橋梁現(xiàn)澆箱梁支模架專項研究

浮光鵬

杭州蕭宏建設(shè)環(huán)境集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 310000

1 工程概況

艮山路提升改造（彭埠立交-東湖路）工程Ⅴ標(biāo)主線橋梁設(shè)計起點樁號為K7+752.500(向西與Ⅳ標(biāo)段工程相接)，終點樁號為8+756.750（向東至頭格路以西8+820處與下沙路與12號路提升改造工程相接），全長約1004.75m。高架主線標(biāo)準(zhǔn)段寬度為25.1m，運河二通道段寬度為25.1～33.1m變寬，為雙向六車道，設(shè)計車速為80km/h；運河二通道輔道橋分為南、北兩幅，單幅標(biāo)準(zhǔn)段寬度為18.25m，北幅運河二通道輔道橋起點樁號為K7+787.5，終點樁號K8+756.750，長約969.25m；南幅運河二通道輔道橋起點樁號為K7+787.5，終點樁號K8+756.750，長約969.25m。運河二通道輔道橋為單向四車道，設(shè)計車速60km/h。主線高架與北側(cè)輔道之間為新建地下管廊，管廊回填土深度6～16m。

本工程位于杭州市下沙經(jīng)濟開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)，工程范圍地處錢塘江北岸，最近處距錢塘江約400m，地貌單元屬沖海積平原，地形開闊平坦，自然地面高程在6.55～7.67m之間，地形坡度小于5°，較平整，淺部地層以粉土、砂土等為主[1]。

2 橋梁結(jié)構(gòu)形式

本標(biāo)段主線高架標(biāo)準(zhǔn)段箱梁外形為直線形，單箱多室斷面，標(biāo)準(zhǔn)段橋?qū)?5.1m，梁高2m。采用整體式大挑臂拱形斜腹板斷面，頂、底橫坡2%，箱梁頂板厚0.25m，至墩頂加厚至0.45m；底板厚0.22m，至墩頂加厚至0.42m；跨中腹板厚0.4m。箱梁懸臂與斜腹板連成一條圓弧曲線，曲線總水平投影長度為5.0m，懸臂端部高0.2m；內(nèi)箱倒角頂板60cm×20cm、底板40cm×20cm。箱梁在支點處設(shè)橫梁，中橫梁厚220cm，端橫梁厚130cm。

本標(biāo)段主線高架運河二通道段箱梁外形為直線形，單箱多室斷面，橋?qū)?5.1～33.1m變寬，梁高3～7m。采用整體式大挑臂拱形直腹板斷面，頂、底均為平坡段，箱梁頂板厚0.7m，至墩頂加厚至1.2m；底板厚1m，至墩頂加厚至1.5m；跨中腹板厚0.8m。箱梁懸臂與斜腹板連成一條圓弧曲線，曲線總水平投影長度為5.0m，懸臂端部高0.2m；主線運河二通道段斷面采用變截面箱梁形式。箱梁在支點處設(shè)橫梁，中橫梁厚450cm，端橫梁厚240cm。

本標(biāo)段輔道橋標(biāo)準(zhǔn)段箱梁外形為直線加凹圓弧形，單箱多室斷面，標(biāo)準(zhǔn)段橋?qū)?8.25m，梁高2m。采用整體式大挑臂拱形斜腹板斷面，箱梁頂板厚0.25m，至墩頂加厚至0.45m；底板厚0.4m，至墩頂加厚至0.6m；跨中腹板厚0.6m。箱梁懸臂與斜腹板連成一條圓弧曲線，曲線總水平投影長度為3.1m，懸臂端部高0.2m；內(nèi)箱倒角頂板60cm×20cm、底板40cm×20cm。箱梁在支點處設(shè)橫梁，中橫梁厚220cm，端橫梁厚130cm。西側(cè)橋臺處梁底至原地面約-0.3m。

3 工程地質(zhì)及水文概況

本工程位于杭州市下沙經(jīng)濟開發(fā)區(qū)范圍內(nèi)，工程范圍地處錢塘江北岸，最近處距錢塘江約400m，地貌單元屬沖海積平原，地形開闊平坦，自然地面高程在6.55～7.67m之間，地形坡度小于5°，較平整，淺部地層以粉土、砂土等為主。

