多層貝雷支架在懸澆0號(hào)塊施工中的應(yīng)用

鄭娟

（福建第一公路工程集團(tuán)有限公司，福建 泉州 362000）

一、工程概況

某高速公路項(xiàng)目的其中一聯(lián)懸澆箱梁跨徑布置為41+70+41m，主跨跨越現(xiàn)有V級(jí)航道，箱梁橋面寬21.67m，為單箱雙室結(jié)構(gòu)，梁底寬度為13.07m。其中，0號(hào)塊長(zhǎng)度為11m，主梁最大高度4.5m，混凝土用量約440m；下部結(jié)構(gòu)為花瓶實(shí)心墩，橫橋向墩頂寬度為12m，橫橋向墩腳寬度為8.5m；承臺(tái)橫橋向長(zhǎng)度為12.2m，縱橋向?qū)挾葹?.7m，承臺(tái)頂標(biāo)高在常年水位以下2m。

二、支架設(shè)計(jì)難點(diǎn)

該項(xiàng)目懸澆箱梁0號(hào)塊支架設(shè)計(jì)存在諸多難點(diǎn)：一是箱梁頂板寬21.67m，承臺(tái)橫向長(zhǎng)度為12.2m，橫向挑空寬度大，且兩側(cè)腹板部分位于墩頂和承臺(tái)平面范圍以外，橫向挑空荷載大；二是箱梁0號(hào)塊長(zhǎng)度為11m，承臺(tái)縱向長(zhǎng)度為7.7m，縱向挑空荷載較大；三是主墩位于河道與陸地交接處，有一部分承臺(tái)浸于航道當(dāng)中，無法采用滿堂支架型式；四是橋址處的覆蓋土層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，厚度達(dá)30m，承載特征值為60KPa，側(cè)向摩阻特征值為15KPa，若施打鋼管樁作為支架基礎(chǔ)，因地質(zhì)差、場(chǎng)地限制，機(jī)械操作難度大，施工成本高；五是項(xiàng)目業(yè)主禁止施工單位在墩身上預(yù)埋鋼板、預(yù)留孔洞，無法選用托架型式。

三、多層貝雷支架體系簡(jiǎn)介

懸臂現(xiàn)澆箱梁的0號(hào)塊往往采用支架法施工，工程師在設(shè)計(jì)支架時(shí)，通常會(huì)選擇常見的、有應(yīng)用實(shí)例的支架型式。由于本項(xiàng)目在0號(hào)塊支架設(shè)計(jì)中存在難點(diǎn)，項(xiàng)目部設(shè)計(jì)了較為新穎的多層貝雷支架體系，主要包括鋼管立柱、柱頂雙拼工字鋼橫梁、縱向單層加強(qiáng)貝雷、橫向三層普通貝雷、分配梁和盤扣架。

所有的鋼管均立于承臺(tái)上，無需施打鋼管樁，減小了施工難度并節(jié)約了施工成本；雙拼工字鋼橫梁設(shè)置于鋼管立柱頂，采用雙工45b，橫向挑臂達(dá)90cm，充分發(fā)揮工字鋼的抗彎性能，為縱向貝雷梁提供足夠的安裝空間；均采用國(guó)產(chǎn)321型貝雷梁，縱向單層加強(qiáng)貝雷梁設(shè)置于雙拼工字鋼橫梁上，單端挑臂長(zhǎng)度約2.6m，解決了箱梁縱向挑空荷載較大的難題；橫向三層不同長(zhǎng)度的貝雷梁布置于縱向貝雷梁上方，將箱梁橫向挑空荷載逐層向中間收斂，解決了箱梁橫向挑空寬度大、荷載大的難題。

圖1.鋼管多層貝雷支架示意圖

四、多層貝雷支架施工要點(diǎn)

（一）搭設(shè)控制要點(diǎn)

1.安裝鋼管立柱

鋼管立柱將箱梁荷載、支架自重荷載、模板荷載、人機(jī)荷載等傳遞到承臺(tái)上，是支架體系的根基。安裝時(shí)，應(yīng)控制鋼管中心偏位不大于2cm，豎直度偏差不大于1%；鋼管之間采用槽鋼焊接，以增加整體剛度，確保施工安全。由于墩身型式為花瓶墩，具有上大下小的尺寸特點(diǎn)，因此鋼管頂標(biāo)高需嚴(yán)格按照方案進(jìn)行控制。

2.安裝柱頂橫梁

鋼管立柱頂?shù)臋M梁采用雙拼工字鋼（雙工45b），懸臂長(zhǎng)度約90cm；柱頂橫梁為縱向貝雷片提供安裝空間，挑臂端承受較大的彎矩。安裝時(shí)，應(yīng)校核橫梁頂面是否水平、軸線是否偏位；測(cè)量橫梁頂面高程，將同側(cè)四道橫梁的頂面高差控制在3mm以內(nèi)。安裝完成后，及時(shí)將橫梁與鋼管頂面的鋼板焊接，進(jìn)一步確保架體穩(wěn)定。

3.安裝貝雷梁

該多層貝雷支架體系中的貝雷梁分為縱向貝雷梁和橫向貝雷梁。其中，縱向設(shè)計(jì)為單層加強(qiáng)貝雷梁，設(shè)置于柱頂橫梁上；橫向設(shè)計(jì)為三層普通貝雷梁，布置在縱向貝雷梁上，橫向貝雷梁的長(zhǎng)度層層增加。縱向貝雷梁設(shè)置于墩身兩側(cè)，每側(cè)6道貝雷梁間距均為45cm。吊裝前，將每側(cè)6道貝雷梁分為3組，每組貝雷梁均采用標(biāo)準(zhǔn)的支撐架連接。

