逐孔現(xiàn)澆梁貝雷支架施工技術(shù)

蘇彥軍

摘 要：現(xiàn)澆箱梁在目前的公路、鐵路以及市政橋梁工程中都有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)澆箱梁支架形式多種多樣，主要有落地式滿(mǎn)堂支架、貝雷梁支架、軍用梁支架以及造橋機(jī)施工等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合考慮現(xiàn)澆支架形式，在山谷、河流以及橋下地基較軟的情況下，采用落地式滿(mǎn)堂支架較難實(shí)現(xiàn)，墩旁牛腿貝雷梁支架、軍用梁支架以及造橋機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯。在快速施工逐孔現(xiàn)澆梁時(shí)，造橋機(jī)有存在下一孔工作面不能及時(shí)提供的缺陷，墩旁牛腿貝雷梁支架顯現(xiàn)出更強(qiáng)的適用性。

關(guān)鍵詞：貝雷片支架；施工技術(shù)；現(xiàn)場(chǎng)施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）09-0037-03

在我國(guó)橋梁施工中廣泛適用的“321”型貝雷片是在原英制貝雷桁架橋基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情和實(shí)際情況研制而成的快速組裝橋梁，于1965年定型生產(chǎn)，在我國(guó)得到了很大發(fā)展，廣泛應(yīng)用于國(guó)防、戰(zhàn)備、交通工程、市政水利工程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便、架設(shè)快捷、載重量大、互換性好、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。墩旁牛腿配合加強(qiáng)型貝雷縱梁形成的現(xiàn)澆梁支架形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝靈活，裝卸方便， 是快速施工逐孔現(xiàn)澆梁的理想選擇。

1 工程概況

汕梅高速公路汕頭至揭陽(yáng)段二標(biāo)泰山路跨線(xiàn)橋共計(jì)54個(gè)墩，其中20～35#墩梁部設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆箱梁，該位置地質(zhì)為：表層分布有0.5～1.5m厚的粘土，向下為3m的細(xì)砂層，5～32m為淤泥質(zhì)亞粘土，粘性較好，地下水位位于原地面以下1m左右。

具體梁部形式為左幅15孔現(xiàn)澆箱梁分為3聯(lián)，其中20～26#墩為第1聯(lián)，26～30#墩為第2聯(lián)，30～35#墩為第3聯(lián)，從26#墩向大小里程同時(shí)逐孔施工。右幅15孔現(xiàn)澆梁同樣分為3聯(lián)分別為20～27#墩、27～30#墩、30～35#墩，從27#墩向大小里程同時(shí)逐孔施工。該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁設(shè)計(jì)為單箱雙室至單箱多室，結(jié)構(gòu)高度1.65m，跨中截面處箱梁頂板厚度24cm，底板厚度22cm，腹板厚度45～50cm，箱梁懸臂長(zhǎng)度統(tǒng)一為2.4m，箱梁截面的頂、底板橫坡相同，并同該處橋面橫坡，各腹板處于鉛垂面內(nèi)，此處梁高至頂板至底板的鉛垂高度。下部結(jié)構(gòu)為雙柱的，梁部設(shè)計(jì)為雙箱室3腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，下部結(jié)構(gòu)為3柱或4柱的，梁部設(shè)計(jì)為多箱室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。施工方法采用逐孔現(xiàn)澆的方式進(jìn)行，最大跨徑30.8m。

2 方案選定

該形式現(xiàn)澆梁一般采用滿(mǎn)堂紅支架的形式施工，但該地區(qū)地處軟基地段，橋下淤泥軟基深度32～36m，若采用滿(mǎn)堂紅支架形式將耗費(fèi)巨大的成本進(jìn)行地基處理。而采用墩旁牛腿貝雷支架的現(xiàn)澆梁支架形式能對(duì)有效的控制地基處理的龐大費(fèi)用，減少了對(duì)環(huán)境的依賴(lài)和破壞，成本較低，適用范圍廣。貝雷片采用加強(qiáng)弦桿加強(qiáng)，保證縱梁的抗彎能力和剛度，各構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)拼裝方便，梁部施工完畢即可拆除向前倒用，不過(guò)多占用資源。

