钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架在现浇箱梁施工中的应用

钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架在现浇箱梁施工中的应用

邱斌

中交一公局集团有限公司 北京 100000

摘要：钢管柱与贝雷梁组合支架在现浇箱梁施工中应用较多，具体到各个项目有其不同程度的区别，本文以重庆合长高速项目兴木枢纽互通A匝道拼宽桥现浇箱梁为例，阐述高度高、高宽比大的钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架的设计与施工，为类似工程提供一定的借鉴作用。

关键词：钢管柱；贝雷梁；盘扣；组合支架；应用

0引言

钢管柱与贝雷梁组合支架在现浇箱梁施工中应用广泛，但其应用在净空高、桥面宽度窄的现浇箱梁中仍存在较高安全风险。因此，本文通过详细阐述重庆合长高速项目兴木枢纽互通A匝道拼宽桥现浇箱梁钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架的设计方案及施工技术，形成一套安全、可靠的施工技术方案，为类似工程提供参考。

1工程概况

重庆三环高速合川至长寿段全线有8个互通、4个枢纽互通，预应力混凝土现浇箱梁共计72联。兴木枢纽互通A匝道拼宽桥按六联设计，孔径布置为：3×30m+4×30m+3×30m+4×30m+4×30m+4×30m，桥梁全长607.4m，其中第五、六联上部结构采用预应力混凝土连续现浇箱梁，桥面宽4.625m～13.571m，纵坡-2%，最大墩高28.386m。

2 支架方案设计

采用钢管柱+贝雷梁+盘扣组合支架方案，具体设计如下：

2.1下部结构

基础采用桩基+条形承台，钢管柱采用装配式，规格为Φ609×14mm，由厂家提供。桩基直径1.2m，按端承桩设计，嵌入中风化岩层深度不少于3倍桩径。第五联：每跨布置3排桩基，位置在桥墩处（距墩中心3.6m）及跨中处，每排3根，桩间距3.609m，其顶上设置钢筋混凝土承台，桥墩旁的承台长8.618m，宽1.4m，高0.5m，其上布置1排3根钢管柱，跨中处承台长8.618m，宽2.5m，高1m，其上布置两排6根钢管柱(中心间距1.61m)。第六联每排布置4根桩基、4根钢管柱，承台长度为12.227m，其它与第五联相同。钢管柱与承台800mm×800mm×16mm预埋钢板采用焊接连接，钢管柱距顶端1m位置开始每隔3m设置纵、横向连接系。对于墩台附近只有一排钢管柱的情形，钢管柱应与桥墩之间进行纵向连接。

钢管柱顶部设顶托，顶托采用910mm×910mm×16mm钢板，以焊接方式连接。顶托上设下横向承重梁，材料规格为2I50a。

2.2上部结构

每组贝雷片采用45花架连接成整体（端头必须设），各组贝雷梁在两端及每6m位置设置90花架。贝雷梁上设上横向承重梁，材料为I20a，间距1.5m。上横向承重梁上采用盘扣支架以方便精确调整模板标高和拆卸模架，其布设如下：

承重立杆采用外径60mm、壁厚3.2mm的无缝钢管（Q345B材质），水平杆采用外径48mm、壁厚2.5mm的无缝钢管（Q235B材质），斜杆采用外径42mm、壁厚2.5mm的无缝钢管（Q235B材质）。纵向步距：采用1.5m。横向步距：第五联第1、3跨采用0.9m，第五联第2、4跨采用0.9m、1.2m两种规格进行布置，第六联第1、2、4跨采用0.9m、1.2m两种规格进行布置，第六联第3跨采用0.9m、1.2m、1.5m三种规格进行布置。竖向步距：采用1m、0.5m。

纵向分配梁：布置在支架顶托上，采用I14。横向分配梁：布置在纵向分配梁上，底板处规格为150×100mm木条，翼缘板处规格为100×100mm方木，间距都为0.25m。

3 施工方法

施工流程：施工准备→支架钢筋混凝土基础施工→钢管柱安装→双拼工字钢下横向承重梁安装→贝雷梁分组拼装、吊装→工字钢上横向承重梁安装→盘扣支架搭设→纵向分配梁安装→横向分配梁安装

3.1准备工作

支架搭设前应先对支架搭设位置的场地进行整平，按图纸设计要求加工好钢管桩、法兰盘等可预先加工的材料。搭设前，对支架桩基础位置进行准确放样、定点，控制桩基础位置。

3.2基础施工

桩基施工：桩基采用C30钢筋砼。在准备工作完成后，对桩基础位置进行复测，确保桩位准确无误，其后采用直径1.2m的旋挖钻进行钻孔施工，桩基础按端承桩设计，桩基嵌入持力层（中风化岩层）至少3倍桩径。

承台施工：承台采用C30钢筋砼。桩基施工完成后凿除桩头，绑扎承台钢筋，预埋δ=16mm的80cm×80cm钢板并确保其水平，在钢板下设置4根φ25锚筋，单根长38cm，锚筋穿过钢板预留孔通过双螺帽固定连接。施工时注意将桩基竖向钢筋与锚筋进行焊接连接。

