大跨度贝雷梁支架法现浇梁施工技术研讨

大跨度贝雷梁支架法现浇梁施工技术研讨

王向红

中铁上海工程局集团华海工程有限公司 上海 201101

摘要：针对宁高城际轨道交通二期工程高淳特大桥134-135#、139-140#现浇箱梁为工程实例，简要介绍大跨度贝雷梁支架法现浇梁施工技术控制要点，取得相关工程技术参数，为今后同类工程施工提供经验数据。

关键词：现浇箱梁、贝雷梁支架法、冻结帷幕、技术控制

Abstract ：In view of the rather high intercity rail transit phase II Engineering Gaochun bridge 134-135#, 139-140# now cast-in-situ box girder as an example, briefly introduces long-span Bailey beam support method of cast-in-situ beam construction technology and control points, related engineering and technical parameters and provide empirical data for construction of similar projects in the future.

Key Words：Cast-in-place box beam, shell beam support method, freezing curtain, technical control

引言

现浇箱梁施工一般采用满堂支架法施工，当地形条件特殊，不能提供满堂支架作业条件时，考虑采用钢管柱+贝雷梁+支架法施工现浇箱梁，但受贝雷架挠度变形较大等不利因素影响，业内贝雷架现浇箱梁最大跨度均小于30.0m，超过30.0m跨度贝雷架支架法现浇箱梁在业内比较少见，在我公司属第一次使用，在施工过程中，优化施工方案保证方案满足基本要求的前提下，通过支架预压、数据监测为现浇梁施工提供可靠的技术参数，保证施工顺利进行，同时保证在较大挠度变形条件下，箱梁混凝土结构的安全。

1工程概况

高淳特大桥134-135#、139-140#现浇箱梁位于南京市高淳区淳溪镇，横跨芦溪河，与宁高新通道芦溪河大桥共线建设，该桥梁位于新通道芦溪河大桥左右幅幅中间，呈对孔布置，桥梁线路与河流夹角为60°。因新通道计划2014年底通车，芦溪河公路桥与该两跨现浇梁同时施工，公路桥进行桥梁下部结构及架梁施工，城轨桥进行现浇梁施工，相互影响较大。桥址立体关系如图1.

该两跨现浇箱梁为单箱室简支箱梁，跨度均为32.86m，梁缝6cm，梁端至支座中心为0.45m，梁高2.0m，桥面宽度9.0m,箱梁断面如图2。

图1：芦溪河桥的立体关系图

图2：箱梁断面图（cm）

2施工方案

根据现场施工条件，该两跨现浇梁均处于芦溪河中，且与新通道芦溪河公路大桥同时施工，现场不具备采用常规搭设满堂支架施工现浇箱梁的条件，经过技术人员多次讨论论证，我保证城轨现浇梁在架桥机过孔之前完成，公路桥施工节点满足年底通车节点要求，确定高淳特大桥134-135#、139-140#两跨现浇箱梁采用钢管柱+贝雷架+支架的施工方案。

2.1钢管柱+贝雷架+支架法现浇箱梁的设计

现浇梁采用钢管柱+贝雷架+钢管支架体系施工，在承台上施工混凝土支墩，保证现浇梁施工不影响下部公路桥施工，混凝土支墩上布置φ609*16mm钢管柱，钢立柱上部设置三拼45a工字钢，然后纵向拼装贝雷片，再搭设支架，立杆顺桥向间距为0.9m，横桥向腹板处间距为60cm,底板和翼缘板处间距为90cm，步距为0.6m，腹板处、底板处主楞采用工字钢10，翼缘板处主楞采用双拼直径4.8cm钢管，腹板处次楞采用10cm×10cm方木，间距为20cm，底板处次楞采用10cm×10cm方木，间距为30cm，翼缘板处采用10cm×10cm方木，间距为60cm。竹胶板采用1.5cm厚的竹胶板。支架体系半剖面图4、支架断面图5

图4：支架体系半剖面图

图5：支架体系断面图

2.2贝雷架安全计算

由于该现浇梁跨度为32.86m，较之常规贝雷架，其业界最大跨度均不大于30.0m,且大多使用与临时便桥等结构，该贝雷用于现浇梁，其安全性是使用控制的关键。本方案中采用双层加强型贝雷片，根据贝雷架承载能力表，M_容=3375.26KN.m；Q_容=245.2KN取腹板处最不利荷载进行贝雷架安全验算。如图6