主線高架及南北側(cè)輔道橋均坐落在現(xiàn)狀下沙路上，原地面地質(zhì)情況較好，原地面標(biāo)高約6.55～7.67m，靜止水位埋深在1.0～3.1m。原路面結(jié)構(gòu)為瀝青砼面層，現(xiàn)狀通行車流量大且車輛中重載占比重較大。現(xiàn)狀在建管廊上方為回填砂土，力學(xué)性能良好?，F(xiàn)狀下沙路兩側(cè)綠化帶處雜填土下主要為：①砂質(zhì)粉土層；②砂質(zhì)粉土層承載力特征值為[fak]=120KPa。

4 支模架的體系選擇

現(xiàn)澆箱梁支架標(biāo)準(zhǔn)段以及運河二通道3#塊至合攏段采用重型滿堂門式鋼管腳手架支架體系為主，南北輔道橋橋臺落地段的箱梁采用定尺鋼管加頂托式支架體系，箱梁砼采取二次澆筑法施工工藝。原則上類似跨徑橋?qū)挼南淞浩渲Ъ艽钤O(shè)采用統(tǒng)一的布置形式，根據(jù)每跨箱梁不同部位單位荷載的差異，其支架布置的疏密程度也相應(yīng)變化。可調(diào)底座和可調(diào)頂托分別可調(diào)節(jié)0.2～0.3m，滿足支架高度要求[2]。

搭設(shè)時垂直度不大于1/400H，每根立桿底部必須設(shè)置底座或墊板，也可采用槽鋼作為底部襯墊以防立桿下沉。底座、墊板或槽鋼必須與地基密貼，以保證支架整體在施工過程中不會產(chǎn)生過大的撓度與變形。若局部地基表面不平整，可以采用石屑或黃沙均勻鋪撒在地基表面，填平空隙。掃地桿離地面高度40～60cm，如有高低，則在地勢低處，加設(shè)掃地桿。

普通聯(lián)現(xiàn)澆箱梁滿堂支架，跨八堡路口處搭設(shè)交通門洞一處。每個管廊附屬（風(fēng)亭、逃生口等）上方設(shè)置門洞。

模板構(gòu)造措施材料主要采用以下材料：箱梁標(biāo)準(zhǔn)段次楞采用100×100mm的方木，主楞采用φ48.3×3.5mm鋼管，運河二通道段次楞采用60×60cm×4mm方鋼，主楞采用10#工字鋼。箱梁外模采用2440×1220×15mm的竹膠板，內(nèi)模采用防水竹膠板，方木和鋼管組合支架加固。箱梁混凝土采用商品混凝土，運輸至現(xiàn)場，混凝土采用泵送入模，箱梁標(biāo)準(zhǔn)段采用低端向高端對稱、同步、分層、連續(xù)澆筑完成。

5 支模架的搭設(shè)方案

5.1 標(biāo)準(zhǔn)段箱梁搭設(shè)方案

除去運河二通道段500m連續(xù)箱梁，其余主橋及南北側(cè)輔道橋標(biāo)準(zhǔn)段箱梁均按以下方案搭設(shè)：順橋向按榀布置，橋墩橫梁處每榀縱向間距為50cm，箱室處每榀縱向間距為90cm；橫橋向則按排布置，排與排間距為45～90㎝；其中橫梁下45cm，腹板下60㎝，箱室下90㎝，挑臂下90㎝。

橋梁過八堡路口時需搭設(shè)門洞以保證八堡路與下沙路的交通，交通門洞采用貝雷片組合鋼支架結(jié)構(gòu)形式從上至下為：模板系統(tǒng)+鋼管支架系統(tǒng)+40#H型鋼縱梁+貝雷支墩+C25素砼板條基礎(chǔ)+道路路基。其余門洞支架以外的邊跨部分，仍采用一般滿堂門式支架現(xiàn)澆。