采用貝雷支架方案首先在墩柱內(nèi)預(yù)埋牛腿，充分利用通過(guò)加強(qiáng)弦桿加強(qiáng)后貝雷片自身抗彎能力大的特性，實(shí)現(xiàn)大跨徑現(xiàn)澆梁支架一次過(guò)孔，減少了地基處理的費(fèi)用，降低了軟基地區(qū)的地基承載力風(fēng)險(xiǎn)。支架頂部采用砂層調(diào)節(jié)底模標(biāo)高，在貝雷梁支架水平的前提下實(shí)現(xiàn)了橫坡變化較大的現(xiàn)澆梁段底模標(biāo)高的精確控制。

3 貝雷片支架施工方法

3.1 工藝流程

安裝墩柱牛腿→拼裝貝雷片縱梁→安裝橫向工字鋼→安裝縱橋向方木→安裝底模→安裝側(cè)?！壴后w鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力管道→安裝箱梁內(nèi)模→綁扎箱梁頂板鋼筋→加固模板→澆筑箱梁混凝土→等下一孔現(xiàn)澆梁張拉完畢之后拆除本孔支架。

3.2 預(yù)埋件設(shè)置

施工墩柱時(shí)，在墩柱橫橋向預(yù)埋45b工字鋼，工字鋼腹板兩側(cè)焊接厚度2.2cm的加勁鋼板，工字鋼上相分為2層，上面一層工字鋼長(zhǎng)度為4.8m，下面一層工字鋼長(zhǎng)度為2.5m，上下層工字鋼間距為2.0m。在墩柱預(yù)埋工字鋼上下焊接Φ12mm螺紋鋼筋，縱橋向鋼筋長(zhǎng)度為50cm，橫橋向鋼筋長(zhǎng)度為120cm，網(wǎng)格間距10×10cm，工字鋼下方設(shè)置3層鋼筋網(wǎng)片，上方設(shè)置1層，以提高工字鋼上下方混凝土的局部抗壓能力。鋼筋網(wǎng)片設(shè)置如圖1。

支架拆除完畢之后將工字鋼露出墩柱的部分割除，并將工字鋼兩頭封堵，中間注漿完成補(bǔ)強(qiáng)。并用3mm厚度鋼板將預(yù)埋工字鋼端頭進(jìn)行焊接封堵，最后在表面鋼板上涂防銹漆，防銹漆分兩層涂刷，第1層為丹紅防銹漆，表面層為青灰防銹漆。

3.3 牛腿安裝

墩柱槽口預(yù)留必須保證水平，且與相鄰墩柱中心線(xiàn)連線(xiàn)重合，不得出現(xiàn)偏壓。安裝橫向穿杠工字鋼時(shí)，不得割斷墩柱主筋，只能將墩柱主筋位置小范圍內(nèi)調(diào)整，牛腿位于水平面上，相鄰墩柱牛腿頂面高差控制在5mm以?xún)?nèi)，單根工字鋼兩頭高差控制在3mm以?xún)?nèi)。上下兩層穿杠安裝完畢之后再焊接斜向支撐（采用雙[25槽鋼背對(duì)背焊接2層）。斜撐與工字鋼相交部分全部滿(mǎn)焊，焊縫高度不小于10mm，并在斜桿上下端各設(shè)置4個(gè)加勁板，加勁綴板厚度1cm，一端與橫向穿杠焊接，另一端與斜桿焊接，焊縫高度不小于10mm，斜桿加固圖如圖2。

斜桿組焊完成之后每個(gè)墩柱均形成了一個(gè)獨(dú)立的牛腿，兩個(gè)墩柱牛腿安裝完成之后，采用20工字鋼將兩個(gè)墩柱或3個(gè)墩柱牛腿水平穿杠之間連接起來(lái)，使各個(gè)牛腿橫向形成一個(gè)整體，如圖3。

以下為立桿、斜撐以及工字鋼穿杠的加工截面如圖4。

3.4 貝雷片縱梁安裝

牛腿加固完畢之后開(kāi)始吊裝貝雷片縱梁，先行吊裝一孔的貝雷片縱梁，每組縱梁采用6排加強(qiáng)型321型貝雷片組成，貝雷片之間采用900型連接片連接，每個(gè)接頭處雙側(cè)交叉連接，保證6排貝雷片形成一個(gè)整體縱梁（如圖5）。

