探析公路工程橋梁現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架設(shè)計及施工過程技術(shù)的運用

劉德陽

(中國葛洲壩集團路橋工程有限公司，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

橋梁支架施工指的是搭設(shè)橋位上的支架，在支架上對模板進行安裝，對鋼筋骨架進行綁扎，并在現(xiàn)場進行混凝土澆筑，當澆筑的混凝土達到一定強度后將支架和模板拆除的一種施工方法。該方法造價低廉，施工簡單，不需要對場地進行預(yù)制，梁體主筋能夠不中斷，不需要大型運輸和起吊設(shè)備并且適用于多種橋梁結(jié)構(gòu)，因此在橋梁施工中應(yīng)用得十分廣泛[1]。而對于橋梁工程現(xiàn)澆箱梁而言，其在橋梁支架施工中較為適用的支架是貝雷梁支架。貝雷梁支架是一種由縱梁、橫梁、銷子、貝雷桁架片構(gòu)成的，通過螺栓、鉸接拼接成的桁梁。由于其架設(shè)十分迅速，并且具備良好的機動性，在橋梁工程現(xiàn)澆箱梁的施工中獲得了廣泛的應(yīng)用。本文針對橋梁工程現(xiàn)澆箱梁的橋梁支架施工，對其貝雷梁支架設(shè)計及施工進行深入研究。

1 橋梁工程現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架設(shè)計

根據(jù)濟南至泰安高速公路工程錦繡川特大橋現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架布置形式對貝雷梁支架進行設(shè)計。設(shè)計的橋梁工程現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架結(jié)合鋼管門式支架與貝雷梁進行搭設(shè)，以箱梁橫向?qū)挾葹橐罁?jù)對多片貝雷梁進行布置，其中在外側(cè)翼緣板下布設(shè)2片貝雷梁，將其布設(shè)在墩身處，并在縱橋向上接一個3 m單元當作墩頂段的支撐模板[2]。設(shè)計的貝雷梁支架的底模與端部支撐系統(tǒng)具體見表1。使用的貝雷片性能參數(shù)具體見表2。

表1 設(shè)計的貝雷梁支架的底模與端部支撐系統(tǒng)

表2 使用的貝雷片性能參數(shù)

對于貝雷梁的縱向，采用多跨布置，并對支墩進行設(shè)立。將橋梁工程現(xiàn)澆箱梁的梁高設(shè)為3.1 m，腹板厚度設(shè)為60 cm，底板、頂板厚度設(shè)為40 cm，并在支點處局部進行加厚，則貝雷梁上作用的荷載取值為箱梁混凝土實際重量的1.4倍。設(shè)計貝雷梁的布置示意圖如圖1所示。

圖1 設(shè)計貝雷梁的布置示意圖

2 橋梁工程現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架施工過程

對設(shè)計的橋梁工程現(xiàn)澆箱梁貝雷梁支架進行施工。首先對貝雷梁支架進行搭設(shè)，將貝雷梁當作搭設(shè)支架的施工平臺，把承臺當作支撐點，在各跨上分別設(shè)置2排臨時支墩。在施工時首先適當加固地基，包括進行換填處理等。完成加固處理的地基需要達到180 kPa以上的承載力。于基坑內(nèi)對C30條形基礎(chǔ)混凝土進行澆筑，并在條形基礎(chǔ)上對鋼管柱進行設(shè)立，選擇的鋼管柱為X630型號鋼管柱，高度在5～15 m[3]。通過雙工字鋼對支柱頂橫梁進行連接，將貝雷梁作為縱向主承重梁，通過I12工字鋼進行橫向加固。其中工字鋼的間距設(shè)置為每道0.75 m，在貝雷梁節(jié)點上對工字鋼進行交錯布置。通過方木搭接上部支架的橫、縱向，方木的尺寸為10 cm×10 cm。芯模、側(cè)模板、底模板采用光面竹膠板，利用鋁塑板處理倒角處。除此之外，為保障縱梁下能夠安全地通行，在貝雷片縱梁上加設(shè)防護網(wǎng)，以保障能夠安全地施工。搭設(shè)貝雷梁支架時，吊裝鋼管立柱的具體過程如圖2所示。