門洞縱梁采用40#H型鋼，橫向間距0.5m，縱梁下方滿設(shè)安全網(wǎng)，防止落物，確保人及車輛的安全。貝雷支墩：條形基礎(chǔ)上設(shè)貝雷桁架臨時支墩，按2層×橫向7片×縱向2排布置。支墩前方設(shè)防撞墩，以確保支架的安全。

支墩基礎(chǔ)：在路面瀝青結(jié)構(gòu)層上立模澆筑C25砼。本門洞條形基礎(chǔ)尺寸厚0.35m、寬1.0m。支墩處設(shè)警示紅燈，在迎面方向板條基礎(chǔ)采用油漆涂紅白相間的斜線標(biāo)志。

5.2 運河二通道段搭設(shè)方案

運河二通道段采用70+120×3+70m的5跨連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，采用滿堂支架大節(jié)段澆筑法，支架采用承插型盤扣式鋼管支架。搭設(shè)方案如下：橋墩橫梁處盤扣支架采用步距1.0m，縱距0.6m，橫距0.6m的支架搭設(shè)形式，箱梁腹板下盤扣支架采用步距1.0m，縱距0.6m，橫距0.6m的支架搭設(shè)形式，箱梁箱室板下盤扣支架采用步距1.0m，縱距0.6m，橫距0.9m的支架搭設(shè)形式，箱梁翼板下盤扣支架采用步距1.0m，縱距0.9m，橫距0.9m的支架搭設(shè)形式。

模板由底模、側(cè)模及芯模三個部分組成，本工程砼外露表面模板均采用竹膠板。竹膠板具有較大強度、剛度，而且表面光滑平整、板面大，可減少模板拼縫，砼表面質(zhì)量好。模板脫模劑根據(jù)實際經(jīng)驗擬采用食用色拉油，模板接縫采用泡沫雙面膠帶夾縫，玻璃膠補平，墻紙刀修光，以防漏漿。芯模采用1.5cm防水竹膠板、方木框架成型，強度和剛度均滿足施工要求[3]。

底模：鋪設(shè)前應(yīng)根據(jù)箱梁橫斷面尺寸設(shè)計。模板以構(gòu)件中心線向兩邊安裝，順橋放置。面板采用1.5cm厚竹膠板，底模下面按橋縱向按20～30cm的間隔鋪設(shè)10×10cm的方木，在此木方下面橫橋向為門式支模架頂托的分配橫梁，方木與橫梁采用鐵絲綁扎固定，間距與支模架縱距相同。底板模板次楞方木及主楞鋼管布設(shè)原則：從上往下分別為模板、次楞方木、主楞鋼管。次楞方木縱向排放，連續(xù)箱梁橫梁處間距25cm，等高截面腹板間距25cm，在箱室下間距30cm。承載梁鋼管橫向排放，在橋墩橫梁下采用3鋼管，箱室下采用2鋼管。背楞方木縱向排放間距25cm。定型鋼管根據(jù)翼緣板弧度進(jìn)行彎制而成，橫向2根布設(shè)與底模承載鋼管間距同，在與底模主楞鋼管交匯處扣件扣緊。主楞梁鋼管采用縱向1根排放。鋪設(shè)時保證底板線形接順，每2m按設(shè)計標(biāo)高及軸線坐標(biāo)復(fù)查一次。

側(cè)模：面板采用竹膠板拼裝，外加豎向加勁木，采用10×5cm方木，中心間距30cm；水平方向用2根Ф48mm×3.5mm鋼管夾箍，間距為70cm，豎向間距也為70cm，內(nèi)穿PVC套管Ф12拉桿、對拉螺栓山型卡固定。模板接縫須緊密、不漏漿。

芯模：采用1.5cm竹膠板、方木框架等固定成型。芯側(cè)模采用內(nèi)支撐固定，為防止倒角處芯模上浮，采用鐵絲拉于底板鋼筋上固定。芯側(cè)模板在底板及腹板砼澆筑后拆除，芯頂模板考慮一次性投入[4]。

端模采用竹膠板、方木框架，其開孔必須保證波紋管孔道位置準(zhǔn)確，線型符合設(shè)計要求，應(yīng)保證伸出模板的波紋管完好。