混凝土剛構連續梁施工技術

閆 嵩

中鐵十六局集團第四工程有限公司

混凝土剛構連續梁施工技術

閆 嵩

中鐵十六局集團第四工程有限公司

本文以昆明二環路路菊華立交橋改擴建工程為背景，對滿堂支架法應用于混凝土剛構連續梁結構的施工工藝、施工程序以及注意事項進行研究分析。

剛構連續梁；滿堂支架法

1 工程概況

昆明二環路菊華立交橋剛構連續梁，橋梁起訖里程為：DK55+90.6～DK55+168.04。墩臺結構形式為剛壁墩。基礎采用樁徑為1.0m的鉆孔灌注樁；樁長48～50m不等。該段現澆連續梁位于直線上，所跨越的二環路路既有路面總寬15.5m，并且施工區域內存在鐵路線路，設計采用一聯剛構連續梁實施跨越,是該工程的重、難點和控制性工程。

2 施工方法簡述

2.1 鉆孔樁基礎

鉆孔樁的鉆機選用三翼鉆頭的正循環旋轉機。樁基施工按照跳打原則，間距不小于5m的方可連續施工。

2.2 承臺

承臺為大體積混凝土。因43#和44#承臺位于二環既有路兩側，深基坑支護采用12m長的鋼板樁施工。位于二環既有路附近的鋼板樁通過放坡碼砌草袋的方式進行公路邊坡的防護，同時對施工范圍內路面的沉降進行觀測。觀測按1次/日的頻率進行，發現異常應當及時進行相應的加固處理。

2.3 剛壁墩

墩身鋼筋在承臺澆筑混凝土之前基本綁扎成型，預埋在承臺內的部分必須達到設計要求，模板采用防水竹膠板，對拉桿在橫縱向的設置間距為60cm，采用尺寸為15×10cm的方木作為背肋，設置間距為20cm。剛壁墩的澆筑應當采取一次連續性進行，為確保表面美觀以及光潔度，可直接澆筑到梁底部變截面位置。

2.4 支架

為保證二環路既有道路路面的暢通，采用為40b工字鋼和鋼管腳手架作支撐搭設車輛通行門洞，門洞中心線按二環線路的中線進行設置，凈高、凈寬以及跨徑分別為5m、5m、6m。鋼管腳手架下采用寬1.0m、厚0.5m的混凝土條形基礎，腳手架與基礎采取預埋錨固，支架布置的尺寸是15×60×60，在腳手架的頂面設置40b的縱向工字鋼，橫向工字鋼的布置間距為5根/米，且垂直二環路道路（與鐵路線路方向斜交）。

安裝支架時應對其預留沉落量進行考慮，其中沉落量主要是由立柱的彈性壓縮、地基沉降、模板沉陷、支承梁的線性和非線性撓度以及腳手架的接觸面變形等決定。完成門洞的搭設之后，方木滿鋪于橫向工字鋼，且方木尺寸為20cm×20cm，門洞至梁底范圍內搭設腳手架支架時采用碗扣方式進行，其他范圍內采用碗扣式滿堂設置。

2.5 梁體模板

本方案梁總體采用木模方案。底模采用的木板尺寸為δ=50mm，其上鋪設白鐵皮，而側模則采用防水膠合板，δ為18mm。底模板縱橫向間距為40㎝支撐肋進行安裝，支撐肋采用10㎝×10㎝的方木。梁底坡度通過支架頂托調整及形成支架頂方木與支撐肋之間加楔木微調，要求底模與支座預埋鋼板接縫嚴密。底模施工完畢后采用汽車吊配合安裝兩側外模板，側模采用18mm的防水膠合板作面板，用5cm×10cm的方木做模板支撐和縱向加肋。支撐間距0.6米、縱向加肋間距為0.4米。人工通過導鏈或千斤頂對其調整，在側模的上下口位置對拉固定。

模板安裝順序為：底模板的鋪設→架立側模支撐架→立外側模→梁體鋼筋→檢查質量→混凝土的澆注。

3 施工注意事項

3.1 地基處理

(1)41#～45#承臺回填時分層回填，夯實。每層回填厚度不允許超過50cm。

(2)42～44承臺間用16t壓路機進行振動碾壓4～6遍。

(3)41～42、44～45間先對原基礎采用山皮土進行換填，換填深度至少為2米，每層回填不許超過40cm，每層振動碾壓4～6遍。完成回填后再對地基承載力進行試驗，應當達到1.8kg/cm2

(4)面層鋪設25cm厚3:7的石灰土加固層，同時對其進行覆蓋，覆蓋采用塑料條紋布。在換填過程中嚴格按要求分層填筑，使換填的基礎必須達到18t/m2，即1.8kg/cm23.2行車通道門洞及支架受力檢算

