復雜地形條件下掛籃與支架相結合施工邊跨現澆梁

何俊亨

（中鐵五局集團成都工程有限責任公司，四川 成都 610000）

1 工程概況

羊記溝左線大橋邊跨現澆梁段A18’現澆梁長為16.75m，A18’梁底距離承臺底基巖高差為4.2m，梁高4.5m，梁寬8.5m，一端接T 型橋臺，另一端接A17’懸臂段，梁體現澆混凝土為218.3m3，垂直投影地形較為平緩，存在12m左右的工作長度，但是缺少4m 長度的工作面，根據這一特點，選擇采用膺架法配合掛籃施工。

2 支架平臺結構設計

膺架法配合掛籃法施工，即在已有12m 長度基巖上澆筑三道條形鋼筋砼基礎，在條形基礎頂部設置砂筒，砂箱上采用2I45a 工字鋼作傳力分配梁，321 型貝雷片按雙排雙層直接放置在2I45a 分配梁上。貝雷片頂部每50cm 設置一道I20b 工字鋼分配梁，I20b 工字鋼上鋪設10cm×15cm 方木做龍骨，間距25cm。龍骨上設置1.5cm 優質竹膠板底模板。翼緣板采用外徑48mm，壁厚3.5mm 的焊接鋼管，縱橋向間距50cm，橫橋向間距75cm，步距70cm，搭設在I20b 工字鋼上。

為保證支架的穩定性，在每4 排縱、橫立桿上設置剪刀撐，由底至頂連續設置，在頂端橫桿下加設扣件，形成雙口“保險”扣件，在立桿底部20cm 處設置掃地桿，頂部設置可調頂托，沿縱橋向鋪設10cm×10cm 縱向方木與木楔子組合支撐翼緣板。圖1 為支架搭設結構圖。

圖1 羊記溝左線大橋支架搭設結構圖（單位：cm）

3 支架平臺具體操作實現

3.1 地基處理施工

根據設計圖紙所示，本橋0#臺地層巖性及基本承載力主要為：<18-4>千枚巖、灰巖S2-3mx1，W2 層。地基承載力σ0=0.25MPa，因此本膺架基礎采用明挖鋼筋混凝土條形基礎，基礎地面坐落在基巖上，地基承載力滿足要求，不需要單獨進行地基處理。

3.2 具體操作實現

支架系統安裝分為下部支撐體系安裝與上部梁系的安裝，首先施工好混凝土條形支墩，在支墩上安裝沙筒支座以備落架，采用塔吊吊裝在沙筒上安裝單層雙組貝雷片縱梁后，進行橫梁安裝后鋪設模板。

然后將掛籃前移，拆除掛籃小里程側的工作平臺，將掛籃底下橫梁與支架對接。為了防止掛籃出現較大的沉降變形，產生整片梁段的不均勻變形開裂，在掛籃前端設置3 組20t 螺旋式千斤頂。搭設翼緣板處鋼管支架。

膺架搭設完畢后全面檢查，確認安全可靠后進行加載預壓，通過預壓來消除膺架的非彈性變形及基礎沉陷，收集膺架、地基彈性變形數據作為箱梁設置預拱度的依據。預壓結束后，應對支架各接點及分配梁進行檢查，確認各桿件是否變形，作出桿件的安全性判定。根據未加載時測點原始標高、加載及卸載時各測點測量標高，繪出中線上距離-荷載-撓度圖，求出各測點彈性、非彈性變形值以及最大變形值，根據支架彈性與非彈性值，確定支架在跨中的最大變形量δ，以梁一端支座中心為坐標0 點，0 點至另一梁端方向為x 軸，向上為Y 軸，結合設計圖，建立反拱方程：Y=-4× (A+δ) ×x(l-x) /l2（A 為預留量，mm），求算出各梁模縫處調模標高，對梁模進行調整。

3.3 鋼筋模板預應力施工

現澆梁段底模采用竹膠板，側模模板采用大塊整體鋼模板加工而成，鋼筋及預應力施工同普通梁段。

4 支架平臺結構驗算

4.1 貝雷支架計算

分配梁將其承受荷載以多個集中力的形式傳遞給貝雷片縱梁，根據《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》[1]，每片桁架重270kg，材料為16Mn 鋼。簡化為簡支梁計算，受力簡圖見圖2。

圖2 受力簡圖

砼容重：26.5×227.1=6018.2 kN

模板自重：2×8.5=17 kN

施工荷載：2.5×8.5=21.25 kN

傾卸砼沖擊荷載：2×8.5=17 kN

振搗荷載：2×8.5=17 kN

I20b 工字鋼荷載：38×10.5×31.1×10/1000=124 kN

總荷載：Q=1.2×6018.2+17×1.2+1.4×21.3+1.4×17×2+124×1.2=7468.5 kN

單組貝雷片：7468.5/14/15=35.564 kN/m

計算結果如下：圖3 為剪力圖（單位：kN），圖4 為彎矩圖（單位：kN·m）。

由貝雷桁架結構容許內力表可知：

圖3 剪力圖

圖4 彎矩圖

最大剪力為245.1 kN＜490.5 kN，采用雙排單層加強貝雷片，滿足要求！

最大彎矩為1291.3 kN·m＜3375 kN·m，采用雙排單層加強貝雷片，滿足要求！

撓度f：

fmax= (5/384) ×ql4/EI

f=（5/384）×35.564×1000×（15×103）4/(2.1×106×1154868×7×108)=0.138mm

0.138mm＜L/400=300/400=0.75mm，滿足要求！

式中：q—均布荷載，kN/m；l—跨度，m；E—彈性模量，Pa；I—慣矩，cm4。

4.2 掛籃計算

掛籃采用Midas civil 建立模型進行計算。掛籃最大應力出現在底模后錨桿處，錨固于已澆梁段底板上，最大組合應力為σmax=443.3MPa＜[σ] =830MPa，滿足要求！

掛籃最大位移為21mm，出現在掛籃前下橫梁處，但是現澆段前下橫梁擬采用32 螺旋千斤頂加固，因此滿足要求！

5 結語

羊記溝左線大橋邊跨現澆段于2017 年12 月31 日澆筑完畢，施工完畢后，外觀質量良好，梁體無裂紋。其采用了貝雷片支架與掛籃相結合的施工方式，解決了復雜地形條件下無法搭設滿堂支架的問題，為今后山區復雜條件現澆梁施工總結了經驗，值得借鑒！