每一孔貝雷片支架待下一塊段混凝土澆筑完畢張拉之后，拆除貝雷片縱梁，安裝至下一孔，連接時(shí)直接采用銷(xiāo)子將貝雷片銷(xiāo)接。

貝雷片在每個(gè)墩頂支架兩側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝完成之后，將墩柱兩側(cè)貝雷片縱梁用拉桿對(duì)拉，拉桿長(zhǎng)度4.6m，直徑20cm圓鋼兩頭各套絲長(zhǎng)度15cm，貝雷片縱梁安裝完畢之后將每個(gè)墩柱兩側(cè)的貝雷片縱梁對(duì)拉，對(duì)拉時(shí)，拉桿帶力即可，保證縱梁頂口不發(fā)生移位（如圖6）。

貝雷片安裝必須一次安裝2孔以上，在澆筑上一孔時(shí)必須對(duì)下一孔支架端頭用鋼絞線(xiàn)反拉，以免前端支架發(fā)生上翹。反拉鋼絞線(xiàn)下端預(yù)埋在系梁里，上端與橫擔(dān)在貝雷片縱梁上的雙I20工字鋼進(jìn)行錨固，橫橋向共設(shè)置4根鋼絞線(xiàn)，每根張拉力15t，共計(jì)施加向下60t的力（如圖7）。

3.5 支架預(yù)壓

支架預(yù)壓采用堆載預(yù)壓的方法進(jìn)行，梁部混凝土分兩次澆筑完畢，預(yù)壓重量按照支架上各個(gè)部分的梁面重量的120%計(jì)算。支架預(yù)壓按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的施工順序依次進(jìn)行。在堆載和卸載過(guò)程中均分為4次進(jìn)行，每次荷載變化后及時(shí)進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)，即每堆載總重量（梁體荷載120%重量）的25%就對(duì)支架進(jìn)行一次變形觀(guān)測(cè)，觀(guān)測(cè)時(shí)后視點(diǎn)必須放置在墩柱頂部的固定位置，以保證沉降觀(guān)測(cè)的準(zhǔn)確性。每孔現(xiàn)澆梁觀(guān)測(cè)點(diǎn)橫橋向布置3個(gè)點(diǎn)，順橋向共布置6個(gè)斷面，在預(yù)壓時(shí)進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)。

每測(cè)量一次對(duì)前后兩次支架的沉降量進(jìn)行分析，若有異常變化，立即停止加載，分析出原因確保安全后方可繼續(xù)加載。沉降數(shù)據(jù)按如下表進(jìn)行記錄：

堆載到既定重量后，持荷7d（其中5d沉降期和2d穩(wěn)定期），設(shè)專(zhuān)人在現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)支架的變形情況，每12h測(cè)量一次支架變形量，當(dāng)連續(xù)兩次觀(guān)測(cè)沉降量小于2mm時(shí)停止觀(guān)測(cè)。預(yù)壓結(jié)束后開(kāi)始卸載，卸載按照加載過(guò)程的反向程序進(jìn)行，每卸載一級(jí)測(cè)量一次，卸載完畢之后根據(jù)預(yù)壓得出的結(jié)果，分析出支架在預(yù)壓前后的非彈性變形和彈性變形，參照支架的彈性變形設(shè)置支架預(yù)拱度。得出預(yù)拱度之后通過(guò)砂墊層重新調(diào)整各部位模板的標(biāo)高，預(yù)壓完畢二次調(diào)整標(biāo)高到位之后，開(kāi)始綁扎鋼筋。

3.6 鋼筋工程

首先安裝底板及腹板鋼筋，再綁扎頂板鋼筋以及其他預(yù)埋件。

鋼筋加工在鋼筋場(chǎng)采用數(shù)控彎曲機(jī)進(jìn)行加工，盡量減少在模板上焊接，以保護(hù)模板。鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸加工完成后，由吊車(chē)運(yùn)至梁上設(shè)計(jì)位置安裝，嚴(yán)禁在模板上拖拉鋼筋。

