淺談高墩大跨度現(xiàn)澆支架施工技術(shù)

鄧應(yīng)貴

摘要：文章介紹了甌江特大橋在簡支箱梁施工過程中采用拼裝式貝雷現(xiàn)澆支架，說明了現(xiàn)澆支架的施工程序以及施工要求和注意事項。結(jié)果證明：該技術(shù)實施情況良好，取得了較好的經(jīng)濟效益，縮短了施工工期，為同類型橋梁施工提供參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆支架；貝雷梁；鋼管樁；甌江特大橋；高墩大跨度橋梁 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U448 文章編號：1009-2374（2015）11-0102-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.051

1 現(xiàn)澆支架施工方案概述

甌江特大橋是甬臺溫鐵路Ⅳ標(biāo)的重點控制性工程之一，也是全線的控制性工程之一。全橋32m、24m簡支箱梁分別為154孔、9孔，計163孔，其中甌江主孔以北（即0#臺～97#墩）有94孔，主孔以南（即102#墩～177#臺）有69孔，簡支箱梁均為整孔雙線結(jié)構(gòu)。32m簡支箱梁梁體重900t、梁體混凝土體積為315.2m3，24m簡支箱梁梁體重650t、梁體混凝土體積為245m3。根據(jù)本橋現(xiàn)場具體情況和總體工期要求，并考慮全橋簡支箱梁與主橋（70+3×120+70）m連續(xù)梁同步作業(yè)，考慮6臺移動模架造橋機同步分段施工，同時，0#～4#、18#～22#墩設(shè)計變更后箱梁、上行式移動模架起始跨需要現(xiàn)澆支架施工，其余正進行跨徑設(shè)計變更墩位可能采用現(xiàn)澆支架施工。本工程所用的現(xiàn)澆支架，在現(xiàn)澆位的承臺上組拼。現(xiàn)澆支架施工全過程中，均由50t履帶吊機或25t汽車吊機輔助作業(yè)。現(xiàn)澆支架采用貝雷梁支承模板，底模采用18mm竹膠模，側(cè)模采用加工成型的鋼模，借此完成對箱梁的原位現(xiàn)澆操作。該方法在實際的應(yīng)用過程中，表現(xiàn)出良好的經(jīng)濟性特征，具有操作方便、對場地要求小等諸多特點。

2 拼裝貝雷現(xiàn)澆支架方案比選

在制定操作方案之前，我們首先對比分析了當(dāng)前技術(shù)手段下的幾種現(xiàn)澆箱梁施工方法，對比結(jié)果如表1所示。

綜合比選以上方案，各有缺點，針對甌江特大橋的實際情況，我們決定采用全跨度貝雷支架法施工，并重點研究加快現(xiàn)澆箱梁施工速度，縮短箱梁施工周期。

3 現(xiàn)澆支架的主要構(gòu)造及功能

3.1 主要構(gòu)造

現(xiàn)澆支架自下而上由鋼管樁立柱、分配梁、砂箱、貝雷梁、鎖緊裝置、模板分配梁及底模、側(cè)模及支撐、梯子平臺等組成。

3.2 各主要部件功能

3.2.1 鋼管樁立柱。該部件在工程中應(yīng)用的主要目的在于完成載荷的基礎(chǔ)傳導(dǎo)，鋼管立柱樁頂和下文中的分配梁共同受力，并通過每根鋼管立柱之間的橫向連接保證穩(wěn)定性。

3.2.2 砂箱。砂箱起到將分配梁上的支架荷載和施工荷載傳遞給每個對應(yīng)的鋼管樁上，同時還起到調(diào)節(jié)箱梁標(biāo)高以及在梁體初張拉之后作為落梁的結(jié)構(gòu)物。

3.2.3 分配梁。工程施工過程中，分配梁的作用在于完成載荷的鋼管立柱傳導(dǎo)，該部件可用2根槽36b采用斷續(xù)焊接的方式完成，在實際的施工過程中，需于鋼管樁受力的對應(yīng)位置焊接加勁板。

3.2.4 貝雷梁。主梁由兩層疊合在一起的貝雷梁組成，同時安裝上下加強弦桿，增加貝雷梁抗剪能力，兩層貝雷梁之間采用連接螺栓聯(lián)接，用于承受制梁時的工作載荷，完成簡支梁的澆注。貝雷梁間采用特制大花窗及45cm和90cm花窗連接，加強自身抗扭抗彎能力。在梁端貝雷梁支撐位置，設(shè)置槽10加強立柱輔助貝雷梁

