某预应力混凝土连续梁桥支架现浇施工组织方案

吴守建

(中江县城市重点工程建设办公室，四川德阳618100)

在桥梁工程中，施工是非常重要的一个环节。它决定了工程的质量和整个工程的造价等问题，因此选择合理的施工方法，有着十分重要的意义。支架现浇法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。下面笔者结合德阳市中江县铜山大桥工程，着重阐述支架现浇法的施工过程及注意事项。

1 工程概况

德阳市中江县铜山大桥工程设计桥长360 m，跨越凯江，全桥由3联预应力混凝土连续梁桥组成，其中第二联为主桥，跨径组合为28 m+3×40 m+28 m，桥面宽20 m。主桥箱梁采用变截面单箱四室断面，梁顶宽20 m，箱底宽15 m，翼缘板单侧悬挑2.5 m。支座处箱梁高3.0 m，跨中、边跨梁高1.5 m，梁底按圆曲线线型从3.0 m渐变至1.5 m。

图1 箱梁横断面

下部结构采用钢筋混凝土双柱墩，立柱直径1.5 m。基础均为钻孔桩基础，桩基直径1.8 m。

图2 施工现场

图3 主桥孔跨布置

2 支架现浇施工组织方案

2.1 围堰导流

本工程桥位区河面较窄，平均水深1.50 m(在下游闸桥蓄水的情况下)，水面宽约5.9～14.5 m，河道横断面相对平坦，水流速较小。根据SDJ 338－89规定，本工程对土石方围堰导流标准为5～10年一遇洪水，经分析比较，选择导流标准为5年一遇洪水。

2.2 地基处理

先用推土机将表层土、有机土推平并压实，承台基坑清淤后采用分层回填亚粘土并整平压实。原有地基整平压实后，再在其上填筑大约30～50 cm的连砂石，并选择在最佳含水量时用振动压路机进行辗压，辗压次数不少于3遍，如果发现弹簧土须及时清除，并回填合格的砂类土或石料进行整平压实，然后在处理好的连砂石层上铺设20 cm的C25混凝土面层。在混凝土面层上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设枕木。为尽量减少地基变形的影响，在承台基坑回填好的地基上铺设大型废钢模板(此处不铺设枕木)，废钢模板铺设时，面板朝下。压实的黄土层及石子层的宽度大约为28 m。为避免处理好地基受水浸泡，在两侧开挖40 cm×30 cm的排水沟，排水沟分段开挖形成坡度，低点开挖集水坑。

2.3 支架安装

本支架采用“扣件”式满堂脚手架，其结构形式如下:纵向立杆间距为90 cm，横向立杆间距除箱梁腹板所对应的位置处间距按46 cm布置外，其余按90 cm左右间距布置。在高度方向每间隔1.2 m设置一排纵、横向联接脚手钢管，使所有立杆联成整体。为确保支架的整体稳定性，在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑。

支架搭设好后，在修平的立杆上口安装可调顶托。施工时注意支架间距应相应调整。脚手管安装好后，在可调顶托上铺设I14工字钢，箱梁底板下方的I14工字钢横向布置，长6 m，间距为0.9 m。由于本方案外侧模板及翼缘模板为大型钢模板，为考虑模板整体移动，在翼缘板下所对应的位置I14工字钢采用顺桥向布置。I14工字钢铺设好后，然后在箱梁底板下宽6 m的I14工字钢铺设6 cm×12 cm的木枋。木枋铺设间距为:在箱梁腹板所对应的位置按18 cm布置，底板其余位置按30～35 cm布置。木枋布置好后可进行支架预压。

图4 支架安装示意

2.4 支架预压

安装模板前，要对支架进行预压。支架预压的目的:(1)检查支架的安全性，确保施工安全;(2)消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。

本方案采用水箱加水分段预压法进行预压，为了解支架沉降情况，在加水预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每5 m布置一排，每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24 h后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24 h后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可用水管卸水，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸水。

卸水完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸水后标高减去持荷后所测标高)，用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形(即塑性变形)量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。

2.5 支架验算

支架整体、杆配件、节点、地基、基础和其他支撑物应进行强度和稳定验算［1］。

首先进行立杆强度验算。脚手管(Φ48×3.5)立杆的纵向间距为0.9 m，横向间距为0.9 m和0.46 m，因此单根立杆承受区域即为底板0.9 m×0.9 m或0.46 m×0.9 m箱梁均布荷载，由工字钢横梁集中传至杆顶。根据受力分析，不难发现斜腹板对应的间距为0.46 m×0.9 m立杆受力比其余位置间距为0.9 m×0.9 m的立杆受力大，故以斜腹板下的间距为0.46 m×0.9 m立杆作为受力验算杆件。

经计算得:P=71.5 kN/m2

由于大横杆步距为1.2 m，长细比为:

查表可得Φ=0.744，则有:

而Nmax=P×A=71.5×0.46×0.9=29.6 kN

可见［N］＞N，抗压强度满足要求。

另由压杆弹性变形计算公式得(按最大高度11 m计算):

可见，压缩变形很小。

单幅箱梁每跨混凝土340 m3，自重约884 t，按上述间距布置底座，则每跨连续箱梁下共有765根立杆，可承受2 525 t荷载(每根杆约可承受33 kN)，比值为2525/884=2.86，完全满足施工要求。

经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求，本处计算过程从略。

2.6 模板拼装

为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形，加快施工进度，本工程箱梁底模采用铺设竹胶板，外侧模采用大块钢模板，箱体内采用胶合板木模。

板与钢筋安装工作应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。模板不应与脚手架联接(模板与脚手架整体设计时除外)，避免引起模板变形。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，确认无误后方可浇筑混凝土。浇筑时，发现模板有超过允许偏差变形值的可能时，应及时纠正。此外，模板在安装过程中，必须设置防倾覆设施。

2.7 混凝土浇筑

由于混凝土为整跨浇筑，方量较大，浇筑时间长，易出现不同程度的问题，如腹板混凝土出现冷缩缝及分层现象，顶板混凝土表面出现裂纹、箱梁内翻浆等。

针对以上问题，可采取如下措施:第一次浇筑混凝土时，先自两中间墩柱中线开始，对称墩柱向两侧平衡浇筑混凝土，可以保持墩柱两侧水平推力基本平衡。当中间墩顶水平分层浇筑厚度近1 m时停止浇筑，改为自跨中开始对称中心线向墩柱侧浇筑，其浇筑长度共20 m，20 m以外成倾角，其高度浇筑对到顶板底面。这样可使支架中部早完成沉降变形，有益于支架的稳定。浇筑中间墩柱左11 m右10 m处，自两端向墩柱中心浇筑，在墩柱混凝土合龙。

3 结束语

支架现浇法施工是一种古老的施工方法，用这种方法施工的桥梁整体性好，施工平稳、可靠，施工中无需体系转换。德阳市中江县铜山大桥工程采用支架现浇法施工，目前运行效果良好。

［1］JTJ 041－2000公路桥涵施工技术规范［S］