橋梁工程大體積混凝土承臺(tái)支架懸空施工

林文凱

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 工程概況

開(kāi)州湖特大橋位于甕安至開(kāi)陽(yáng)高速公路K35+428～K36+685路段，橫跨洛旺河峽谷主橋中心樁號(hào)K36+075全橋長(zhǎng)1 257 m。4#主墩處于開(kāi)陽(yáng)岸的岸坡上，主墩基礎(chǔ)為承臺(tái)群樁基礎(chǔ)。承臺(tái)布置為矩形開(kāi)陽(yáng)岸承臺(tái)面積為29.5 m×23.2 m，高度為6.5 m，承臺(tái)間由地系梁相連，地系梁長(zhǎng)寬高尺寸為13.0 m×8.6 m×6.5 m。下面結(jié)合開(kāi)州湖特大橋工程的4#主墩的大體積混凝土承臺(tái)及其地系梁的支架懸空施工實(shí)例，對(duì)其施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行研究和探討。

2 橋梁工程大體積混凝土承臺(tái)支架懸空施工總體方案

2.1 施工特點(diǎn)

開(kāi)州湖特大橋4#主墩承合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:混凝土方量多、尺寸大、高鋼筋密集。參照大體積混凝土施工的具體要求，承臺(tái)在施工時(shí)，要遵循以下思路:用樁基支撐，然后將鍵盒預(yù)埋在樁基的出土段，施工支架要用貝雷片、型鋼搭設(shè)，然后在這上面安裝模板，綁好鋼筋，最好后用分層的方式澆筑混凝土。

2.2 支架懸空施工總體方案

4#主墩的地系梁底標(biāo)高、承臺(tái)都在地面線以上，整個(gè)結(jié)構(gòu)“懸浮在空中”。另外，承臺(tái)所在的開(kāi)陽(yáng)岸，岸坡陡峭，有很多大型的堆積體?？紤]到地面的穩(wěn)定性，在回填場(chǎng)地至承臺(tái)基底時(shí)，不可用石渣。因此，在樁基地面段立模澆筑時(shí)，要將鍵盒預(yù)埋在樁頂標(biāo)高以下1.9 m的位置。樁基施工完成之后，將型鋼穿在鍵盒中，于樁身兩側(cè)挑出，然后，在這上面將砂筒、縱向主分配梁、底模板型鋼背楞、竹膠模板依次進(jìn)行安裝，建成承臺(tái)施工支架體系。就地系梁施工工程而言，在左右幅承臺(tái)緊鄰地系梁兩排樁基地面段立模澆筑過(guò)程中，將鍵盒設(shè)置在樁頂標(biāo)高以下6.19 m的位置，完成樁基施工以后，焊接三角牛腿，然后在上面將砂筒、縱向主分配梁、貝雷梁、模板型鋼背楞進(jìn)行依次安裝，建成地系梁施工支架體系，這一體系的主要作用是將上部的地系梁負(fù)荷轉(zhuǎn)移到樁基。

3 橋梁工程大體積混凝土承臺(tái)支架懸空施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

在施工之前，肯定要做好充分的準(zhǔn)備工作，這是必須的，具體包括以下內(nèi)容。

(1)施工測(cè)量

用全站儀按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)量、放樣，將承臺(tái)四角控制點(diǎn)確定好，進(jìn)行護(hù)樁定位。當(dāng)實(shí)際標(biāo)高和測(cè)量標(biāo)高二者復(fù)核正確后，再進(jìn)行下一步施工。

(2)場(chǎng)地準(zhǔn)備

保證施工現(xiàn)場(chǎng)排水通暢、道路通暢。整平、輾壓施工場(chǎng)地地面，確保機(jī)械、設(shè)備可穩(wěn)定操作。

(3)技術(shù)準(zhǔn)備

技術(shù)工作人員負(fù)責(zé)審核施工的設(shè)計(jì)圖紙和與之有關(guān)的施工材料，復(fù)核圖紙、資料及相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，組織相關(guān)工作人員的培訓(xùn)工作，學(xué)習(xí)技術(shù)規(guī)范、施工明細(xì)及相關(guān)文件。

(4)技術(shù)交底

結(jié)合施工方案、技術(shù)規(guī)范等文件，與施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管人員、施工人員、技術(shù)人員進(jìn)行安全交底和技術(shù)交底，具體內(nèi)容有:施工方案、技術(shù)、工藝、質(zhì)量監(jiān)管等要點(diǎn)和重點(diǎn)，文明施工方法，安全施工注意事項(xiàng)，環(huán)境保護(hù)方案等。

(5)物資準(zhǔn)備

按要求完成原材料取樣、試驗(yàn)工作，工程監(jiān)理抽驗(yàn)合格后，批準(zhǔn)使用。

(6)設(shè)備準(zhǔn)備

施工工地配電到位。確保施工工地塔吊、吊車(chē)、1#2#鋼筋加工場(chǎng)、混凝土運(yùn)輸車(chē)、發(fā)電裝置、1#2#拌合站等設(shè)備的性能正常。

