阜新市東環(huán)跨線橋現(xiàn)澆箱梁支架施工技術(shù)研究

劉子放

摘要：本文采用結(jié)合滿堂支架法在某阜新市東環(huán)跨線橋現(xiàn)澆箱梁施工中的應(yīng)用，對滿堂支架的搭設(shè)進(jìn)行計(jì)算和修正，并對地基處理以及支架的搭設(shè)和拆除方案進(jìn)行了分析研究，通過本施工實(shí)踐證明，滿堂支架法在公路大跨徑現(xiàn)澆梁施工中應(yīng)用是可行有效的。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆箱梁；地基處理；支架；施工技術(shù)

1工程概況

阜新市繞城公路（東環(huán)）上跨越新義線立交橋中心樁號為K16+133.00，交角150。。左幅起點(diǎn)樁號ZK0+28.92，終點(diǎn)樁號ZK0+235.42全長206.5m，分為（63.6+85+47.6）三跨；右幅起點(diǎn)樁號YK0+30.58，終點(diǎn)樁號YK0+237.08，全長為206.5米。分為（47.6+85+63.6）三跨。橋梁縱向按平坡計(jì)算，橫向坡度均為2%。上部結(jié)構(gòu)采用變截面式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。采用滿堂支架法進(jìn)行上部施工，等懸臂直腹板，現(xiàn)澆箱梁橋面鋪裝等厚。

本橋位區(qū)域地貌為剝蝕丘陵地貌，地下水類型為基巖風(fēng)化裂隙水，大氣降水人滲補(bǔ)給為主要補(bǔ)給方式，其次為河流人滲及鄰區(qū)徑流補(bǔ)給；受季節(jié)和氣候的影響，水位隨季節(jié)變化，鉆探時地下水埋深為6.8-8.4米。

2支架設(shè)計(jì)方案

一般地段的支架采用滿堂支架法施工。由于該橋梁為主跨85m的大跨徑橋梁，主墩上的梁厚最大為5.32m，所以支架的橫縱向間距暫定均為60cm，且主墩0號塊下的地基處理為1米的建筑垃圾回填，50cm的硬骨料回填并分層壓實(shí)，最頂層在進(jìn)行30cm的C20混凝土硬化。

3支架計(jì)算

3.1特殊地段的支架計(jì)算

以左幅2號墩上O號塊1號塊箱梁為例對支架進(jìn)行計(jì)算。

3.1.1工程概況

該段為預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁主墩上0號塊、1號塊。0號塊長13米，左幅2號墩前后各6.5米，1號塊16米，位于1號塊兩側(cè)，箱梁位于R=1000m的圓曲線上，單幅橋面寬度12m，底板寬度6m，支點(diǎn)處箱梁高為5.32m，跨中2.8m，翼緣板寬3.0 m。

箱梁外側(cè)腹板采用直腹板，厚度由箱梁梁體根部60cm漸變至跨中與過渡墩支點(diǎn)附近梁段38cm；底板由箱梁根部60cm，漸變至跨中及邊跨直線段35cm。頂板厚30cm。

3.1.2碗扣型支架設(shè)計(jì)和計(jì)算

1）碗扣型滿堂支架設(shè)計(jì)。碗扣型支架縱向搭設(shè)間距為60cm，橫向間距均為60cm，橫桿間距為120cm。

2）受力驗(yàn)算。

a.碗扣型支架按設(shè)計(jì)要求，當(dāng)橫桿的豎向步距為120cm時，框架立桿荷載P_max=30kN/根。b.箱梁荷載計(jì)算。根據(jù)碗扣型支架設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)要求，鋼筋混凝土密度按2600kg/m³進(jìn)行計(jì)算，施工模板荷載按50kg/m2，施工沖擊荷載按每平方米鋼筋混凝土自重。30%進(jìn)行計(jì)算，施工過程中人行機(jī)具動荷載按200kg/m²計(jì)算，根據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)支架高度小于10m時可不考慮支架自重。

下面對0號塊、1號塊支架設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)算

鋼筋混凝土容重按2600k/m³計(jì)算，模板肋條荷載按50kg/m²計(jì)算，施工沖擊荷載按每平方米鋼筋混凝土自重*30%計(jì)算，人行機(jī)具動荷載按200kg/m²計(jì)算。

箱梁的0號塊混凝土共計(jì)221.7m³，鋼筋24747.5kg，1號塊混凝土共計(jì)183.9m³，鋼筋23339kg，

計(jì)算時假設(shè)箱梁所有荷載全部作用在底板平面面積內(nèi)（偏于保守），則手里面積取值為12*45=540m2，則每平方米荷載為

1521.75t*10kN/t÷540m2=28kN/m2參考《路橋施工計(jì)算手冊》，取荷載分項(xiàng)系數(shù)r1=1.2

模板肋條荷載50/m2，取荷載分項(xiàng)系數(shù)r1=1-2

計(jì)算承載力時：Q=q1*r1+q2*r2+q3*r3=28*1.2+0.7*1.2+8*1.4=45.6KN/m2

底板寬度范圍內(nèi)的線荷載為q1=45.6*6=273.8KN/m

立桿承載力及穩(wěn)定驗(yàn)算

此橋支架步距為0.6m*0.6m，單根立桿承受的荷載比例為1

每根立桿承受的荷載為

N=l*45.6kN/m2=45.6KN

立桿容許荷載計(jì)算

Nd=K#f立桿為#48*3.5鋼管，則有K為材料強(qiáng)度系數(shù)，對搭設(shè)高度30m以下，K=0.8，c為軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)，A為單排門架立桿的截面積=528mm2，f為材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取f=205Mpa

