南充西華體育公園車行橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架設(shè)計(jì)與施工

王若海

摘 要：本文介紹了現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用貝雷桁架與碗扣式鋼管組合成梁式支架，以保證在汛期能正常施工上部構(gòu)造，對(duì)類似橋梁的施工具有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁 支架 現(xiàn)澆

1.工程概況

南充西華體育公園車行橋位于南充市明嘉河上，為西華體育公園片區(qū)改造項(xiàng)目之一部分，橋梁連接規(guī)劃片區(qū)一號(hào)道路。橋梁總長(zhǎng)121.4m，橋梁寬度24m，梁體為變截面連續(xù)梁，梁高為1.6～2.8m，橋跨組合30+50+30=110m。

橋區(qū)內(nèi)的地表水主要為明嘉河河水，明嘉河屬嘉陵水系，流向?yàn)橛杀毕蚰?，勘查期間明嘉河水位高程在265.10m左右，水流較平緩，流速約為0.45m/s，流量約為220m3/s。該河在洪水季節(jié)水量變化較大，一般洪水季節(jié)水位高程在270.00m左右，最大洪水發(fā)生在1981年夏季，水位達(dá)高程275.00m左右。故該河流在枯、豐水期水位變幅5.00～10.00m左右。本橋?yàn)榘炊暌挥鏊辉O(shè)計(jì)的漫水橋，洪水頻率：1/20，洪水水位：273.6m。

2.支架的設(shè)計(jì)

2. 1概述

本橋支架分兩部分，第一部分為主跨及邊跨16.5m梁式組合支架，第二部分為邊跨碗扣支架系統(tǒng)。

梁式組合支架包括：φ1.5m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)及現(xiàn)澆混凝土擋土墻基礎(chǔ)；鋼管立柱；主橫梁；貝雷架桁架縱梁；橫向分配梁；縱向分配梁；碗扣支架；底模板橫向方木；底模板縱向方木；竹編膠合板模板系統(tǒng)；安全防護(hù)系統(tǒng)。

邊跨碗扣支架包括：地基處理；碗扣支架混凝土基礎(chǔ)；碗扣支架；底模板橫向方木；底模板縱向方木；竹編膠合板模板系統(tǒng)。支架總體布置如下圖1所示。

2.2支架結(jié)構(gòu)介紹

2.2.1梁式組合支架系統(tǒng)

（1）基礎(chǔ)

①樁基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)為φ1.5m鉆孔灌注樁，樁頂標(biāo)高266m，樁底標(biāo)高245.5m，樁長(zhǎng)20.5m，按摩擦樁設(shè)計(jì)，考慮筑島因素影響，其有效埋置深度按15m計(jì)算，樁長(zhǎng)以進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥巖3m考慮，其單樁容許承載力不小于3900KN。

②擋土墻基礎(chǔ)：擋土墻基礎(chǔ)放置于粉質(zhì)粘土地層中，其承載力不小于 170KPa，基礎(chǔ)采用C30鋼筋混凝土，其截面尺寸為：150×100cm。

（2）鋼管立柱

鋼管支架采用φ700×10mm鋼管搭設(shè)框架結(jié)構(gòu)，鋼管橫向間距分為452cm和417cm。整個(gè)鋼管支架高約300cm。每排立柱橫向設(shè)置1道橫向支撐系統(tǒng)。在根每鋼管上安置3～4根I63b工字鋼主橫梁，并進(jìn)行固定。

為減少輔助墩樁基數(shù)量，便于在1、2號(hào)墩承臺(tái)上預(yù)埋鋼管立柱底腳鋼板，取消承臺(tái)齒形系梁使承臺(tái)形成一個(gè)整體，其鋼筋布置按承臺(tái)鋼筋規(guī)格及間距進(jìn)行布置，每個(gè)墩承臺(tái)鋼筋約增加35t，混凝土約增加95m3。

（3）貝雷架桁架縱梁

貝雷架桁架縱梁布置在1#～2#墩之間及邊跨16.5m范圍內(nèi)，橫橋向布置46排高1.5米的桁架片，橫向標(biāo)準(zhǔn)間距之間采用寬45cm貝雷梁支撐架連接，非標(biāo)準(zhǔn)間距之間采用L75×10角鋼連接成空間桁架。

（4）縱、橫向工字鋼分配梁

貝雷架桁架縱梁上每節(jié)點(diǎn)位置橫向布置2I25b工字鋼分配梁，間距150cm，并與縱向桁架梁連接牢固。橫向分配梁上依據(jù)碗扣間距布置I14工字鋼縱向分配梁，其間距腹板處30cm，空腹處60cm。

（5）碗扣支架

在實(shí)心段：立桿間距30×60cm，橫桿步距60cm；

腹板段：立桿間距30×60cm，橫桿步距60cm；

空腹段及翼緣段：立桿間距60×60cm，橫桿步距60cm。

（6）模板系統(tǒng)

底模板采用δ=18mm的優(yōu)質(zhì)竹編膠合板，模板縱向采用10×12cm的方木，在模板縱向方木下設(shè)置12×15cm橫向方木，放置于碗扣支架頂托上。

外側(cè)模板采用采用δ=18mm的大塊優(yōu)質(zhì)竹編膠合板，豎向背方采用10×12cm的木方。橫向背方采用2[16的槽鋼。

內(nèi)模板采用組合鋼模板用普通架管作為支撐。

2.2.2碗扣式支架

（1）基礎(chǔ)

邊跨段因受橋臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖回填的影響，地基承載力差，不能滿足支架承載力的要求，為此必須進(jìn)行地基處理。地基處理采用回填砂礫石并壓實(shí)，厚度2m，其上鋪筑30cm厚度的水泥混凝土。

