淺談某山區(qū)公路橋梁高墩現(xiàn)澆箱梁支架施工技術(shù)

吳肇宇

（福州市公路局閩侯分局，福建 福州 350001）

0 引言

公路橋梁是我國(guó)非常重要的基礎(chǔ)交通設(shè)施，對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展起到了非常重要的影響作用?，F(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)輕巧，造型優(yōu)美，在感官上具有纖細(xì)的美感，同時(shí)具有較強(qiáng)的跨越能力。能夠有效的克服不良地形地貌對(duì)橋梁整體的影響，降低自然環(huán)境對(duì)橋體曲線的影響[1]。山區(qū)公路地勢(shì)起伏大，現(xiàn)澆箱梁的施工技術(shù)更為復(fù)雜，且各個(gè)施工環(huán)節(jié)和工藝繁多，所以在工程中需要嚴(yán)格按照施工方案以及技術(shù)規(guī)范來進(jìn)行施工，切實(shí)提升工程的質(zhì)量、穩(wěn)定性以及安全性。

1 工程概況

本橋?qū)儆陂}清縣三溪鄉(xiāng)三寶線 Y010(三溪至鼓舞段)公路晉級(jí)工程、鼓上線 Y079（鼓舞至上洋）公路晉級(jí)工程的橋梁工程部分，為三級(jí)公路橋，設(shè)計(jì)速度：30km/h。本橋平面位于圓曲線和緩和曲線段，圓曲線上超高值為4%，正常路拱橫坡為雙向2%，超高漸變段位于全段緩和曲線上?？v斷面為單向下坡，坡度為1.679%。橋梁橫向?qū)挾葹?0m，橫向斷面布置為 0.5m（防撞護(hù)欄）+9m（車行道）+0.5m(防撞護(hù)欄）。本橋結(jié)構(gòu)體系為 30+2x37+30m 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)體系。上部結(jié)構(gòu)為單箱雙室截面，箱梁寬10m，懸臂長(zhǎng)度2m，標(biāo)準(zhǔn)截面頂板厚度25cm，底板厚度22cm，腹板厚度40cm；箱梁于支點(diǎn)處設(shè)置橫梁，端橫梁厚度1.5m，中橫梁厚度2.5m，跨中設(shè)置0.3m 厚度橫隔梁。

2 施工方案

本工程現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架采用鋼管貝雷支架和鋼管碗扣式腳手架組合施工。采用鋼管貝雷支架優(yōu)點(diǎn)是受地形制約較小，只需對(duì)小范圍的鋼管基礎(chǔ)的地基進(jìn)行處理，地基處理費(fèi)用較少，且只需對(duì)典型初始段支架進(jìn)行堆載預(yù)壓，施工人員投入少，支架搭設(shè)速度較快，支架搭設(shè)質(zhì)量有保證，且施工安全保證性大大提高[2]。

支架基礎(chǔ)采用C30 鋼筋砼條形基礎(chǔ)（2#橋墩與3#橋墩中間的鋼立柱基礎(chǔ)采用鋼筋砼擴(kuò)大基礎(chǔ)）。在基礎(chǔ)上方設(shè)置70*70*1cm 厚預(yù)埋鋼板，用加勁綴板將鋼管立柱與預(yù)埋鋼板連接?；A(chǔ)上設(shè)φ609mm×10mm 鋼管立柱，間距3m，鋼管立柱之間采用雙拼[12 槽鋼聯(lián)接，層高3m；在墩柱梁旁的鋼立柱，采用雙拼[12 槽鋼將鋼管立柱與墩身上預(yù)埋鋼板的聯(lián)接。鋼管立柱頂設(shè)雙拼I45a 工字鋼橫梁，橫梁上架貝雷梁桁架作為縱梁。貝雷梁采用3115×176×1500 規(guī)格國(guó)產(chǎn)貝雷桁架（無加強(qiáng)炫桿），搭設(shè)高度為1.5m。根據(jù)10m 橋?qū)挼囊?，布? 組17 片貝雷架，貝雷梁?jiǎn)慰缱铋L(zhǎng)跨徑15m。貝雷桁架上橫橋向鋪設(shè)I10 工字鋼，間距同碗扣式支架立桿縱距。I10 工字鋼上布置滿堂Φ48*3mm 鋼管碗扣式支架，在搭設(shè)過程中同步設(shè)置有效的斜撐、剪刀撐。