3.2.1 設計資料

(1)由設計圖紙通過一定的檢算，可得現澆箱梁的自重q1=4.01t/m2

(2)查《橋規》知施工荷載q2為0.25 t/m2

(3)查《橋規》知設備荷載q3為0.35 t/m2

(4)模板支架重q4值為以下數值：模板取0.1 t/m2，工字鋼為0.52t/m2，方木 0.08t/m2

(5)容許應力（安全系數取1.4）：支架[σ]=2.4t/cm2，工字鋼[σ]=1.7t/cm2

(6)地基承載力為1.8kg/cm2

3.2.2 實施內容

本施工區域內跨二環路既有道路時，為保證二環路道路的暢通預留1個門洞。門洞凈高5m，寬為6m。因上跨鐵是與二環路公路斜交，為了保證質量、安全的要求，門洞的搭設以二環路公路的路線中心線為中心線，并且斜交正作。橫梁在橫橋方向7.5m處布設一片，共2片。兩邊采用2根36b工字鋼并排是用做梁，兩邊幅長15.3m。橫梁下用腳手架做支柱，腳手架15×60cm布置，順橋向五排。支柱下選擇用C50混凝土基礎，基礎厚度50cm。

3.2.3 交通門洞計算書

(1)鋪面工字鋼檢算

將次梁按簡支梁計算工字鋼設為5根／m，主梁的間隔為6m，每根工字鋼的承重為：

每根工字鋼（次梁）作用范圍為0.2m，則

A、強度檢算，計算近似為簡支進行：

B、截面驗算

彎矩正應力為：

即強度符合要求

C、鋼度檢算：

即剛度亦符合要求。

(2)主梁驗算

梁沿縱向1跨6m支架構成

將主梁按簡支梁計算設工字鋼4根／m，主梁間隔0.6m，則每根工字鋼承重：

每根工字鋼作用范圍為3m，則

A、強度檢算，計算近似為簡支進行：

支座處最大剪力值為：

B、截面驗算

查表40b工字鋼 WX=1139cm3

彎矩正應力為：

支座處總簡力值:QX=23.535+0.6×0.74=23.979ΚΝ即強度符合要求

C、鋼度檢算：

跨中截面撓度為δ，其中E=206×103N／mm2

即剛度亦符合要求。

(3)腳手架

計算出腳手架支反力：R＝5.23×6=31.38噸根據驗算梁強度，可知柱最大的支反力Rmax=15.69t

碗扣式支架

I、單根立桿驗算

單根立桿豎向承載力

單根立桿荷載滿足強度的要求。

④柱下基礎的承壓檢算

假定自設基礎為C50砼，Ra=50MPa

則所需承壓面積：

F砼為柱與基礎的接觸面積，∵F砼′〈F砼

∴管樁下無需設置墊板來進行壓力的分散，即可滿足設計要求。

⑤地基承壓檢算

已知換填土[σ]=1.8kg/cm2

設計砼基礎：厚度50cm，寬1.0m,長15米、15米。

F設=1×（15+15）=30m2

∵ F/＜F設

∴ 滿足要求

3.2.4 碗扣式支架設計與檢算

(1)設計資料

(2)由檢算得現澆箱梁的自重為4.01t/m2

(3)查《橋規》知施工荷載q2=0.25t/m2

(4)查《橋規》知設備荷載q3=0.35t/m2

(5)模板支架自重q4為以下數值：模板取0.1t/m2,支架取0.25t/m2

4 結論

根據以上計算結果，確定方案如下：

(1)支架選用碗扣式滿布搭設，順橋方向的支架間距為0.6m,而橫橋方向之間的距離為0.6m,中立桿之間距離為0.6m位置安裝縱橫向的連接桿,連接桿之間搭設的寬度大于梁底約1m。緊密連接所有的桿件，以防止支架發生變形，此外支架的搭設需根據梁底部與地面之間的高度計算后再進行，同時必須預留2～3cm施工的拱度。

(2)梁底支架頂部鋪設臥木,采用尺寸為20cm×20cm的方木，同時為了支撐箱梁的底模,在臥木上部應當設置背條,背條采用的方木尺寸為10cm×10cm，凈距為25cm。

(3)位于翼緣板位置的桿件搭設可直接延伸到板底，高度的調節通過托撐進行，托撐處安設方木與梁底一致。

(4)每隔四排在支架的縱向設置48mm×3.5mm規格的剪刀鋼管架，同時每隔五排在橫向設置同樣規格的剪刀鋼管架。

[1]金鳳溫,連續剛構橋的發展簡述[J].黑龍江交通科技,2015(7).

[2]余宗明.腳手架結構計算及安全技術[D].中國建筑工業出版社,2007.

[3]王玉龍.扣件式鋼管腳手架計算手冊[D].中國建筑工業出版社,2008.