在處理后的地基上設(shè)置碗扣支架C20混凝土基礎(chǔ)帶，基礎(chǔ)帶的縱向間距為60cm，帶基截面25×15cm。并在適當(dāng)位置設(shè)置排水溝。

（2）碗扣支架、模板系統(tǒng)和安全系統(tǒng)

同梁式組合支架系統(tǒng)的碗扣支架布置方式。

3.支架的施工

3. 1支架搭設(shè)

（1）邊跨碗扣支架搭設(shè)

碗扣支架縱橋向間距為0.6m；橫橋向間距為：腹板處0.3m、底板處0.6m、翼板處0.6m。碗扣支架搭設(shè)采用人工搭設(shè)。

（2）梁式組合支架搭設(shè)

梁式組合支架采用人工配合汽車吊進(jìn)行搭設(shè)，支架各構(gòu)件均在后場(chǎng)加工好后直接運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)使用。φ700×10mm鋼管立柱與16a槽鋼橫向支撐連接均為現(xiàn)場(chǎng)焊接。樁帽作為整個(gè)支架上部結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)，在安裝時(shí)需確保樁帽的安裝精度，樁帽與鋼立柱之間采用加勁板焊接。樁帽安裝完成后，將4I63b主橫梁吊裝擱置在樁帽上。貝雷梁按照需要長(zhǎng)度在地上拼裝好，根據(jù)支架總體設(shè)計(jì)，利用型鋼將橫橋向貝雷梁（兩榀/三榀）連成整體。然后利用汽車吊按設(shè)計(jì)位置從橫橋向中間向兩側(cè)對(duì)稱安裝。貝雷梁施工完成后，在貝雷梁上根據(jù)箱梁圖紙，放出主梁橫隔板位置，然后根據(jù)設(shè)計(jì)間距鋪設(shè)分配梁。分配梁鋪設(shè)完畢后，即可采用人工方式搭設(shè)碗扣支架。

3.2支架預(yù)壓

3.2.1加載和卸載

支架搭設(shè)完成并經(jīng)過(guò)驗(yàn)收后，對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，以消除支架和模板的非彈性變形和地基的壓縮沉降影響，同時(shí)取得支架彈性變形的實(shí)際數(shù)值，作為梁體立模的預(yù)拱值數(shù)據(jù)設(shè)置的參考。其預(yù)壓荷載采用每次澆注梁段混凝土恒載的1.2倍。

支架預(yù)壓在底模拼裝完成后鋼筋綁扎前進(jìn)行。預(yù)壓方法依據(jù)主梁混凝土重量分布情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，支架預(yù)壓采用砂袋，砂袋搬運(yùn)簡(jiǎn)便、靈活且不需大型的起重設(shè)備，便于施工。預(yù)壓加載卸載順序：分三級(jí)加載，第一次分別加載預(yù)壓荷載的30%，第二次加載預(yù)壓荷載的40%，第三次加載預(yù)壓荷載的30%，然后進(jìn)行持荷，穩(wěn)定后進(jìn)行卸載，卸載順序與加載的順序相反，首先卸載第三次加載預(yù)壓荷載的30%，然后卸載加載預(yù)壓荷載的40%，最后卸載第一次加載預(yù)壓荷載的30%。

支架承受的主梁重量按主梁全斷面一次性澆筑來(lái)考慮，即混凝土在凝固前處于塑性狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)部不能進(jìn)行內(nèi)力的分布和傳遞，主梁任何部位的混凝土重量均垂直作用于其下面的支架上。故布設(shè)砂袋時(shí)，布設(shè)的砂袋重量按箱梁橫斷面質(zhì)量的分布比進(jìn)行布設(shè)，順橋向箱梁斷面漸變處及橫斷面上頂板和底板高度變化處，砂袋數(shù)量在現(xiàn)場(chǎng)做相應(yīng)調(diào)整，砂袋重量按現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，砂袋在下雨天需用彩條布遮蓋，防止雨水滲入砂袋，增加砂袋重量。（如圖2）

3.2.2沉降觀測(cè)

支架搭設(shè)完畢預(yù)壓前，在支架上設(shè)置若干個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)支架進(jìn)行高程和位移觀測(cè)。

采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降觀測(cè)，布設(shè)好觀測(cè)點(diǎn)后，加載前測(cè)定出其標(biāo)高。第一次加載后，每2個(gè)小時(shí)觀測(cè)一次，連續(xù)兩次觀測(cè)沉降量不超過(guò)3mm，進(jìn)行第二次加載，按此步驟，直至第三次加載完畢。第三次加載沉降穩(wěn)定后，直至最后三天的平均沉降值<3mm時(shí)方可卸載，移除砂袋。

支架預(yù)壓期間，須由專人對(duì)支架進(jìn)行觀察，除觀測(cè)支架高程及位移變化情況外，還需要對(duì)支架的桿件連接是否緊密、有無(wú)壓彎及變形、方木有無(wú)壓裂等進(jìn)行全面的觀察。

4.結(jié)語(yǔ)

當(dāng)橋梁上部構(gòu)造現(xiàn)澆因進(jìn)度安排需要在汛期進(jìn)行施工時(shí)，支架的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到受洪水的影響，本橋以貝雷桁架與碗扣支架的組合構(gòu)成梁式支架，順利實(shí)現(xiàn)了在洪水期間澆筑連續(xù)箱梁的目標(biāo)，說(shuō)明支架方案的設(shè)計(jì)和施工是科學(xué)合理、切實(shí)可行的，為汛期施工上部構(gòu)造積累了一些成功的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)今后的類似工程具有一定的參考價(jià)值。