圖1 貝雷架橫橋向布置圖

圖2 鋼管支架整布置圖

3 施工方法

3.1 地基處理

由于橋位區(qū)地質(zhì)條件較好，開挖后夯實(shí)至90%的壓實(shí)度，基面設(shè)置2%的排水橫坡，以便于基礎(chǔ)范圍內(nèi)的水能及時(shí)排走，嚴(yán)禁基礎(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間被水浸泡。試驗(yàn)室對(duì)壓實(shí)后的地基進(jìn)行動(dòng)力觸探試驗(yàn)，檢查地基承載力，當(dāng)?shù)鼗休d力大于235KPa，直接在地基上澆筑條形基礎(chǔ)。基礎(chǔ)側(cè)邊設(shè)置排水邊溝。

3.2 混凝土條形基礎(chǔ)施工

鋼管支架混凝土條形基礎(chǔ)采用C30 混凝土，其結(jié)構(gòu)截面尺寸11m×1.6m×0.8m（長(zhǎng)×寬×高）?；A(chǔ)縱向配筋采用?16 鋼筋，間距15mm,過預(yù)埋鋼板處設(shè)?20 加強(qiáng)鋼筋；箍筋采用?12 鋼筋，間距為300mm 每道，單肢布置?；A(chǔ)混凝土施工采用竹膠板作為模板，插入式振動(dòng)棒振搗密實(shí)。

混凝土條形基礎(chǔ)施工同時(shí)埋設(shè)鋼管立柱預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板尺寸為0.7m×0.7m×0.01m，錨筋采用6 根?16 螺紋鋼筋，錨固長(zhǎng)度為0.3m?；炷粱A(chǔ)與預(yù)埋鋼板的軸線位置應(yīng)該嚴(yán)格控制。條形基礎(chǔ)的襟邊距離滿足規(guī)范要求。條形基礎(chǔ)位于土質(zhì)地基上時(shí)襟邊距離不小于2.5m、位于承臺(tái)和巖層上時(shí)襟邊距離不小于1m。

3.3 鋼管立柱安裝

鋼管立柱采用?609×10mm 螺紋焊縫焊管。鋼管立柱安裝前，先將預(yù)埋鋼板上面清理干凈，測(cè)量員在預(yù)埋鋼板上放出立柱中心線并測(cè)出其中心標(biāo)高；施工人員根據(jù)立柱中心線與各標(biāo)高測(cè)量數(shù)據(jù)引出鋼管立柱的外邊框線和參考高程點(diǎn)。

鋼管安裝采用吊車配合施工，立柱吊立至合適位置后，人工將其扶正，用垂直尺或吊錘檢查其垂直度，確定好其柱頂安裝高程后用加勁綴板將其與預(yù)埋鋼板連接，若鋼立柱鋼管口與預(yù)埋鋼板有空隙，墊鋼板焊接加固。

兩節(jié)螺旋鋼管立柱縱向采用對(duì)接連接，對(duì)接處采用滿焊，對(duì)接口處采用20cm寬、1cm 厚鋼板包裹，其與上下兩節(jié)螺旋鋼管的連接處滿焊。

鋼管立柱之間采用雙拼[12 槽鋼聯(lián)接，層高3m。在墩柱梁旁的鋼立柱，通過在墩身上預(yù)留鋼板，采用雙拼[12 槽鋼將鋼管立柱與墩身上預(yù)埋鋼板的聯(lián)接。

3.4 鋼管立柱頂橫梁安裝

柱頂橫梁采用雙45 工字鋼并行排列共同受力。在立柱頂開開槽，雙45 工字鋼采用地面連接，整體吊裝的方法安裝，安裝過程應(yīng)保證其位置的準(zhǔn)確度，盡量減小偏差，減小立柱的偏心受壓。

3.5 貝雷桁架縱梁安裝

縱梁采用貝雷梁，貝雷梁采用3115×176×1500 規(guī)格國(guó)產(chǎn)貝雷桁架（無加強(qiáng)炫桿），搭設(shè)高度為1.5m。根據(jù)10m 橋?qū)挼囊?，布? 組17 片貝雷架，貝雷梁?jiǎn)慰缱铋L(zhǎng)跨徑15m。貝雷梁采用地面連接整體吊裝的方式施工，縱梁安裝位置必須準(zhǔn)確。貝雷梁架設(shè)采用吊車吊裝到位。貝雷梁與樁頂雙拼I10 工字鋼橫梁之間采用[12 型鋼騎馬限位固定。貝雷桁架上設(shè)I10 工字鋼橫梁，I10 工字鋼橫梁與貝雷梁之間采用Ф16U 型騎馬固定。

