模擬實(shí)際空模床的準(zhǔn)確位置，并以此姿態(tài)作為撓度、位移和應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量的初始態(tài)，觀測(cè)點(diǎn)布置圖。

2.3 預(yù)壓前的檢查

2.3.1檢查貝雷架各構(gòu)件聯(lián)接是否緊固，金屬結(jié)構(gòu)有無變形，各焊縫檢測(cè)是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

2.3.2檢查貝雷架的立柱與橋墩間的錨固是否牢固。

2.3.3完全模擬澆注狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，只有全面檢查合格后方能進(jìn)行試驗(yàn)工作。

2.4 荷載準(zhǔn)備：

關(guān)于荷載：根據(jù)前述現(xiàn)場應(yīng)模擬施加的總荷載約為929噸。

根據(jù)施工的實(shí)際情況，929噸荷載由I22a工字鋼作為配重進(jìn)行預(yù)壓。每斷面需放置988根工字鋼。

2.5 加載方案及加載程序

在分配梁上放置三層配重工字鋼，第1～6層每層104根I22a工字鋼、第7～12層每層54根I22a工字鋼、第13層40根I22a工字鋼，每根工字鋼放置縱向長度為28.5米。

2.5.1加載程序

1）加載過程共分兩級(jí)：0→50%→100%

2）第一級(jí)加載：0→50%

第一級(jí)加載至50%，約464.5噸。在分配梁上堆放500根通長工字鋼。此時(shí)為加載至箱梁施工荷載狀態(tài)的50%，進(jìn)行測(cè)量記錄，觀察貝雷架受力的情況。每2小時(shí)觀測(cè)一次，連續(xù)兩次觀測(cè)沉降量不超過3mm，且沉降量為零時(shí)進(jìn)行第二次加載。

3）第二級(jí)加載：50%→100%

第二級(jí)加載至100%，重約464.5噸。

此時(shí)為加載至箱梁施工荷載狀態(tài)的100%，進(jìn)行測(cè)量記錄，觀察貝雷架受力的情況。按6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)的順序，進(jìn)行測(cè)量觀察。連續(xù)2于觀測(cè)支架沉降變位均小于3mm則可以認(rèn)為地基沉降基本穩(wěn)定。

2.5.2加載過程中應(yīng)注意的問題

1）對(duì)各個(gè)壓重荷載必須認(rèn)真稱量、計(jì)算和記錄。

2）所有壓重荷載應(yīng)提前準(zhǔn)備至方便起吊運(yùn)輸?shù)牡胤健?/p>

3）在加載過程中，要求詳細(xì)記錄加載時(shí)間、噸位及位置，要及時(shí)通知測(cè)量組做現(xiàn)場跟蹤觀測(cè)。未經(jīng)觀測(cè)不能進(jìn)行下一級(jí)荷載。每完成一級(jí)加載應(yīng)暫停一段時(shí)間，進(jìn)行觀測(cè)，并對(duì)貝雷架進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)停止加載，及時(shí)分析，采取相應(yīng)措施。如果實(shí)測(cè)值與理論值相差太大應(yīng)分析原因后再確定下一步方案。

2.6 卸載方案及注意事項(xiàng)

卸載方案類似加載方案，只是加載程序的逆過程，卸載過程同樣分兩個(gè)階段。要均勻依次卸載，防止突然釋荷之沖擊，并妥善放置重物以免影響正常施工。卸載時(shí)每級(jí)卸載均待觀察完成，做好記錄后再卸至下一級(jí)荷載，測(cè)量記錄貝雷架的彈性恢復(fù)情況。所有測(cè)量記錄資料要求當(dāng)天上報(bào)試驗(yàn)指導(dǎo)小組，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)異常問題要及時(shí)匯報(bào)。

2.7 觀測(cè)卸載后各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高H4

卸載后測(cè)量出各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H4，此時(shí)就可以計(jì)算出各觀測(cè)點(diǎn)的變形如下：

加載后各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H2進(jìn)行測(cè)量

維持布載24小時(shí)后、分級(jí)卸載前測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高值H3

非彈性變形δ1=H1-H4。通過試壓后，可認(rèn)為支架、模板、方木等的非彈性變形已經(jīng)消除。

彈性變形δ2=H4-H3。根據(jù)該彈性變形值，在底模上設(shè)置預(yù)拱度δ2，以使支架變形后梁體線型滿足設(shè)計(jì)要求。

另外，根據(jù)H2和H3的差值，可以大體看出持續(xù)荷載對(duì)支架或貝雷梁變形的影響程度。

3 結(jié)語

通過對(duì)以上貝雷梁支架法施工的關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司吉圖琿客專石河大橋雙線簡支箱梁施工合格率100%，優(yōu)良率99%，完全滿足了設(shè)計(jì)要求，并為今后類似工程施工積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。