截面積慣性矩I=1T（D⁴-d⁴）/64=1.22*10⁵mm⁴

立桿回轉(zhuǎn)半徑i=I/A=1.22*10/528=15.2mm

立桿節(jié)段長L=600mm

立桿長細(xì)比λ=L/i=600/15.2=39.5c=0.877

故Nd=1.08*0.877*528*205=102.52KN

N

滿足要求，且具有很大的安全儲備

且最不利段為墩頂前后2.5米的位置，支架搭設(shè)在截面為4.5*8的墩柱上，所以符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求

4支架搭設(shè)

4.1地基處理

1）承臺基坑和鉆孔樁施工開挖的泥漿池在回填前先抽干坑內(nèi)的積水并將稀泥清除干凈，回填采用含水最適中的黏土或摻量為6%的灰土按每層30cm夯實(shí)，密實(shí)度能夠確保達(dá)到90%以上。2）對于軟土地段和含水量較大的粉土將其挖除，并用摻量為6%的灰土分層進(jìn)行夯實(shí)同填，密實(shí)度確保達(dá)到90%以上。3）支架底部均采用20cm厚的C15混凝土進(jìn)行硬化處理，并做好兩側(cè)的排水溝，確保排水暢通。

4.2支架搭設(shè)

1）滿堂支架采用力學(xué)性能好、拆裝速度快的WDJ碗扣式支架作為支撐體系，腳手架框高120cm，為使立桿接頭錯開，立桿采用LG-120，LG-180，LG-240，LG-300等不同型號交錯布置，立桿高度用可調(diào)底座和頂托來調(diào)整，搭設(shè)支架時應(yīng)保證可調(diào)底座伸出長度基本一致，并不超過25cm。支架按照安全規(guī)定加設(shè)剪刀撐。在不具備條件搭設(shè)滿堂支架時，則采用貝雷梁和工字鋼相結(jié)合搭設(shè)支架，同時在車輛通行的道路上搭設(shè)門洞，確保不中斷交通。2）根據(jù)需要在支架外傾搭設(shè)人行步梯，且人行步梯支架不得與箱梁支架相連。3）支架及人行步梯均需按安全規(guī)定設(shè)置安全網(wǎng)。4）支架的搭設(shè)順序。左幅橋現(xiàn)澆箱梁由1號墩和2號墩分別向兩個方向同時施工，右幅橋現(xiàn)澆箱梁由2號墩分別向2號臺和1號墩方向施工。確保支架搭設(shè)完成不影響施工交通及材料的進(jìn)出。5）支架搭設(shè)步驟：a.測量放出支架縱向翼緣板兩側(cè)最外邊線。b.兩側(cè)用墨線彈出支架搭設(shè)邊線，保證立桿搭設(shè)時成一條直線，在橫軸外側(cè)線交點(diǎn)處，安放第一根立桿，每根立桿依次而立。c.支架立桿頂部應(yīng)嚴(yán)格控制好標(biāo)高。d.支架搭設(shè)好后，鋪上方木并在上方木按設(shè)計(jì)梁體重量的130%進(jìn)行加載預(yù)壓，使支架預(yù)先完成變形，確保支架在加載后不會發(fā)生沉陷。e支架拼裝完成后，在箱梁施工之前必須進(jìn)行堆載預(yù)壓，以充分消除支架的非彈性變形，測定支架的彈性變形，預(yù)壓重量按照其上將作用的梁部重量、模板重量及施工臨時荷載計(jì)算。圖1為支架設(shè)計(jì)圖

5支架拆除

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的支架應(yīng)待預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)壓漿強(qiáng)度達(dá)到90%以上時才可以拆除。落架時應(yīng)一聯(lián)（或一跨）同時作業(yè)，均先由每跨的跨中向兩端均勻、緩慢、分次松動調(diào)節(jié)螺桿，橫向也由中間向兩側(cè)對稱進(jìn)行，避免一次松動過多，造成粱體上部開裂或梁體壓死螺桿。本橋梁由于是大跨徑連續(xù)箱梁，因此支架拆除時采用隔跨拆除，即2號塊混凝土施工張拉壓漿完成拆除0號塊支架，3號塊施工張拉壓漿完成后拆除1號塊，支架拆除過程中應(yīng)對粱體進(jìn)行觀測并做好記錄，確保中間合龍段能夠順利合龍，根據(jù)梁體與底模的脫離情況，確定梁體和預(yù)應(yīng)力鋼絞線全部發(fā)揮作用后，即可全部拆除底模和支架。

6結(jié)語

事實(shí)證明，阜新市東環(huán)跨線橋現(xiàn)澆箱梁支架施工取得了圓滿成功，為確保箱梁的順利完工創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)過施工實(shí)踐證明，現(xiàn)澆粱采用滿堂支架法施工是非?？尚械模⑶揖哂薪?jīng)濟(jì)、安全、搭設(shè)速度快、拆除方便等意義，同時支架可以多次重復(fù)使用從而降低施工成本，尤其是門洞式支架更適合于跨越既有道路的現(xiàn)澆梁施工，不僅經(jīng)濟(jì)且搭設(shè)、拆除方便。同時節(jié)約施工成本，作為一種較好的施工方法值得推廣。