浅谈现浇简支箱梁梁柱式支架的应用

浅谈现浇简支箱梁梁柱式支架的应用

彭海林

43070319870418325X  中铁一局集团有限公司

摘要：现浇简支箱梁梁柱式支架是一种常见的桥梁施工形式，具有结构简单、施工效率高等优点，在桥梁工程中被广泛应用。文章结合台州市域铁路S1线银泰城特大桥35m现浇简支箱梁支架设计施工实例，介绍了梁柱式支架在现浇简支箱梁中的应用。

关键词：现浇简支箱梁；梁柱式支架；应用

0 引言

众多桥梁梁部工程考虑其施工成本，均采用支架现浇的方法施工，其施工难度大、安全风险高、施工周期长且成本高等特点成为桥梁梁部建设的关键环节，研究桥梁梁部施工支架结构形式对我国的桥梁建设有着积极的现实意义[1]。梁柱式支架在复杂地质地形条件下，支架搭设和拆除通过吊车与人工配合作业，速度快、作业人员少，能够节省了人力、物力及大面积地基处理的费用[2]。箱梁支架现浇工艺颇具代表性，其兼具结构整体性好、刚度大等多重优势[3]。因此，本文结合银泰城特大桥对现浇简支箱梁梁柱式支架的应用进行研究。

1 工程概况

银泰城特大桥，起点里程为S1DK10+300，终止里程S1DK11+755，全桥长1455m。本桥属于银泰城站～洪家站区间，线路沿既有中心大道路中绿化带敷设，交通便利。本桥跨越的主要道路有连接线四(规划)、洪龙路、大板桥村路(规划)、洪三路(规划)；跨越的主要河流为后洋王泾(不通航)、永宁河(Ⅶ级航道)。

该桥梁部结构采用30m、35m、40m双线简支箱梁，(40+60+40)m、(40+65+40)m四线道岔连续梁，(35+35+35+35)m双线道岔连续梁，(25+30+25)m双线刚构连续梁。桥墩一般采用双线矩形桥墩，四线连续梁采用双柱式桥墩。基础采用钻孔灌注桩，桩径1.25m。35m简支梁为单箱单室简支箱梁，桥面宽度10.9m，混凝土258.35m3，钢筋用量59.994t，钢绞线10.825t，整孔梁重约671.75t。

2 梁柱式支架施工工艺

2.1 支架设计

支架采用双层321型贝雷梁，贝雷梁桁架横向宽度9.9m，边支墩由4根Φ630-8mm的钢管立柱支撑与承台顶面，钢管立柱之间设置平联。贝雷梁桁架两端竖杆至竖杆跨度为29.82m，横向按90cm+2×45cm+4×22.5cm+10×45cm+4×22.5cm+2×45cm+90cm布置，腹板下横向间距22.5cm，翼缘板下横向间距45cm/90cm，纵向每组由双层12片组成。底板下横向间距45cm,纵向每组由双层10片组成，底板处贝雷梁端与墩柱≤1.35m空挡处采用纵向接长梁，接长梁由双拼［10槽钢组成，间距同贝雷片间距。

35m梁柱式支架从下至上此次为：φ630壁厚8mm钢管、砂筒、双拼I45工字钢横梁、双层321型贝雷梁桁架、I16工字钢分配梁（布置在贝雷梁节点处）、10×10（cm）方木（底板下间距20cm，腹板下间距30cm）、15mm木塑板底模、装配式钢侧模。35m现浇简支箱梁梁柱式支架截面布置图如图1所示

（a）35m简支梁现浇支架立面布置图

（b）35m简支梁现浇支架截面布置图

图1 35m现浇简支箱梁梁柱式支架截面布置图

2.2 工艺流程

图2 梁柱式支架施工流程框图

2.3 操作要点

（1）承台预埋件施工

在承台上面预埋螺栓与钢管柱连接，预埋前挂设工程线来控制预埋螺栓的平面位置及高程，同时利用水平尺测量、校正模板保证水平后与承台钢筋焊接加固。并采用珍珠棉套管对预埋螺栓进行保护。

（2）钢管立柱施工

根据梁体高度确定钢管立柱尺寸，钢管立柱切割时保证切口水平，钢管立柱上下钢板焊接时采取跳焊方法，以防止钢板局部受热过大而引起变形，最终使钢管立柱垂直度受到影响。

钢管立柱下钢板与承台预埋螺栓采用螺帽固定，下钢板与承台之间缝隙采用薄钢板调节。待钢管立柱调节垂直后，锁紧所有螺帽，并采用灌浆料将下钢板与承台之间缝隙填充密实，以确保钢管立柱下钢板与承台密贴，受力均匀。