图6：贝雷架荷载分析图

贝雷架自：G1=3×10×2×0.29=17.4t；

结构自重：G2=1.1×30×2.65=87.45t；

活载重：G3=5÷10×1.1×30=14.85t；

q=（（G1+G2）×1.2+G3×1.4）×10÷30÷3=16.29kN/m；

Mmax=ql2/8=16.29*30*30/8=1832.6KN.m< M容=3375.26KN.m,弯矩满足要求。

Qmax= ql/2=16.29*30/2=244.3KN＜Q容=245.2KN,剪力满足要求。

w=5ql4/384EI=14.4mm满足要求

本计算中对模板、主楞、次楞、钢管等其他构件不在进行安全性能计算。

2.3钢管柱+贝雷架+支架法现浇箱梁支架体系施工注意事项

1）混凝土支墩与钢管柱的连接采用在混凝土支墩上预埋钢板与钢管柱焊接连接，焊缝饱满。

2）钢管柱之间采用10槽钢剪刀撑连接，保证钢管柱形成良好的传力体系。

3）贝雷架相互之间的连接，相邻贝雷架之间全部安装窗格链接，所有销子安装卡扣，保证贝雷架形成整体受力体系。

4）贝雷架上部设置25a工字钢、工字钢有直接与底托接触，为防止刚性构件之间因不均匀传力传力滑移，工字钢与贝雷架、底托之间加焊钢筋连接。

3支架体系预压

为检验支架体系的安全性，收集支架体系的弹性和非弹性变形数据，保证现浇箱梁的线形，避免对箱梁的不利影响，因工期紧张，两跨现浇梁同时施工，同时结合现场实际情况，分别采用预压块、沙袋预压。

3.1支架体系预压

1）134-135#跨现浇梁采用条形预压块在贝雷架上预压，预压块单个长8.0m，宽0.5m，高0.45m，单个1.8m³，共120个，分三次加载完成，分别为60%、100%、120%，总预压量562t,预压荷载分布图如7：

图7:134-135#现浇梁预压分布图

2）139-140跨现浇梁采用砂袋在模板上预压，按照箱梁总量120%预压分三次加载完成，分别为60%、100%、120%，总预压总量为572t， 预压荷载分布图如8:

图8:139-140#现浇梁现场预压图

3.2支架体系监测

在支架预压过程中，对支架安全性能进行监测，在验证支架体系安全性的前提下，通过检测数据分析，形成支架弹性变形数据，为现浇梁预留预拱度提供可靠的技术数据，后附:预压总表变形量表1；弹性变形量表2。

通过监测数据：在120%荷载预压条件下，支架最大变形量分别达67mm、58mm，全体卸载后最大回弹量分别为58mm、41mm，变形量较大，特别是弹性变形量较大，直接影响梁体结构线性及混凝土结构的性能安全。

4现浇梁支架弹性变形针对性措施

因该支架体系预压弹性变形最大为58mm,超过体系计算值14mm，且大于容许变形值20mm，

4.1现浇梁预拱度的设置

在支架预压过程中，非弹性变形随支架的预压基本消失，但弹性变形始终存在，经过预压数据的分析，采用对现浇梁底模板预先设置拱度的方式，以减少弹性变形对梁体线性的影响。该两跨现浇梁预拱度设置如下表3

该箱梁混凝土采用一次性浇筑成型，横向先浇筑底板、再浇筑腹板，最后浇筑顶板；纵向先浇筑跨中，采用两台汽车泵由跨中向梁端对称浇筑。

4.3施工资源投入

该箱梁共180m³C50混凝土，采用两台泵车同时浇筑，控制在6小时内浇筑完成，每小时浇筑30m³，每台泵车每小时浇筑15m³（2车）。在现浇梁浇筑过程中，搅拌站停止预制梁、墩柱等混凝土供应，2台搅拌楼供应混凝土。

现场增加混凝土施工人员投入，每台泵车配置8名混凝土工，2人负责放料，6名振捣人员（共3组），共配置混凝土工16人，从组织上加快混凝土施工进度。

4.4调整混凝土初凝时间

现场预制箱梁C50混凝土初凝时间约为4小时，在该两跨箱梁混凝土供应中，适当调整缓凝剂的用量，初凝时间控制在8小时，以匹配浇筑用时，在混凝土初凝之前完成混凝土浇筑。

5结语

通过对该两跨钢管柱+贝雷架+支架法现浇梁的理论计算，模拟现场工况采用两种不同的方式进行预压，通过对预压数据的分析论证，针对因贝雷架跨度大，预压弹性变形过大等问题，从组织上、技术上采取了一系列针对性措施，保证了现浇梁支架体系的安全，有效的控制该跨现浇梁的施工质量，为同类型现浇梁施工提供可靠的技术参考。