受力。

3.2.5 鎖緊裝置。鎖緊裝置安裝在鋼管樁上，于墩身的通風(fēng)孔通過Φ32精軋螺紋鋼相連接，用以抵抗箱梁在砼澆注過程中及偶然荷載的水平推力，加強現(xiàn)澆支架的穩(wěn)定性。

3.2.6 模板分配梁及底模。通常情況下，在工程中的底模作為絕大部分自重的承受構(gòu)件，通過模板將其荷載分散到貝雷梁上，然后經(jīng)過連接構(gòu)件傳遞到基

礎(chǔ)上。

3.2.7 側(cè)模及支撐。側(cè)模的設(shè)計需要以梁型的實際情況為基礎(chǔ)展開。中間側(cè)模板采用了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計方案，能夠根據(jù)實際使用要求互相替換。在側(cè)模的焊接過程中，嚴(yán)格按照鐵路施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進行，后續(xù)拆除相對簡單。

3.2.8 梯子平臺。為了降低施工操作難度，梯子平臺的建設(shè)必不可少，并和主梁上的操作平臺相連接。

4 主要施工方法及技術(shù)措施

4.1 現(xiàn)澆支架鋼管樁的安裝

在現(xiàn)澆支架鋼管樁安裝前，根據(jù)測量放樣出鋼管樁的位置，然后再根據(jù)預(yù)埋鋼板的大小定出預(yù)埋孔的位置，預(yù)埋孔需要鉆足夠的深度，保證鋼管樁與預(yù)埋鋼板連接能夠抵抗梁體在施工過程的水平推力并留有足夠的富余系數(shù)。同時在管樁前，測量預(yù)埋鋼板頂面標(biāo)高，計算鋼樁的下料長度，計算的下料鋼管樁若須對接，對接須采用J506焊條焊接并由專業(yè)持證電焊工焊接，保證焊接質(zhì)量，鋼管樁對接時要注意管樁是否軸心相對，力求無偏差，鋼管樁安裝時必須保證管樁的鉛垂度，避免鋼管樁偏心受壓，影響整個支架的整體的受力，鋼管樁垂直后立即加焊連接板及橫向連接系；保證鋼管樁整體穩(wěn)定性。

4.2 砂箱的安裝

在砂箱安裝前首先對安裝到砂箱的砂子進行烘烤，去除砂子中的自由水，保證砂子干燥，在承受結(jié)構(gòu)荷載和施工荷載時不至于沉降，安裝砂箱時要保證位置與鋼管樁的軸心相對。

4.3 分配梁的安裝

在分配梁安裝前，用油漆標(biāo)示貝雷安裝的位置，安裝分配梁時需注意加勁板位置與鋼管樁的位置對應(yīng)，同時還需測量分配梁上的標(biāo)高，及時復(fù)核調(diào)整標(biāo)高。

4.4 貝雷現(xiàn)場拼裝

根據(jù)本橋箱梁的設(shè)計及現(xiàn)澆支架的特點，其主要措施為：

4.4.1 拼裝場地要求。對拼裝施工場地進行清理，并按照施工圖紙清點參與拼裝的各個構(gòu)件。場地面積7000m2，場地基本平整并保證雜物已經(jīng)清除完畢。為了加快貝雷梁的安裝定位速度，在分配梁上設(shè)計定位裝置，貝雷只需吊裝到定位裝置內(nèi)便可以精確定位，大大縮短了安裝時間，提高安裝的安裝性。

4.4.2 人員基本要求：（1）必須對安裝圖紙進行深入的研究，熟練掌握各個施工部件的具體操作方法和作用；（2）必須在安裝和調(diào)試過程中配備數(shù)量、質(zhì)量都達標(biāo)的安全設(shè)施；（3）必須有水平儀、吊錘等檢測器具。

