贝雷梁+托架+支撑作为现浇箱梁支架的施工技术

摘要：山区高速公路现浇箱梁常用支架形式有钢管桩贝雷片和碗扣件支架组合、钢管桩与贝雷片支架组合、碗扣式满堂脚手架、抱箍和贝雷片组合等。本文以梅大高速公路三河互通A匝道桥现浇箱梁为工程实例，通过对各种支架形式的比选，仅从施工技术角度阐述采用贝雷梁+托架+支撑作为现浇箱梁支架的施工工艺及施工要点。

    关键词：贝雷梁；托架；支撑；现浇箱梁；施工技术；

工程概况

    梅大高速公路（梅州梅江区三角镇至大埔县三河镇段）往西与天(津)汕(尾)国家重点公路粤境梅县城东至程江段高速公路、河梅高速公路、汕梅高速公路相连，往东延伸至福建，与福建乃至与全国的高速公路网衔接，三河互通立交位于大埔县三河镇，该立交连接线湖寮连接线，是三河镇、湖寮镇以及大埔东南部城镇（百候、枫朗、双溪）的车辆上下高速公路的出入口，A匝道桥位于三河互通A匝道上，横跨梅潭河。

1、设计概况

    三河互通A匝道桥桥跨布置为（4×26）+2×（4×23）+（1×18）+（21.05+2×24+21.05）+（4×24）+（3×24）+（3×23）m，上构采用预制T梁和现浇箱梁逐孔浇筑，其中现浇预应力箱梁为第七联和第八联，现浇钢筋混凝土箱梁为第四联位于河中，其中第四联墩高30m，第7联墩高最低16m最高29m，第8联墩高最低29m最高38m。

2、地质情况

    桥区为丘陵低山，地层揭露有第四系冲表土层、上更新统残积层和侏罗系中统漳平组地层。桥位表层为粉质粘土层，稍湿，硬塑，粘性较好，含少量碎石和草根；下层为强风化粉砂岩。

3、现浇箱梁支架的选择

    现浇箱梁支架的形式多种多样，山区高速公路现浇箱梁常用支架形式有：钢管桩贝雷片和碗扣件支架组合、钢管桩与贝雷片支架组合、碗扣式满堂脚手架、抱箍和贝雷片组合。对于A匝道桥现浇箱梁支架方案的选择，要根据地形地貌、结构特点、经济效益、材料来源等方面综合考虑。因A匝道桥的墩高较高，如使用碗扣式满堂脚手架，其弹性、非弹性变形量较大，安全稳定性较差，且使用脚手架数量大，不经济。如使用钢管桩贝雷片和碗扣件支架组合、钢管桩与贝雷片支架组合，虽材料周转利用率高，适用性强，安全可靠，但投入的钢管材料较大，加工制作工作量大，不经济。而抱箍和贝雷片组合，是直接利用已经施工完成的盖梁作为支撑点,并在施工过程中在墩身及盖梁上预埋固定支架或利用墩身的抱箍做支撑点,将贝雷梁架于盖梁上,然后立模浇筑施工箱梁，完全无落地支架及落地支撑,解决了现场场地受限的问题，在经济上最为节约。但处理不当容易造成墩柱受偏载影响或造成盖梁砼损伤，影响支架稳定性，技术处理上较复杂。根据A匝道桥的实际情况，应采用贝雷梁+托架+支撑的施工方案，该方案的特点是，贝雷梁两端支撑在桥墩的预埋牛腿上，在贝雷梁上支模，然后施工上部结构。同时为了减小施工荷载对桥墩的偏载影响，增强贝雷梁的稳定性、减小跨中挠度，应在箱梁跨中或牛腿托架等部位设立钢管支撑，以降低跨中挠度或形成牛腿托架处施工平台避免墩柱偏心受压，虽有落地支撑体系，但钢管用量大量减少，经济适度可行，方便施工。

二、贝雷梁+托架+支撑支架体系的施工方法

    梅大高速公路三河互通A匝道桥现浇箱梁段采用贝雷梁+托架+支撑支架体系进行现浇箱梁施工，施工顺序为：先施工第八联的第三跨，再施工第八联的第一、二跨，采用两端张拉；后施工第七联（分段张拉，先施工第三跨，最后施工第二跨和第一跨）。其支架体系分为上部组合体系与下部组合体系。

1、上部组合体系

    上部组合体系主要由贝雷桁架及其横向连接体系组成，贝雷桁架由间距为45cm的花窗进行横向连接，超过45cm的由槽10型钢做成剪刀撑进行横向连接。

    在贝雷桁架上铺设的横向分配梁槽钢采用[20型钢（A匝道第4联部分采用2[10型钢，围成箱型），间距为75cm按圆形放射状铺设在贝雷桁架上，分配梁槽钢以骑马螺(U型螺丝)固定在贝雷梁上。

2、下部组合体系：

（1)预埋牛腿，主要适用于存在柱间系梁的第八联第二、第三跨。在圆柱墩齐系梁顶的位置于墩柱中预埋Ⅱ36b（上翼缘及腹板加焊1cm钢板）作为牛腿上托架，齐平系梁底的位置于墩柱中预埋Ⅱ32b（上翼缘及腹板加焊1cm钢板）作为牛腿下托架，上下托架之间采用双槽32b（围成箱型）作为牛腿斜杆。

（2)承重梁方案，主要适用于存在有盖梁的第四联、第七联、第八联第一跨。在盖梁上指定位置预埋Ⅱ36b（上下翼缘加焊1cm钢板、腹板各加焊2cm钢板）作为牛腿托架，在牛腿托架上架设Ⅱ36b作为承重梁。

