貝雷梁支架在現(xiàn)澆橋梁中的應(yīng)用

劉曉明

（中鐵二十局集團市政工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程概況

該橋設(shè)計為3×32m 雙線現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁橋，上部結(jié)構(gòu)為32m 預(yù)應(yīng)力簡支箱梁。其中第一跨橫跨施工便道，原設(shè)計為滿堂支架法施工，第二跨位于河道之中，河底及沿岸有較厚的的淤泥，加之施工時處于雨季河水極有可能上漲。為滿足工期要求，針對該段地基軟、地質(zhì)條件差的情況，現(xiàn)場采用了φ100 鉆孔樁作為基礎(chǔ)，φ630×10 螺旋鋼管柱為支架，上部架設(shè)貝雷梁作為支架。

2 支架搭設(shè)

2.1 支架參數(shù)

支架條形基礎(chǔ)采用1.5m×1.5m×12m 鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，混凝土強度C30。條形基礎(chǔ)地基承載力≥350kPa。支架立柱采用φ630×10 螺旋鋼管柱；每排5 根，間距2.35m，每跨梁底共設(shè)四排鋼管柱，鋼管柱排距（8.91+10.59+8.91） m不等跨布置。鋼管柱之間采用［20 槽鋼剪刀撐連接增強整體穩(wěn)定性。鋼管柱上橫梁采用3×I45a 工字鋼。

現(xiàn)澆梁支架縱梁采用貝雷梁搭設(shè)，貝雷梁采用國產(chǎn)321型；貝雷梁頂橫向分配梁采用I16a 工字鋼，間距40cm，工字鋼上縱向鋪設(shè)10cm×10cm 方木，方木間距30cm。箱梁模板采用拼裝式整體鋼模板；標高調(diào)節(jié)和落模采用鋼楔塊[1]。

2.2 鋼管柱安裝

在基礎(chǔ)頂和其條形基礎(chǔ)位置支立單排5 根φ630×10 螺旋鋼管，鋼管間距為2.35m。螺旋鋼管架設(shè)之前必須進行測量定位，確保其垂直度復(fù)核要求，垂直度≤0.5%，且≤10mm，保證鋼管頂面垂直于一條線。鋼管與預(yù)埋在承臺、條形基礎(chǔ)頂?shù)念A(yù)埋鋼板焊接連接，為保證鋼管焊接牢固，用6 塊尺寸為20cm×20cm、厚20mm 的三角鋼板作為加勁板，對稱焊在鋼板和鋼管之間[2]。

2.3 砂箱加工及安裝

為了方便底模和側(cè)模及支架系統(tǒng)的拆除工作和不傷及混凝土實體，在螺旋管頂部和橫梁之間安裝可調(diào)節(jié)高度的砂箱。

砂箱制作上箱采用外徑為φ600 壁厚10mm 的焊接螺旋鋼管，內(nèi)灌注C30 混凝土；下箱采用φ630 壁厚10mm 鋼管制作而成，制作完成后認真檢查焊管質(zhì)量。頂、底板采用16mm 厚750×750mm 鋼板作為封底，砂箱底部兩側(cè)安裝φ38mm 卸砂孔，砂箱內(nèi)填砂優(yōu)選標準砂填充高度≤18cm。進行落梁時拔出φ38mm 卸砂孔封堵螺栓，均速掏出砂子，使支承體系自然均勻下降，拆除梁模。

砂筒預(yù)壓達到要求后起重機吊裝砂筒到鋼管立柱上，做到與鋼管立柱同軸，并與鋼管立柱頂部鋼板采用高強螺栓連接牢靠。

2.4 支承橫梁安裝

支承橫梁在受力體系中起著將上部荷載分配到下部支承體系中同步受力的作用。在吊裝橫梁時，橫梁采用三根I45a工字鋼，長度為12.5m。支承橫梁架設(shè)時必須坐落于鋼管樁的頂面居中位置，預(yù)防鋼管樁出現(xiàn)偏心受力。

2.5 貝雷梁安裝

貝雷梁位于支承橫梁上，翼緣板下設(shè)置2 排貝雷梁；腹板部位設(shè)置4 排貝雷梁；梁底部位設(shè)置2 排貝雷梁。貝雷片間采用標準45、90 花窗連接。貝雷梁桁架在平整的地面上依次拼裝到位，采用汽車吊吊裝到設(shè)計位置，待兩排貝雷桁架安裝完成后及時進行連接橫向連接片，確保貝雷梁的橫向穩(wěn)定性。同時采用[20 槽鋼每隔3m 將貝雷梁（每片貝雷梁中部） 上、下弦桿橫向連接為一整體，槽鋼與貝雷梁連接采用“U”形環(huán)固定連接。