4.4.3 壓重。采用砂袋或鋼筋等荷載預(yù)壓消除非彈性變形，觀測變形量，調(diào)整模板預(yù)拱度，在預(yù)壓工作開始之前完成檢查驗收，在根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況完成支架安裝工作之后，組織驗收和相關(guān)安全設(shè)施的檢驗，如果在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時按照指導(dǎo)意見進行整改。測量組對鋼管立柱和貝雷梁的相關(guān)數(shù)據(jù)進行實地檢驗，并及時做好記錄工作，完成測量后將記錄送交當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)部門，同時提供給質(zhì)檢小組作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)留存，對支架按照程序采用分級加載分級觀測分級記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時報安質(zhì)部門和工程部，分析問題根源及時解決問題，壓重完畢后認真分析數(shù)據(jù)，編制成果說明書，為以后的現(xiàn)澆支架施工提供依據(jù)。

4.4.4 調(diào)整梁底預(yù)拱度。模板拼裝完畢后，按設(shè)計規(guī)定的箱梁預(yù)拱度和經(jīng)測量確定的支架主梁等在承載狀態(tài)下的變形量調(diào)整梁底預(yù)拱度。

4.5 梁體施工前支架檢查驗收

現(xiàn)澆支架作為當(dāng)前施工技術(shù)條件下的常見臨時施工設(shè)備，在工程的推進過程中有著很重要的作用。在組裝工作完成之后，必須對組裝的實際情況進行詳細的驗收，并在簽證后才可投入實際操作。

在驗收的過程中，重點應(yīng)放在對各構(gòu)配件和固件的安裝質(zhì)量上。同時所有部件的技術(shù)參數(shù)的誤差值必須控制在圖紙的要求范圍之內(nèi)，包括預(yù)拱度在內(nèi)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)不僅要完全符合施工需求，同時還必須和簡支箱梁主體設(shè)計圖保持高度的一致性。

4.6 現(xiàn)澆支架的拆除

甌江特大橋拼裝貝雷現(xiàn)澆支架，貝雷采用中間4片雙層加強貝雷，邊跨采用3片雙層加強貝雷，每孔32m現(xiàn)澆貝雷重101.2t，梁上側(cè)模、分配梁及底模方木等，單孔全重168.4t，為了有效地降低實際施工過程中對人工和材料的消耗、提升施工的安全水平，我們在施工過程中對預(yù)留孔以及Φ32精軋螺紋鋼筋進行了充分利用，借此完成了對貝雷梁（包括底平臺等）整孔原位下放落地操作，保證全部支架的拆卸工作合理規(guī)避高空作業(yè)。該工藝的基本原理如圖2所示，通過對橋面上的千斤頂承擔(dān)一根兩段穿入Φ32精軋螺紋鋼筋一根的扁擔(dān)來按照千斤頂形成逐步下降支架位置，實際施工中，于扁擔(dān)頂面用墊板及螺帽固定，精軋螺紋鋼穿過箱梁頂或底預(yù)留孔，下端用扁擔(dān)托住貝雷梁底部。

在完成對砼箱梁的張拉操作之后，需要對砂箱進行卸載。這一過程中，通過對橋面下的起吊裝置完成對拆裝梁的整孔吊起操作，同時千斤頂回油，這樣在重力影響下拆裝貝雷梁將會自動落下，回油終止時，將下螺帽擰到墊板上，再回油到底，使上螺帽承力轉(zhuǎn)移到下螺帽，稍震動上扁擔(dān)，將上螺帽往上擰，千斤頂進油，頂升上扁擔(dān)，并保留約10mm的進油量，此時將上螺帽往下擰緊上扁擔(dān)，再進油，使下螺帽承力轉(zhuǎn)移到上螺帽。上端不斷利用連接器接長Φ32的精軋螺紋鋼，重復(fù)以上步驟，即可完成全部操作。

5 結(jié)語

高墩大跨度現(xiàn)澆箱梁貝雷架施工方案，因采用了定位裝置安裝以及整體下放，大大提高了施工效率，縮短了施工周期，但是有很多地方需要改進，譬如鋼管樁采用法蘭分節(jié)段安裝，按照墩身高度調(diào)整鋼管樁節(jié)段，避免鋼管樁高強度焊接，引進微預(yù)應(yīng)力體系可以節(jié)約貝雷梁的投入，極大地提升了支架強度的同時，還能夠有效地結(jié)合工程實際情況降低桁架撓度，為膺架剛度水平的提升提供了必要的支持，也極大地完善了受力結(jié)構(gòu)，增加了現(xiàn)澆支架的整體安全性等。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）