安裝時(shí)，需要控制貝雷梁的吊裝順序，以免柱頂橫梁傾覆；應(yīng)先安裝臨近墩身的貝雷梁，最后安裝橫梁挑臂上方的貝雷梁；應(yīng)按方案控制貝雷梁中點(diǎn)位置與橋墩中心樁號(hào)吻合，以確保貝雷梁對(duì)稱受力。拼裝貝雷片時(shí)，需將插銷鎖緊并穿保險(xiǎn)絲；縱向貝雷梁設(shè)計(jì)有加強(qiáng)弦桿，需用弦桿螺栓與貝雷片桁架鎖緊，以充分發(fā)揮加強(qiáng)弦桿的作用。

墩身前后兩端均設(shè)計(jì)有三層橫向貝雷梁，橫向貝雷梁布置于縱向貝雷梁的上方，每層橫向貝雷梁的長(zhǎng)度不同，分別為15m、18m、24m；每層橫向共設(shè)置8道貝雷梁，布置間距為4×45cm+3×90cm，每層分為4組以便吊裝?？刂贫丈砬昂髢啥素惱琢旱拇钤O(shè)進(jìn)度，偏差數(shù)量不得超過1層貝雷梁，可按照“前第1層、后第1層、前第2層、后第2層、前第3層、后第3層”的順序交替搭設(shè)，不可按“前三層、后三層”的順序搭設(shè)。橫向貝雷梁安裝完成后，還應(yīng)用螺栓將兩層貝雷桁架的弦桿鎖緊。

4.安裝貝雷頂分配梁

貝雷頂分配梁采用工字鋼，分兩種型號(hào)：工10和工20b。選用工字鋼（工20b）作為跨墩分配梁，腹板下方采用雙拼，間距為60cm；翼板下無需雙拼，間距為120cm。雙拼時(shí)，應(yīng)確保工字鋼相互密貼，不得留有較大縫隙。墩身前后的分配梁采用工10，應(yīng)確保分配梁的間距滿足方案要求。

5.安裝盤扣鋼管架

梁底曲線通過盤扣鋼管架調(diào)節(jié)；盤扣立桿選用D60×3.2mm規(guī)格，水平桿選用D48×2.5mm規(guī)格；橫向間距與貝雷頂分配梁相同，箱梁底的縱向間距為60cm，人工操作平臺(tái)下的縱向間距為90cm；由于梁底曲線有連續(xù)變化，需配置高度為20cm的調(diào)節(jié)桿。安裝時(shí)，應(yīng)控制盤扣管頂懸臂長(zhǎng)度不超過65cm，頂托外露絲長(zhǎng)度不超過40cm，還需檢查立桿的垂直度并且確保插銷鎖緊。

（二）其他注意事項(xiàng)

1.支架預(yù)壓

依據(jù)箱梁0號(hào)塊混凝土數(shù)量計(jì)算預(yù)壓荷載，按照設(shè)計(jì)要求預(yù)壓110%的荷載，現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土預(yù)制塊進(jìn)行預(yù)壓。多層貝雷支架體系預(yù)壓加載時(shí)，應(yīng)從臨墩中心處向兩頭、兩側(cè)對(duì)稱布載，以免支架過度偏載；預(yù)壓過程中，應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)支架變形；預(yù)壓結(jié)果驗(yàn)收合格后方能卸載，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為底模標(biāo)高調(diào)整的依據(jù)。

2.澆筑混凝土

箱梁的外腹板位于柱頂橫梁的懸臂部分，雖然該多層貝雷支架在自重作用下能夠承受一定的偏載，但當(dāng)偏載超過一定范圍，支架可能發(fā)生傾覆。因此，在澆筑0號(hào)塊混凝土?xí)r，須先澆筑墩頂段和中間腹板，再澆筑兩側(cè)腹板，且墩身前后應(yīng)盡量對(duì)稱布料。

3.拆除支架

在懸澆箱梁0號(hào)塊的縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，方能進(jìn)行支架拆除作業(yè)。拆除時(shí)，應(yīng)控制拆除順序并進(jìn)行交替拆除作業(yè)；拆除順序應(yīng)與搭設(shè)順序相反，自上而下進(jìn)行拆除；在拆除墩身前后的多層貝雷梁時(shí)，與安裝時(shí)類似，應(yīng)前后交替、逐層拆除。同時(shí)，應(yīng)有專人指揮，防止出現(xiàn)上下交叉作業(yè)而發(fā)生安全事故。

4.技術(shù)交底

在搭設(shè)支架之前，應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，重點(diǎn)說明該支架體系的特點(diǎn)以及施工過程中的注意事項(xiàng)，進(jìn)一步確保施工安全。

五、結(jié)語

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)并搭設(shè)了多層貝雷支架體系，順利地澆筑了懸澆箱梁0號(hào)塊，有效地解決了項(xiàng)目支架設(shè)計(jì)難題；該結(jié)構(gòu)體系在荷載作用下的實(shí)際變形量與計(jì)算變形量差異較小。本文通過項(xiàng)目施工實(shí)例，總結(jié)了多層貝雷支架體系的特點(diǎn)以及施工過程中的控制要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，可為同行工程師設(shè)計(jì)、搭設(shè)多層貝雷支架體系提供借鑒。