伊通河大橋現澆箱梁支架大跨度跨河方案研究

程秀品

摘 要：以長春市甲二路伊通河大橋上構箱梁支架法現澆施工為例，采用施工簡便、承載能力強及穩定性好的八三軍用墩作支墩+六四軍用梁作縱梁大跨度跨越河床軟弱地基，預留排洪通道，最終順利地完成了上構梁體的施工，可供類似施工條件下現澆梁工程作借鑒。

關鍵詞：支架現澆 軟弱地基 八三軍用墩

1.工程概況

甲二路位于長春市南溪濕地公園南側，設置伊通河大橋以跨越伊通河。伊通河大橋處于半徑R=9000m圓曲線上，該橋為28m+36m+46m+36m+28m結構，橋梁全長179.3m。大橋分左幅、右幅設計，橋面全寬50m，單幅橋梁寬度23.5m，中央分隔帶凈寬度3m。考慮景觀需要，梁底曲線采用橢圓曲線與直線組成的復合曲線，主梁平面依據道路設計線，采用圓曲線線型，因箱梁梁底為復雜曲線，僅適合采用支架現澆法施工。

2.現澆梁體的施工支架總體方案設計

2.1支架設計方案

結合伊通河大橋現場實際施工條件和地質情況，第1、5跨采用原設計建議的滿堂支架方案。

2～4跨使用軍用墩、軍用梁設置排洪通道的支架方案（2～4跨合計118m排洪凈寬，能夠滿足防洪防汛要求）。第2、4跨于跨內布置1道橫向支架基礎；第三跨于跨內布置2道橫向支架基礎，橫向支架基礎尺寸為3m×1m×25m，基礎所在持力層的地基承載力特征值要≥280kPa。單幅橫向共布置30片軍用梁，腹板下的軍用梁間緊貼布設，凈距為8cm，縱梁間采用50型透孔螺栓連接；其余部位按凈距48～50cm布設，縱梁間設置型鋼框架聯接，以保證軍用梁整體的穩定性。軍用梁上布設尺寸為15cm的矩形方木作為支架立桿的墊木。

2～4#墩橫向墩與墩間采用滿堂腳手架，并使用工字鋼進行縱向連接，工字鋼與軍用梁采用U型釘加固連接。

滿堂支架采用碗扣式，其桿件為φ48mm×3.5mm鋼管。腳手架立桿縱橫間距均采用60cm。第1、5梁跨距兩端橋墩中心線400cm范圍內水平桿件步距為0.6m，全橋其他部位水平桿步距以1.2m為主，梁底弧形下加密至0.6m。立桿頂上安置可升、降的頂托，頂托上布設長度1.2m的15cm橫向矩形方木，其中心距為0.6m；橫向矩形方木上平鋪寬度10cm、厚2cm的柔性木合板，中心距按0.2m，以形成梁底的曲線；木合板上鋪設厚度1.5cm優質竹膠板作為箱梁底模。為了確保支架整體穩定性，設置必要的剪刀撐，縱向剪刀撐設在支架外側及內部腹板下，橫向剪刀撐設在橫梁下，按穩定檢算結果確定間距。設置抱箍裝置，使支架與橋墩身連接成整體，進一步增強支架強度、剛度和穩定。

2.2支架預壓

（1）為消除支撐系統的非彈性變形及地基非彈性沉陷，測得支撐系統在混凝土澆筑時的彈性變形數據，從而準確預留底模沉落量，使竣工后的箱各部位尺寸、標高及線形與設計一致，用砂袋施加荷載預壓支架，施荷總值按拱圈砼總重的110%。

（2）在箱梁每跨的墩頂橫梁、L/4、L/2、3/4L等截面設置觀測點，每橫截面在箱梁中線、翼緣板1/2處、每個腹板處設置觀測點，每跨拱圈支架頂上設置40個監測點。

（3）分級實施預壓，施荷順序按計算總值的0%、50%、80%、100%進行，完成一級施荷后，按12h的間隔對支架沉降量進行量測，當12h的沉降量平均值≤2mm時，再進行下一級施荷，施荷從橋跨的中心位置，同時向縱向及橫向4個方向對稱進行。

（4）通過沉降量測，達到設計要求后進行卸載，先卸載50%，靜待4～6h，并量測沉降值2次；然后全部卸載，在48h內量測沉降6次。堆載預壓完成后，對量測數據進行分析處理，計算總沉降值、彈性變形值、支架和地基的非彈性變形值等數據。

2.3底模預拱度設置

（1）確定預拱度時綜合考慮下列因素：卸架后在梁重及50%活荷作用下的梁體沉降；從預壓堆載試驗所得的支架彈性變形值；環境溫度對梁體撓度變形的影響，混凝土徐變影響梁體線形的程度。

（2）根據支架預壓監測數據，并考慮上述影響因素，制定底模預拱方案。在梁跨中心處設置預拱的最高值，兩端按支架彈性變形值設置預拱量，然后按二次拋物線法計算其余各點預拱量。

（3）根據預拱設置方案計算底模標高，并現場調整底模標高至設計值。

3.支架主要承載結構檢算

3.1計算方法

支架結構采用以概率論為基礎的極限狀態設計法，用分項系數的設計表達式進行設計計算，見式（1）。

采用MIDAS/Civil軟件對軍用梁縱梁進行整體空間受力分析，按極限狀態法進行檢算。

3.2主要承載結構檢算結果

（1）支架頂托處方木檢算

最不利荷載處為第1跨距1#墩中心線2.2m的箱梁腹板下，計算得：

支架立桿的鋼管為軸心受壓，故桿件承載強度受失穩控制。單肢立桿承載強度檢算時考慮了組合風荷載及不組合風荷載2種工況。最不利荷載處位于第1跨，1#墩中心往大里程方向9.4m的箱梁腹板下，計算得：

不組合風荷載時：σ=111.85MPa<[σ]=215.0MPa

組合風荷載時：σ=153.19MPa<[σ]=215.0MPa

（3）碗扣支架整體抗傾覆穩定性檢算

支架系統整體抗傾覆穩定性檢算需組合風載，控制工況為模板支立后，未吊裝鋼筋時，計算得：

（7）檢算結論

檢算結果表明，本項目采用的支架系統的強度、剛度及穩定性均滿足要求，并有適當的安全儲備，可以滿足施工需要。

4.結束語

綜上所述，本項目上構箱梁在施工期間，支架安全穩固，無危及施工質量和施工安全的現象。成橋后砼面平滑，輪廓順直，結構尺寸及標高符合設計及規范要求。表明所采用的滿堂支架方案及大跨度縱梁方案是合理可行的，以期為其他復雜條件下的現澆梁體滿堂支架施工及設計提供參考。

參考文獻：

[1]TB 10110-2011，鐵路混凝土梁支架法現澆施工技術規程[S].北京：中國鐵道出版社，2011.

[2]周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社，2001.