3.6 鋼管碗扣支架施工

碗扣支架安裝嚴(yán)格方案實(shí)施。支架立桿連接時(shí)，須保證頂端的受力點(diǎn)與底部立桿豎向吻合。立桿的垂直度應(yīng)嚴(yán)格加以控制：10m 以下的架子按L/200 控制，且全高的垂直偏差應(yīng)不大于3cm。碗扣架的橫桿與立桿必須用碗扣扣件扣緊，普通鋼管橫桿與立桿必須用直角扣件扣緊，不得隔步設(shè)置或遺漏。支架搭設(shè)過程中必須同步設(shè)置有效的斜撐、剪刀撐，避免腳手架在搭設(shè)過程中發(fā)生偏斜和傾覆。

3.7 支架體系驗(yàn)收

1、支架體系驗(yàn)收內(nèi)容

表1 支架體系驗(yàn)收內(nèi)容

2、支架體系驗(yàn)收程序

支架體系在施工過程中，由下而上，每一道工序完成必須經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道施工。整個(gè)支架體系完成后，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后方可進(jìn)行下一步施工。

3.8 整體支架預(yù)壓

支架預(yù)壓主要在梁底模板安裝結(jié)束后鋼筋安裝前進(jìn)行。

1、支架預(yù)壓的作用及加載方法

支架預(yù)壓主要采用堆碼砂袋的方法加載，預(yù)壓根據(jù)箱梁現(xiàn)澆分段長(zhǎng)度分段分級(jí)加載，預(yù)壓最大荷載為鋼筋砼的1.2 倍。預(yù)壓過程進(jìn)行變形觀測(cè)，并根據(jù)觀測(cè)結(jié)果制定可行的支架調(diào)整、加固措施。

2、預(yù)壓

預(yù)壓加載用砂袋在支架旁邊的平地上裝土，吊車調(diào)至支架頂，人工配合吊車堆碼。遇到雨天，采用彩條布覆蓋。

預(yù)壓加載：按照設(shè)計(jì)荷載要求及實(shí)際施工需要，底模安裝完成后，分三次加載預(yù)壓，依次施加的荷載為預(yù)壓荷載值得60%、80%、100%。

3、預(yù)壓荷載計(jì)算

支架預(yù)預(yù)壓重量為最大施工荷載的120%計(jì)算。本聯(lián)箱梁箱梁C50 砼為1076.6m3，全橋長(zhǎng)134m 米。

作用于鋼管支架的施工荷載為=混凝土自重+施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載，施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載總和取1.0KN/m2。

每跨預(yù)壓重量為1.2*{(27×1076.6+134×10×1)/4}/9.8=531.9t。

4、觀測(cè)

（1）預(yù)壓觀測(cè)點(diǎn)：根據(jù)現(xiàn)澆箱梁特點(diǎn)，對(duì)支架預(yù)壓區(qū)取支架每跨跨中、1/4跨、跨端橫橋向取5 個(gè)截面，每個(gè)截面在箱梁底板中線、兩邊布置3 個(gè)點(diǎn)。

（2）觀測(cè)方法：利用水準(zhǔn)儀、塔尺觀測(cè)，觀測(cè)后視點(diǎn)事先采用全站儀轉(zhuǎn)至墩頂。

（3）過程觀測(cè):

加載過程對(duì)支架進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)范圍包括變形觀測(cè)和結(jié)構(gòu)安裝強(qiáng)度、穩(wěn)定性觀測(cè)。

預(yù)壓前先進(jìn)行第1 次觀測(cè)，比做好觀測(cè)記錄；

壓重為預(yù)壓荷載的0.6 倍，進(jìn)行第2 次觀測(cè)并做好記錄；

壓重為預(yù)壓荷載的0.8 倍，進(jìn)行第3 次觀測(cè)并做好記錄；

壓重為預(yù)壓荷載的1 倍，進(jìn)行第4 次觀測(cè)并做好記錄；

壓重總荷載維持24 小時(shí)以上達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)行第5 次觀測(cè)，若第5 與第4次之間變形小于2mm 即可卸載，否則應(yīng)繼續(xù)觀測(cè)，直到支架變形基本穩(wěn)定。

卸載后進(jìn)行第6 次觀測(cè)，并對(duì)各次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，得出支架的非彈性變形和彈性變形。

卸載后對(duì)支架變形進(jìn)行排查，在構(gòu)件變形在彈性變形內(nèi)且無部件損壞的情況下對(duì)底模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整后并對(duì)支架進(jìn)行加固后方可進(jìn)行下道工序施工。

4 結(jié)語

在山區(qū)公路橋梁施工過程中，應(yīng)用現(xiàn)澆箱梁技術(shù)能夠提高工程施工質(zhì)量，但是，值得注意的是在該技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要嚴(yán)格橋梁支架各個(gè)階段的施工控制，確保施工質(zhì)量，使得橋梁支架的整體性能滿足施工要求。