安裝鋼筋前在模板上按設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)畫(huà)出鋼筋位置，將鋼筋按標(biāo)線(xiàn)位置放好，然后綁扎。鋼筋的綁扎宜用22號(hào)扎絲4根，在鋼筋網(wǎng)格上呈梅花形間隔錯(cuò)位綁扎，相鄰扎點(diǎn)扎絲扭緊方向相反，保證網(wǎng)片不扭曲。骨架鋼筋按設(shè)計(jì)位置放好后，再將骨架網(wǎng)片與箍筋綁扎，形成鋼筋骨架。底板鋼筋及骨架鋼筋完成后，綁扎腹板鋼筋，腹板鋼筋綁扎完畢將頂板以及倒角鋼筋伸入腹板的鋼筋提前綁扎到位即可澆筑底腹板混凝土，連接面鑿毛處理后立內(nèi)模頂板模板，之后綁扎頂板鋼筋，澆筑頂板混凝土，完成整跨現(xiàn)澆箱梁的施工。

鋼筋連接采用搭接焊連接，施焊人員必須經(jīng)過(guò)考試持證上崗，需要在支架頂部完成焊接的螺紋鋼采用單面焊，II級(jí)鋼筋焊接均使用結(jié)502或結(jié)506焊條。

梁體鋼筋，焊接接頭須錯(cuò)開(kāi)預(yù)留，錯(cuò)開(kāi)距離不少于35d，以便接茬后保證同一截面內(nèi)焊接頭數(shù)量不大于鋼筋總數(shù)的50%。根據(jù)圖紙，采用凈2.5cm的墊塊，按照4個(gè)/m2進(jìn)行設(shè)置，墊塊梅花形布置，底板墊塊在底板鋼筋綁扎完畢后進(jìn)行安裝，腹板鋼筋綁扎完畢墊塊安裝到位之后方可進(jìn)行側(cè)模立設(shè)。腹板鋼筋綁扎完畢開(kāi)始安裝內(nèi)側(cè)模，之后綁扎頂板鋼筋以及頂板預(yù)埋件。

3.7 模板工程

貝雷片支架和滿(mǎn)堂紅支架模板系統(tǒng)唯一區(qū)別的是底模系統(tǒng)，貝雷片支架底模支模形式見(jiàn)圖8。

為保證方木縫隙不漏砂，方木鋪設(shè)完成之后再其上鋪設(shè)彩條布，之后再鋪設(shè)砂層。

側(cè)模、內(nèi)模支模采用一次成型的辦法，底模設(shè)置到位之后綁扎底腹板鋼筋，底腹板鋼筋綁扎完畢之后立設(shè)內(nèi)模，內(nèi)模一次將頂板模板也安裝到位，最后綁扎頂板鋼筋，一次完成混凝土的澆筑。

3.8 混凝土工程

3.8.1 澆筑前檢查

標(biāo)高：支架預(yù)壓卸載后根據(jù)觀(guān)測(cè)值調(diào)整底模標(biāo)高。在搭設(shè)支架時(shí)將底模的標(biāo)高調(diào)整到預(yù)留標(biāo)高，最后在底模砂墊層上進(jìn)行梁底標(biāo)高的調(diào)整。澆筑混凝土之前在梁面焊接標(biāo)高帶，標(biāo)高帶采用鋼筋焊接而成，收面時(shí)刮尺緊貼標(biāo)高帶刮過(guò)，再進(jìn)行人工收面。

模板：模板、支架制作及安裝時(shí)的允許偏差須滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)定。內(nèi)模定位準(zhǔn)確、穩(wěn)固。

鋼筋：數(shù)量及設(shè)計(jì)尺寸、位置按設(shè)計(jì)圖紙施工，鋼筋的加工綁扎、接頭、安裝等按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

預(yù)應(yīng)力管道：每隔0.6m的定位網(wǎng)架與梁體鋼筋骨架之間焊接牢固，波紋管接頭牢固，用寬膠帶包纏密封，管壁上無(wú)破損。

支架：各桿件聯(lián)接可靠，受力均勻，牛腿與貝雷片縱梁之間支墊密實(shí)；墩柱兩側(cè)拉桿設(shè)置到位，反拉裝置安裝完畢之后方可進(jìn)行支架預(yù)壓以及后續(xù)施工。