（3)现浇箱梁跨中加630mm钢管：

①当进行A匝道现浇箱梁施工时，为减小现浇时跨中支架的挠度，可在现浇箱梁跨中增加由6根630mm钢管组成的两排（每排3根）临时柱式支承，630mm钢管上架设三根45b作为承重梁，钢管间增加适当的横向连接，以保证其稳定性（详见：示意图）。

②在A匝道第八联的第一、二跨施工中，可以在预埋牛腿托架下使用2根529mm钢管作为临时支承，钢管与圆柱墩之间，采用[20型钢直接撑在圆柱墩，以保证其稳定性。用并在牛腿旁边架设由2根529mm钢管和Ⅱ36b组成的门式支架，在门式支架与牛腿之间搭设Ⅱ36b组成的横梁，以此形成平台，方便在施工时盖梁两侧的加强弦杆贝雷能同时搭设。在钢管间增加适当的横向连接，以保证其稳定性（详见：示意图）。

三、贝雷梁+托架+支撑支架体系的施工要点

1、牛腿安装

    在圆柱墩和薄壁墩设计好的标高安装已加工好的型钢，型钢安装固定好后，再浇筑墩身混凝土，等混凝土达到设计强度后，继续安装后继支架系统。

2、扩大基础埋设

    本方案的扩大基础采用275×275×120cm，直接在钢管桩的位置上开挖,扩大基础的顶面距离地面的高度不小于50cm，每个基础支承两根支撑钢管，在基础浇注砼时预埋1cm厚的钢板作为支撑钢管焊接预埋件。基础砼采用C30，钢筋采用Φ16，钢筋布置间距为20cm。

3、钢管支架搭设

    A匝道桥跨中钢管支架采用φ63.0cm的钢管，横桥向布置2排，左右幅一起考虑布置，以增加支架的稳定性，间距为4m；纵桥向每孔布置3排，间距为5.56m。

（1）直接安装到扩大基础

    支撑钢管采用φ52.9cm的钢管，钢管搭设前在场地内先加工成每节12m长的标准节段。非标准节段根据高度的不同进行加工。支撑钢管的安装采用50t的汽车吊或履带吊来实现。

    首节与扩大基础或管桩基础焊接时，要注意钢管一定要保持垂直，保证钢管不会偏心受压从而保证现浇支架的安全，其余节段钢管之间的连接接长采用栓接。每接长一层Φ63.0cm的钢管之后进行该层工钢32横向平联钢管的连接安装，横向钢管要与Φ63.0cm钢管的开剖口进行焊接。第一层横向钢管焊接完成后，接着继续Φ63.0cm竖向钢管连接，如此循环一直到要求标高。

（2）基础承载力计算

    取扩大基础基底承载力[fa]=200kPa，则扩大基础所需面积：

    扩大基础尺寸拟采用2.75m×2.75m×1.2m（基底面积为7.6m2），具体的各孔扩大基础尺寸根据现场轻便触探的地基承载力结果确定。

    取钢管桩管壁摩阻力qk=45kPa，则钢管桩基础所需长度：

钢管桩基础长度拟采用9m，要求贯入度达到5cm/十锤。

（3）直接振动锤击打

    采用管桩基础，管桩采用与支撑钢管直径一样的钢管，间距与支撑钢管布置一样；施打时首先，吊车在施打钢管位置附近就位，吊车把钢管桩从加工场地运到打桩船前面；接着吊车把钢管吊起摆直，测量人员指挥吊车精确就位和调整钢管竖直，就位精度控制在10cm以内，垂直度控制在1%以内；然后开始打设钢管桩，要求贯入度达到5cm/十锤。

支架钢管安装完毕后，在顶节开槽口，槽口大小能满足放置2I45b工字钢。

4、承重工字钢安装

    承重工字钢采用2I36b工字钢，放置在预埋墩身的牛腿上，再把2I36b工字钢固定预埋墩身牛腿或钢管上。

5、吊装贝雷梁

    贝雷梁在场地内拼装成型后，用汽车吊或履带吊安装就位。贝雷梁安装前，须在2I36b工字钢上标出贝雷梁位置，且在一侧焊上钢筋或型钢作为限位，以提高安装速度。贝雷梁安装就位后，用8号槽钢焊接U型卡，将其固定在2I45b工字钢或盖板上。注意：贝雷梁的节点应落放在工字钢上，如节点不在工字钢上的，应加槽钢加劲支撑。

6、铺设横向分布槽钢

    铺设的横向分布槽钢采用 [20槽钢，间距为75cm铺设在贝雷梁上，分布槽钢以骑马螺丝固定在贝雷梁上。

7、铺设纵向方木及底夹板

    纵向分布采用10×10cm的方木，在方木底下用三角尖垫或短钢管，便于调整标高和卸模，方木铺设间距为40cm，与槽钢用铁线绑牢，在方木顶上铺设2cm厚的夹板作为底板。

8、贝雷梁+托架+支撑支架体系的注意事项：

（1）当风力达到六级以上时须暂停施工；

（2）须注意支架安装的标高，平联在焊接时要注意焊缝质量，平联的焊缝须由（3）、技术水平较高的焊工施焊；

（4）安装支架的施工操作人员高空作业时要佩戴安全带以保安全；并在钢管上设置爬梯及在顶部挂活动的操作平台，以便焊工及作业人员上下及操作。

（5）对于支架的承重工字钢和贝雷梁，其支撑位置应在贝雷梁节点上（如不在节点位置，需用槽钢在支撑位置进行加强），且其支撑点应垫紧。

四、结语

    对于贝雷梁+托架+支撑支架体系的受力验算及支架预压本文不再赘述。采用该种支架方式进行现浇箱梁施工，其经济性及施工工艺的成熟度，仍需继续探讨及深入研究。

参考文献：

[1]JTG/T F50-2011，公路桥梁施工技术规范.

[2]中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工艺标准.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。