貝雷梁上分配橫梁采用I16 工字鋼，縱向間距0.4m。分配梁與貝雷梁連接采用“U”形環(huán)固定連接。

2.6 支架預(yù)壓

1） 根據(jù)堆載要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況計劃采用沙袋進行堆載預(yù)壓，堆載預(yù)壓時按照設(shè)計預(yù)壓荷載分為60%、100%、120%三級開展，堆載預(yù)壓荷載分布按照分區(qū)預(yù)壓，分別在翼緣板、腹板及底板處根據(jù)設(shè)計荷載合理分布，逐級增加載荷載，其偏差應(yīng)控制在相同荷載區(qū)的±5%之內(nèi)。荷載增加過程中發(fā)現(xiàn)異常情況現(xiàn)場應(yīng)及時停止加載。現(xiàn)場分析原因并制定有效可行的措施保證安全后進行下一步加載。進行預(yù)壓加載、卸載應(yīng)遵循對稱、分層、分級的原則進行，禁止局部加載和卸載。

2） 荷載準備

根據(jù)施工的實際情況，1200 噸荷載由以下組成：

①底板預(yù)壓：需預(yù)壓荷載：G=32.958×32=1054.65t

每個砂袋尺寸1m×1m×0.78m（縱向）；每斷面放置6 個砂袋，縱向放置37 個砂袋，每層放置222 個，重244.2t，共放置4 層，高度4m，共計重976.8t，剩余77.85t 預(yù)壓荷載，采用鋼筋線材均勻布置在底板范圍內(nèi)。

②翼板預(yù)壓：需預(yù)壓荷載：G=4.542×32=145.34t

每個砂袋尺寸1m×1m×0.78m（縱向）；單側(cè)翼板每斷面放置3 個砂袋，縱向放置37 個砂袋，每層放置111 個，重122.1t，共放置1 層，高度1m，共計重122.1t，剩余23.24t預(yù)壓荷載，采用鋼筋線材均勻布置在單側(cè)翼板范圍內(nèi)。

3） 預(yù)壓監(jiān)控量測

在預(yù)壓時首先應(yīng)進行豎直沉降及水平位移監(jiān)控，監(jiān)控量測主要內(nèi)容包含基礎(chǔ)沉降變形、支架體系豎向位移、支架體系頂面水平位移、支架縱、橫梁的撓度等。

4） 預(yù)壓監(jiān)控量測頻率

①支架體系沉降觀測應(yīng)采用水準儀進行監(jiān)測，監(jiān)測應(yīng)符合三等水準測量要求。支架平面位移宜采用全站儀進行觀測。預(yù)壓加載之前應(yīng)提前收集各個監(jiān)測點位的初始值。

②各級預(yù)壓加載完成后靜止1h 后開始對支架體系的沉降、水平位移觀測，之后每級加壓時間間隔5h 監(jiān)測記錄各監(jiān)測點的位移量，前后兩級加載監(jiān)控量測位移平均值之差≤1.5mm 時再進行下一級增加荷載。

③當加載至設(shè)計荷載后，時間間隔6h 監(jiān)測并記錄各測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)；持續(xù)監(jiān)控量測12h 其位移平均值之差≤1.5mm 后結(jié)束預(yù)壓可進行拆除預(yù)壓荷載。

④沉降觀測：壓重物堆碼前先測量出各觀測點的原始數(shù)據(jù)，壓重后6h、12h、24h 測量出各觀測點的數(shù)據(jù)，計算各點變形值，當無沉降變化時即認為沉降穩(wěn)定，卸載后測量各觀測點數(shù)據(jù)并做好記錄。

⑤預(yù)拱度確認設(shè)置：支承體系預(yù)壓并卸除荷載后，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)與圖紙設(shè)計預(yù)拱度結(jié)合彈性變形量確定梁體實際預(yù)留拱度值。

3 支架拆除

依據(jù)“縱橋向?qū)ΨQ均衡、橫橋向基本同步”分區(qū)分段進行支架拆除。單跨支架自上而下的拆除順序為：

現(xiàn)澆梁張拉完成→打開沙箱預(yù)留孔排放出砂子，砂箱下落→外模板、拆除內(nèi)模及底模等→拆除貝雷梁連接頭、1/4跨、1/2 跨、3/4 跨以外的工字鋼分配梁→拆取貝雷梁之間的橫向連接→采用吊車依次拆除貝雷片→拆除橫向主橫梁→拆除砂箱→拆除水平、剪刀支承→逐級拆除螺旋鋼管樁

4 結(jié)語

隨著城市現(xiàn)澆箱梁的施工在中越來越被廣發(fā)應(yīng)用，鋼管柱貝雷梁在施工過程中可以克服不良地質(zhì)及對交通通行的影響降到最低。比較傳統(tǒng)滿堂支架支承體系可大大提高安全系數(shù)及作業(yè)效率。