3.8.2 箱梁混凝土的澆筑

箱梁澆注時(shí)，分兩次進(jìn)行，先澆筑底板和腹板混凝土，之后立設(shè)內(nèi)模澆筑頂板混凝土。兩次澆筑時(shí)均從跨中向墩頂方向澆注，最后澆注墩頂兩側(cè)各3m左右范圍內(nèi)梁段及橫隔梁，以防止在澆注過(guò)程中墩頂位置出現(xiàn)豎向裂縫。在澆注過(guò)程中有專(zhuān)人檢查貝雷片支架變形情況，觀(guān)測(cè)點(diǎn)布置原則為跨中截面設(shè)置中間、翼緣板兩側(cè)各設(shè)置1個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)，指派專(zhuān)人看好模板，打緊翼緣板模板的頂托，以保證最小壓縮和沉降。

在澆筑時(shí)，底板一次澆筑，腹板混凝土澆筑分層厚度不大于30cm，由待澆段向另一端逐步推進(jìn)，采用插入式振搗器振搗，振搗時(shí)應(yīng)快插慢拔，振搗密實(shí)，振搗密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈平坦不泛漿。振搗器移動(dòng)間距不超過(guò)其作用半徑的1.5倍，與側(cè)模應(yīng)保持5～10cm的距離，插入下層混凝土中5～10cm，振搗時(shí)應(yīng)避免振動(dòng)棒碰撞模板、鋼筋預(yù)應(yīng)力管道和其他預(yù)埋件。

混凝土由拌合站集中供應(yīng)，混凝土運(yùn)輸罐車(chē)運(yùn)輸，輸送泵澆筑。梁頂板混凝土振搗采用插入式振搗器振搗。梁面根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高收面收出排水坡，頂面應(yīng)在混凝土終凝前及時(shí)拉毛。

3.9 預(yù)應(yīng)力工程

按照設(shè)計(jì)圖紙中規(guī)定的順序進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，鋼束張拉以張拉力控制為主，伸長(zhǎng)值作為校核（預(yù)應(yīng)力伸長(zhǎng)值按設(shè)計(jì)）。要求理論伸長(zhǎng)量與實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量之間的誤差不超過(guò)±6%，超過(guò)此范圍時(shí)，應(yīng)分析原因并采取措施予以調(diào)整后方可繼續(xù)張拉。

孔道壓漿，壓漿工作宜在張拉完畢后盡早進(jìn)行，一般預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在張拉完畢，24h內(nèi)開(kāi)始?jí)簼{工作，每束預(yù)應(yīng)力壓漿應(yīng)一次壓漿完成，期間停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

3.10 貝雷支架拆除

待下一孔現(xiàn)澆梁張拉完畢之后即可對(duì)上一孔下方的支架進(jìn)行拆除，向外延伸5m以及下一孔支架不得松動(dòng)，支架拆除時(shí)，首先將箱梁底板四周的磚砌體鑿除，將底模范圍內(nèi)的砂子掏空，完成箱梁底模與貝雷片支架的接觸，之后拆除梁底鋪設(shè)的方木，抽出工字鋼，最后從已經(jīng)澆筑段落的貝雷片縱梁端頭，依次向前拆除支架。需要注意的是每一孔箱梁張拉之后及時(shí)拆除已經(jīng)澆筑段墩頂與梁底之間的支撐，使已澆梁段的重量有支座承擔(dān)。

4 結(jié)語(yǔ)

用貝雷梁支架法施工現(xiàn)澆箱梁的施工技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了軟基地段地基處理困難、跨路跨溝的現(xiàn)澆梁施工問(wèn)題。在施工過(guò)程中克服了橋下為軟基地段或跨溝渠支撐體系難以安裝的問(wèn)題，采用砂墊層調(diào)整標(biāo)高的方法也解決了貝雷支架處于扭坡段現(xiàn)澆梁梁體標(biāo)高的控制難題，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一套經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)先進(jìn)、的施工方法及工藝，在不設(shè)置中間支墩的單跨過(guò)孔貝雷梁現(xiàn)澆箱梁支架施工技術(shù)方面有所突破，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，為同類(lèi)型橋梁施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

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