雙向坡變截面現(xiàn)澆箱梁支架方案確定及施工控制

王鵬

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司 天津 301700）

1 工程概況

龍崗互通區(qū)瀨溪河大橋，位于重慶市大足區(qū)龍崗街道金榮村。橋梁中心樁號為K83+345，其中橋梁左幅全長130.5m，左幅橋面變寬，寬度范圍為16.8～21.4m。右幅全長128.5m，右幅橋?qū)?2.75m，全橋左右幅均設(shè)一聯(lián)，橋梁孔徑布置為4×30m。本橋平面位于R=1238m的右偏圓曲線上，左幅橋面設(shè)置雙向橫坡，最大坡度為4%，右幅橋面設(shè)置單向橫坡，坡度為4%，橋梁縱坡均為1.1%；墩臺徑向布置。

2 支架方案確定

在工程實踐中，選擇一個最優(yōu)方案是一個很復(fù)雜的過程，那么如何才能選擇一個最優(yōu)方案呢？對于工程施工而言，往往需要找出一個方案，無論在施工安全、質(zhì)量、工期、環(huán)保以及經(jīng)濟性方面均能到達預(yù)期目標，我們把這個過程稱為最優(yōu)方案的確定。

確定一個方案通常需要以下幾步：首先，需要對工程本身的特點進行詳細分析，然后根據(jù)這些特點，制定幾個均可以實施的方案，最后再把已有的方案進行綜合比較，選擇出最優(yōu)方案用于現(xiàn)場施工。

2.1 工程特點分析

根據(jù)現(xiàn)場施工條件結(jié)合設(shè)計圖紙，對本工程特點進行分析，主要特點包括：①跨河施工范圍大。本橋跨越瀨溪河，河道與橋梁45°斜交，常水位河面寬度約35m，洪水位河面寬度達到50m。②橋址區(qū)地形高差變化大。橋址區(qū)總體地形呈V字形，河道最深位置與第四跨橋臺高差達到18m。③橋址區(qū)地質(zhì)條件差異大。橋址區(qū)第一跨為既有農(nóng)田，主要為人工雜填土，第二跨第三跨位于河道內(nèi)，主要為常年沖積泥沙，深層地質(zhì)為弱風化泥巖；第四跨為強風化泥巖。④箱梁截面及橫坡變化大。本橋梁位于龍崗互通區(qū)主線與D匝道交匯處，箱梁截面寬度由16.8m變化至21.4m，變化寬度接近5m。另外，橋面考慮行車超高問題，設(shè)計雙向漸變橫坡，最大坡度為4%。⑤施工環(huán)水保要求高。本橋跨越瀨溪河，該河流為當?shù)仫嬘盟?，因此，需要在施工中加強環(huán)境保護。⑥支架施工質(zhì)量要求高。本橋設(shè)計為預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，全橋設(shè)置一聯(lián)，箱梁混凝土采用整體澆筑成型，因此對支架的強度、剛度、穩(wěn)定性要求較高。

2.2 支架方案比較

針對本工程的特點，將通常采用的現(xiàn)澆箱梁支架方案進行比較，具體情況詳見表1支架方案比較表。

2.3 支架方案選擇

根據(jù)施工圖紙結(jié)合支架方案對比表，可以看出，無論何種支架，在施工安全、質(zhì)量、工期、環(huán)保等各方面均在可控范圍內(nèi)，能夠滿足設(shè)計要求。

因此，在進行方案選擇時，重點應(yīng)考慮方案的適用性以及經(jīng)濟性。通過統(tǒng)籌取舍，最終對每一跨支架方案作出選擇。

2.3.1 支架適用性

通過對橋址區(qū)進行現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)第一跨原地面地勢平坦且位于設(shè)計洪水位以上，滿足滿堂支架或組合支架施工條件；第二跨原地面地勢坡度較大，同時部分區(qū)域位于河道內(nèi)，另外該跨線路右側(cè)設(shè)置有鋼筋加工場，若采用滿堂支架將會封堵鋼筋運輸通道；第三跨跨越瀨溪河無法采用滿堂支架施工；第四跨原地面坡度接近45°，地基整平工程量大，不適合滿堂支架施工。

表1 支架方案比較

2.3.2 支架施工預(yù)算成本

根據(jù)適用性進行選擇后，發(fā)現(xiàn)僅第一跨同時滿足兩種支架搭設(shè)條件。因此，需要對第一跨兩種支架方案進行施工預(yù)算成本對比分析，選擇施工成本較低的方案用于施工。

通過對支架成本預(yù)算分析，當采用滿堂支架時施工預(yù)算成本合計為33.4萬元，采用組合支架時施工預(yù)算成本為60.4萬元；根據(jù)兩種支架的搭設(shè)方式不同，還可以發(fā)現(xiàn)，施工成本會隨支架高度的增加而遞增，其中盤扣式支架每增高1m成本增加17398.32元；組合支架每增高1m成本增加11732.53元；由此可見采用盤扣式支架施工預(yù)算成本遠低于組合支架。