圖2 吊裝鋼管立柱的具體過程

拼接貝雷梁的具體過程如圖3所示。

圖3 拼接貝雷梁的具體過程

接著對貝雷梁支架進行預(yù)壓。完成支架搭設(shè)后，按照各階段實際設(shè)計荷載的1.2倍，用沙袋、鋼錠進行預(yù)壓。在一端開始進行加載，對實際施工情況進行模擬，進行分層加載，具體加載高度分別為0.5 m、1 m、1.5 m、2 m、2.5 m,則分層加載所對應(yīng)的荷載值分別為195 t、390 t、585 t、780 t、975 t。按照高程控制點，在臨時墩、模板、縱橫間隔 5 m處分別對觀測點進行設(shè)置，進行48 h預(yù)壓后觀測其沉降并進行記錄。

完成預(yù)壓加載后，以支架彈性為依據(jù)，通過鋼管架對預(yù)拱度進行設(shè)置，通過二次拋物線設(shè)置預(yù)拱度，將跨中作為最大值進行設(shè)置。接著對底模、翼板底模、腹板側(cè)模進行安裝，保障翼板底模與箱梁側(cè)模連成一體,并以設(shè)計圖為依據(jù)進行鋼筋的綁扎。然后進行混凝土的澆筑，采用的混凝土為商品混凝土，利用輸送泵對商品混凝土進行輸送以進行澆筑。澆筑混凝土時，首先進行中間的澆筑，再進行兩側(cè)的澆筑，避免出現(xiàn)混凝土偏壓現(xiàn)象而導致整體失穩(wěn)。其中箱梁混凝土需要分成兩次進行澆筑。首次澆筑是澆筑腹板與底板，此時首先應(yīng)澆筑底板，將其振搗密實之后再澆筑腹板。底板一定要先于腹板澆筑，以免出現(xiàn)腹板混凝土坍塌的現(xiàn)象。第二次澆筑是對翼緣板和箱梁頂板進行澆筑。首次澆筑與第二次澆筑的時間間隔應(yīng)控制在3 d以內(nèi)，從跨中開始，對稱向兩端進行澆筑。混凝土灌注則先對橫隔梁進行現(xiàn)澆，接著向兩側(cè)對稱進行澆筑。在對腹板進行灌注時，需要沿整體橫截面分段分層以斜坡層方式向兩側(cè)推進。其中斜坡層傾角保持在20°至25°范圍內(nèi)，每層灌注混凝土的厚度保持在 30 cm 以內(nèi)。對于底板，使用鋼管或PVC 管依據(jù)設(shè)計要求預(yù)留通氣孔，預(yù)留的通氣孔尺寸為φ7.5 cm 。并根據(jù)設(shè)計要求在各箱室中的最低點設(shè)置排水孔，所設(shè)置的排水孔的直徑為10 cm。腹板使用的振動器為插入式振動器，頂板和底板使用的振動器為平板振動器。

模板由內(nèi)模、側(cè)模、底模三部分構(gòu)成，預(yù)先對組件進行制作，在澆筑時進行拼裝。當?shù)谝淮螡仓细窈?，綁好鋼筋進行第二次澆筑。

在張拉時采用對稱張拉的方法，首先對腹板束進行張拉，接著再對底板束進行張拉。張拉箱梁預(yù)應(yīng)力時采用雙控的方式，也就是以控制張拉力為主，根據(jù)鋼束的伸長量來校核。完成張拉后必須盡快封錨孔道壓漿，壓漿時所用灰漿的膨脹劑量、泌水率、水灰比、稠度、強度均需按照試驗標準與施工方案規(guī)范中的要求進行控制。

最后需要拆除貝雷梁支架，首先人工拆除方木與模板，接著拆除貝雷片橫向聯(lián)系。利用吊車將翼板下面的貝雷片吊走，并利用同樣的方法將底板下面的貝雷片吊走，再通過卷揚機吊走臨時墩和工字鋼橫梁，完成拆除。