3.2 承臺(tái)、地系梁混凝土支架懸空施工

4#主墩的地系梁底標(biāo)高、承臺(tái)都在地面線以上，整個(gè)結(jié)構(gòu)“懸浮在空中”。另外，承臺(tái)所在的開(kāi)陽(yáng)岸，岸坡陡峭，有很多大型的堆積體。考慮到地面的穩(wěn)定性，在回填場(chǎng)地至承臺(tái)基底時(shí)，不可用石渣。因此，在樁基地面段立模澆筑時(shí)，要將鍵盒(厚鋼板加工，規(guī)格為6.7 m×3.6 m×0.01 m)預(yù)埋在樁頂標(biāo)高以下1.9 m的位置。樁基施工完成之后，將箱鋼(材質(zhì)為Q345的600 mm×300 mm×20 mm×20 mm，長(zhǎng)度410 mm的)穿在鍵盒中，于樁身兩側(cè)挑出，然后，在這上面將砂筒(兩個(gè)，高度為0.45 m，內(nèi)徑0.28 m，外徑0.32 m。作用是強(qiáng)化支架的溫度性能)，用焊接的方式，連接下部箱鋼和砂筒底板，同時(shí)在砂筒頂部，設(shè)置0.02 m的鋼板，將兩個(gè)砂筒連起來(lái)，形成一個(gè)整體。鋼板是設(shè)置縱向主分配梁(兩根長(zhǎng)度為25.2 m，材質(zhì)為Q345的I56b工字鋼)，在縱向主分配梁上設(shè)置等間距(0.3 m/單根)底模板型鋼背楞(材質(zhì)為Q235的I25a工字鋼)、竹膠模板(厚度為0.015 m的高強(qiáng)度竹膠板)依次進(jìn)行安裝，建成承臺(tái)施工支架體系。把承臺(tái)施工產(chǎn)生的負(fù)荷逐漸傳遞至樁基。

就地系梁施工工程而言，在左右幅承臺(tái)緊鄰地系梁兩排樁基地面段立模澆筑過(guò)程中，將鍵盒設(shè)置在樁頂標(biāo)高以下6.19 m的位置，完成樁基施工以后，焊接三角牛腿(材質(zhì)為Q345的600 mm×300 mm×20 mm×20 mm的箱鋼)，然后在上面將砂筒(兩個(gè)，高度為0.45 m，內(nèi)徑為0.28 m，外徑為0.32 m，作用是強(qiáng)化支架的穩(wěn)定性能)，用焊接的方式，連接下部箱鋼和砂筒底板，同時(shí)在砂筒頂部，設(shè)置0.02 m的鋼板，用于連接兩個(gè)砂筒，形成一個(gè)整體。鋼板上設(shè)置縱向主分配梁(長(zhǎng)度為20.25 m，材質(zhì)為Q345的I63a工字鋼三根)，在縱向主分配梁上設(shè)置貝雷梁(用單層321型標(biāo)準(zhǔn)貝雷片，用花窗連接的方式連接順橋向的貝雷片)，貝雷梁上設(shè)置模板型鋼背楞(單長(zhǎng)為15米，材質(zhì)為Q235的2[14b槽鋼)進(jìn)行依次安裝，建成地系梁施工支架體系，這一體系的主要作用是將上部的地系梁負(fù)荷轉(zhuǎn)移到樁基。

4 橋梁工程大體積混凝土承臺(tái)支架懸空施工驗(yàn)算

本文節(jié)選承臺(tái)底模板型鋼背楞I25a的相關(guān)驗(yàn)算：承臺(tái)支架模板型鋼背楞采用I25a工字鋼，將第一次澆筑時(shí)的荷載(承臺(tái)分兩次澆筑)以線荷載的形式沿模板型鋼背楞長(zhǎng)度方向進(jìn)行布置。采用大型通用空間有限元分析軟件SAP2000建立有限元模型，采用空間梁?jiǎn)卧?。在支撐點(diǎn)位置用鉸接支座進(jìn)行模擬。模板型鋼背楞在不穿過(guò)樁基處通長(zhǎng)，在需要穿過(guò)樁基處需要截?cái)?，以留出相?yīng)的孔洞。當(dāng)模板型鋼背楞未截?cái)鄷r(shí)，其計(jì)算模型表現(xiàn)為一個(gè)多跨連續(xù)梁。當(dāng)其截?cái)鄷r(shí)，變現(xiàn)為一個(gè)最大跨度為3.8 m的簡(jiǎn)支梁。根據(jù)這兩種情況對(duì)模板型鋼背楞分別進(jìn)行計(jì)算校核。在計(jì)算中均選取受力最不利一根進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得出模板型鋼背楞最大應(yīng)力比為0.769小于1，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度滿足。模板型鋼背楞最大撓度為8.3 mm<3 800/400=9.5 mm，撓度滿足要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)工程實(shí)踐可以表明，支架懸空施工應(yīng)用對(duì)于橋梁工程大體積混凝土承臺(tái)而言，不僅理論上可行，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，只要技術(shù)準(zhǔn)備充分、過(guò)程管理到位，就能夠圓滿工程建設(shè)任務(wù)，從而為橋梁工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。