通過對以上各項因素的分析，支架方案確定為：第一跨采用盤扣式滿堂支架施工，第二、三、四跨采用組合支架進行施工。

3 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)尺寸及支架受力要求，在滿足安全、質(zhì)量、工期、環(huán)保的前提下，同時考慮支架方案的經(jīng)濟適用性，龍崗瀨溪河大橋上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆箱梁施工支架采用了如下體系，圖1為支架體系布置圖組。

圖1 支架體系布置

3.1 盤扣式滿堂支架結(jié)構(gòu)設(shè)計

盤扣式滿堂支架原地面地基整平碾壓，地基承載力滿足設(shè)計要求后，采用C20混凝土硬化15cm，混凝土頂置放5cm厚木板，立桿橫橋向0.9m，縱橋向1.2m設(shè)置；橫桿步距1.5m設(shè)置；立桿頂托縱橋向采用I10工字鋼，橫橋向采用8cm×10cm方木間距0.3m，箱梁底模均采用18mm厚木膠合板。

3.2 組合支架結(jié)構(gòu)設(shè)計

組合支架基礎(chǔ)采用混凝土條形基礎(chǔ)，跨中基礎(chǔ)寬5m，高1m，支點處基礎(chǔ)寬1.5m，高1m，長度根據(jù)橋面支架搭設(shè)寬度確定，采用C30混凝土澆筑成型；基礎(chǔ)頂預(yù)埋鋼板便于與鋼管立柱連接，支架立柱采用?630mm、壁厚10mm螺旋鋼管加工而成，縱橫間距按3m×3m設(shè)置；立柱間縱橫向采用10#槽鋼聯(lián)結(jié)，鋼管頂采用雙拼I40a工字鋼墊梁聯(lián)結(jié)，墊梁上放置貝雷片，貝雷片按跨度12m、間距2.8m布置，貝雷片上分配梁為I18工字鋼，間距為1.2m，工字鋼上設(shè)置盤扣式支架，布置形式為0.9m×1.2m，立桿頂托縱橋向采用I10工字鋼，橫橋向采用8cm×10cm方木間距0.3m，箱梁底模均采用18mm厚木膠合板。

4 支架施工控制要點

根據(jù)已確定的支架方案，結(jié)合本工程的特點，在施工過程中我們對以下要點進行了控制：①支架基礎(chǔ)施工。針對跨河位置條形基礎(chǔ)，可利用枯水期，進行草袋圍堰，將河床淤泥清除干凈確?；A(chǔ)底位于弱風化砂巖上，條形基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)頂預(yù)埋連接鋼板，用于立柱焊接。②鋼管立柱的加工與吊裝。鋼管立柱長度的確定，應(yīng)根據(jù)梁底設(shè)計標高與上部支架結(jié)構(gòu)尺寸豎向推算，確保鋼管立柱下料在允許范圍內(nèi)；鋼管立柱安裝采用單根吊裝焊接，整體安裝完成后，采用槽鋼進行縱橫向連接形成整體。③貝雷梁組拼與吊裝。貝雷片運至現(xiàn)場應(yīng)平放至墊木上，安裝前吊車配合人工進行組拼，每跨（15m）貝雷片采用花窗連接牢固后整體吊裝至立柱工字鋼墊梁頂，按設(shè)計位置進行放置。④梁底支架縱橫坡及預(yù)拱度設(shè)置。梁底盤扣式支架搭設(shè)完成后，將頂托標高調(diào)制設(shè)計標高，通常采用施拉工程線以點帶面的方式進行調(diào)整，然后鋪設(shè)方木，在方木頂進行單跨整體預(yù)壓，現(xiàn)場觀測沉降數(shù)據(jù)，通過預(yù)壓消除支架基礎(chǔ)及支架間隙塑性變形，同時計算彈性變形，為支架模板預(yù)拱度設(shè)置及實際施工標高提供依據(jù)。本工程箱梁底為雙向橫坡，最大坡度為4%，根據(jù)圖紙要求梁底橫坡需要依靠支架調(diào)整實現(xiàn)，為確保頂托與方木接觸部位密貼，采用木楔進行填塞，預(yù)防大橫坡受壓對于頂托的推力導致偏壓。

通過對該方案的實施以及在施工過程中的管控，無論在安全、質(zhì)量、工期、環(huán)保以及經(jīng)濟成本方面均達到了預(yù)期目標。

5 結(jié)論及建議

確定一個最優(yōu)方案，同時做好方案實施的管控，定能達到預(yù)期目標。

在工程實踐中，一定要從工程本身的特點出發(fā)，同時結(jié)合現(xiàn)場一切條件，制定出切實可行、因地制宜的施工方案。在方案的選擇過程中，不能將方案的經(jīng)濟性作為衡量方案優(yōu)劣的唯一標準，應(yīng)該從多個方面進行衡量，全方位比較，只有這樣比選出來的方案才是最優(yōu)方案。