相邻钢管立柱之间平联及斜撑均采用[16a槽钢，为方便施工并提高平联及斜撑材料周转使用率。槽钢与钢管立柱之间采用M20，8.8级螺栓连接。

钢管立柱平联施工完成后采用双拼[16a槽钢与已完工墩身附着连接，在槽钢与墩身砼接触处采用模板隔离，以防止槽钢锈迹污染墩身。

（3）砂筒施工

为便于施工操作，砂筒流沙孔采用5cm螺母制作（配套使用相应大小的螺杆）。同时为确保砂筒上下钢板与钢管立柱及横梁能够密贴，所有钢板及冲孔均采用机床统一加工制作。

砂筒制作好后利用已标定过后千斤顶及反力架对砂筒进行预压，在检测其承载能力的同时，确定砂筒内砂子的压实度系数。

在钢管立柱顶部安放砂筒，高宜控制在40cm～80cm之间，最高不能超过100cm，以便拆除，砂筒与钢立柱上钢板之间采用M20，8.8级螺栓连接固定。

（4）工字钢横梁施工

横梁采用双拼12米I45a工字钢，支点范围采用5根@150mm，t=10mm厚加劲板焊接。在砂筒上钢板做好砂筒中线标记，横梁坐落在砂筒顶上钢板上，并采用[10 槽钢在大横梁两侧加固并焊接在砂筒顶板上。保证横梁中线与砂筒中线相重合。

（5）贝雷梁安装

贝雷梁预先在地面拼装成组，再用贝雷架支撑架将部分贝雷梁连接成整体。起吊前预先在横梁上方做好各组贝雷梁位置标记。

由于分层安装，上下层贝雷梁自由挠度不一样，造成上下层之间无法安装桁架销轴，因此本项目采用预先在地面上拼装好双层贝雷梁，再由两台25t汽车吊一起吊装安放。吊装顺序由横梁中间向两侧对称吊装安放。以防止横梁侧翻倾覆。

各组贝雷桁架采用支撑架连接成整体，下层贝雷梁支点处跨内竖杆采用2］[10槽钢进行加强。贝雷梁与横梁之间采用型钢卡具（[8槽钢制作）焊接固定。

（6）分配梁安装

分配梁采用长度12米I16工字钢，布置在贝雷梁节点处，采用25t汽车吊安装，从中间往两边排放，人工拨移就位。分配梁与最外侧贝雷梁之间采用“U”型卡固定，防止人员在分配梁端部作业时发生侧翻倾覆。

在分配梁两侧铺设3mm厚钢板作为侧模安装及检查通道，并按规范要求做好临边防护栏杆。同时在两侧墩顶顺桥向布设一条钢丝绳，用于作业人员挂设安全带使用，以保证作业人员安全。

（7）支架预压

支架搭设完并验收后，对支架体系进行预压。预压的目的是检测支架自身的强度、刚度和稳定性，同时消除支架搭设的非弹性变形，检测支架承载预压后，砂筒的沉降量，测算出施工荷载时的弹性变形，根据箱梁张拉后的起拱度再计算出贝雷支架底模的预拱度。

（8）安装底模及侧模

根据计算所得梁体预拱度，并与预压报告相结合，得出梁体施工预拱度。采用沿贝雷梁方向绑扎方木来调节底模预拱度，在分配梁位置处将方木刨平，确保分配梁与方木密贴。所有预拱度调节好后，再铺设梁体底模、侧模。底模为木塑板，侧模为装配式钢模，两侧侧模通过对拉拉杆进行加固，拉杆间距2m。

3 结束语

通过对本工程现浇简支箱梁梁柱式支架整体效果来看，效果非常显著，主要表现在：一是支架坐落在承台上方，无需对地基进行处理，减少了地基换填、预压及后期恢复的工作，既节约了时间，也节约了成本；二是支架受力直接作用在已完工承台上方，受力均匀，支架不均匀沉降基本可以忽略，同时钢管立柱与已完工墩身附着连接，支架体系整体稳定性更高；三是支架体系所有材料均为一次加工成型钢构件，支架拆除方式为整体落架，同时整体运输到下一孔安装。节约了施工时间，提高了周转材料的使用效率，最终使成本得到结余。总之，现浇简支箱梁梁柱式支架具有先进、可靠、安全、经济等优势，值得推广与应用。

参考文献：

[1] 周杨. 多跨现浇简支箱型梁斜置梁柱式支架设计及应用[J]. 建材发展导向（下）, 2018, 16(5): 55-56.

[2] 龙胜平. 浅谈现浇简支箱梁梁柱式支架法施工工艺[J]. 太原城市职业技术学院学报, 2018, (9):164-166.

[3] 刘奕明. 高铁大桥工程中的简支箱梁一跨式支架现浇施工工艺及控制要点[J]. 工程建设与设计, 2022(16): 137-139.