3.3钢管柱安装

钢管柱顶采用同一标高进行控制，箱梁纵坡、横坡根据组合支架中盘扣支架进行调节。最高处钢管柱高25m，分2节，每节12.5m，上下节之间通过法兰盘螺栓连接。安装前钢管底部按设计焊接8个200×70×16mm加劲板，顶部按设计焊接8个250×150×16mm加劲板和910×910×16mm垫板。

施工工序：安装每处第一节钢管柱→安装第一节纵、横向连接系→安装第二节钢管柱→安装第二节纵、横向连接系。

3.3.1分节安装

第一节安装时，在预埋钢板上测量定位钢管柱位置，画出外径线，采用吊车进行吊装，初步吊装到位后采用全站仪（或人工吊线法）检查垂直度，符合要求后底端与承台预埋钢板满焊；第二节吊装时应清除底部浮锈和渣土，顶紧上下节钢管柱对接面。

3.3.2钢管柱纵、横向连接系安装

米字形连接系材质为方钢，四个端头设置钢板并在钢板上钻4个螺栓孔，由厂家加工好运至现场。纵、横向连接系从钢管柱距顶端1m位置处开始每隔3m设置。施工时在钢管柱设计位置安装抱箍装置，连接系与抱箍钢板通过螺栓连接。

3.3.3钢管柱与墩柱间连接系的安装

钢管柱侧连接方式与纵、横向连接系安装方式相同，墩柱侧采用打膨胀螺栓直接把连接系固定在墩柱上，施工完后采用切割拆除。

3.4下横向承重梁安装

横梁采用2I50a工字钢，采用吊车进行吊装。吊装前先在钢管柱顶托上标出工字钢定位线，按定位线进行吊装，确保横梁传力中心线与钢管立柱中心线重合。安装时横梁需放置水平，为防止工字钢出现横向滑移现象，在钢管柱顶托上大小里程侧用小钢板将横梁与钢管柱顶端焊接牢固。

3.5贝雷梁安装

贝雷梁在现场按2片或3片一组进行分组拼装，分组拼装后进行吊装作业。每一组贝雷梁按布置平面图进行吊装，安装到位后，应与下横向承重梁连接牢靠，每组贝雷梁之间在两端及每6m处采用90花架进行连接，使得每组贝雷梁连成整体，并在每跨端安装限位装置。

3.6 上横向承重梁安装

贝雷片安装完成之后，铺设上横向承重梁作为盘扣支架基础。横向承重梁采用I20a工字钢，顺桥向间距150㎝，桥墩附近应根据实际情况调整横梁间距以适应盘扣支架纵向步距的变化。

3.7 盘扣支架搭设

待上横向承重梁安装固定完成之后，进行盘扣支架的搭设。搭设前检查可调底座、竖杆、横杆、斜杆、顶托等材料质量，合格后方可进场，并在承重梁上按设计放样出竖杆位置。搭设时将可调底座准确放置在定位线上，按照先立杆、后水平杆、再斜杆的顺序搭设形成一个基本架体单元，以此逐层扩展搭设，直至完成整体支架体系。

3.8 纵、横向分配梁搭设

盘扣支架搭设到位后，通过立杆顶端可调顶托布置纵向分配梁。纵向分配梁采用I14工字钢，安装时注意安放在顶托中心位置，布置完成后，在上面布设横向分配梁，翼缘板模板横向分配梁采用100×100mm方木，底板模板横向分配梁采用150×100mm矩形木条，布置间距都为0.25m。搭设时应注意对间距进行控制。

4 施工控制要点及注意事项

4.1严格对进场材料进行验收，避免因材料质量问题影响支架安全。

4.2准确定位桩基、钢管柱、承重梁等平面位置，保证同排钢管中心线在一条直线上。

4.3所有钢管柱顶面设计为同一标高，施工时应控制承台及预埋钢板标高，降低钢管柱安装顶标高偏差，如下横向承重梁与各钢管柱顶钢板因标高偏差不能密贴，可根据偏差情况采用下垫钢板调整。

4.4注意确保承台预埋钢板处于水平及钢管柱上下端头与钢管垂直，调整钢管柱垂直度保证全长两端中心连线的偏差度控制在20mm以内。

4.5钢管柱底部及加劲板与预埋钢板、钢管柱顶部及加劲板与垫板焊接要按设计要求焊透。

4.6钢管柱下方应垫好枕木，起吊前绑好安全爬梯，吊装时应防止在地面拖拉，造成钢管柱损伤。

4.7下横向承重梁在支撑贝雷梁处注意要布设450×73×12mm加劲板。

4.8支架搭设完成后要对支架的支撑体系、支架垂直、扣件连接等进行全面、仔细检查，确保支架整体牢靠。

结语

本文通过对重庆合长高速项目兴木枢纽互通A匝道拼宽桥现浇箱梁钢管柱、贝雷梁和盘扣组合支架体系的论述，形成了一套现浇箱梁支架施工方案，其在合长高速项目得到广泛使用，实践证明了其安全性、可靠性，对同类工程施工具有广泛的借鉴作用。

参考文献

[1]何永昶．高大跨度钢管柱及贝雷梁支架体系在曲线现浇连续梁中的应用．《上海铁道科技》2016年第1期

[2]金锋．钢管立柱加贝雷梁组合支架在现浇箱梁施工中的应用．《中国高新技术企业》2016年第24期

[3]毕永清.钢管支墩与贝雷梁支架在现浇梁施工中的应用．《施工技术》，2011年7月上第40卷第344期