简述内蒙古扎兰屯市绿林街大桥主桥现浇箱梁支架

路 巍，马义春，唐亚坤

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司)

简述内蒙古扎兰屯市绿林街大桥主桥现浇箱梁支架

路 巍，马义春，唐亚坤

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司)

采用混凝土支撑桩同贝雷梁组合作为现浇箱梁支架的应用。

混凝土支撑桩;现浇支架;贝雷梁

内蒙古扎兰屯市绿林街大桥主桥为钢筋混凝土悬索桥，主跨为90 m，两侧边跨为48.5 m。主塔高度为21.773 m。主桥箱梁宽度为35 m，标准段箱梁高度为2.5 m，锚固段箱梁高度6 m。主梁断面结构为底板6 m宽双单箱单室结构中间采用横隔梁连接，连接段宽度为20 m。主桥混凝土梁为7337 cm3。

桥位处地质状况由上至下分别为腐殖土、圆砾层、粉质粘土、含粉质粘土砂砾、碎石层、花岗岩。

1 主桥现浇支架结构形式的选择

现浇箱梁支架形式主要有满堂红支架、土台支架及采用型钢及钢管组合成的梁式支架等形式。在整个现浇箱梁施工期内需度过春汛及夏季汛期，山间洪水对支架威胁较大，所以现浇箱梁支架只能选择梁式支架方式，以保证在春汛及夏季汛期期间箱梁现浇支架顺利度汛。主桥桥位处腐殖土层较薄，其下圆砾层砾石粒径较大采用钢管基础打入困难。所以梁式支架的基础形式选择为混凝土桩基础。

现浇箱梁支架整体形式为下部采用钻孔桩基础、上部纵横梁采用贝雷梁制作。由于现浇箱梁锚固段混凝土方量较大，单侧混凝土量达到1 535 cm3，混凝土高度达到6 m。所以在锚固段采用钢管桩基础支立在过渡墩承台上。钢管桩采用直径为630 mm，壁厚为7 mm，直径为900 mm，壁厚为10 mm，钢管制作以承受现浇箱梁荷载。在锚固端变截面处采用型钢制作纵梁及三角桁架来调整支架高度及线型来满足锚固段结构的需要。

2 现浇箱梁支架计算模型建立

2.1 主桥现浇支架整体布置

根据主桥箱梁的结构形式初步确定主桥现浇支架桩基础的布置为单排横桥向布置5根，间距为5.685 m+10 m+10 m+5.685 m;纵桥向支撑桩的布置根据箱梁横隔梁的位置进行布置，标准间距为10 m，在靠近锚固端侧一排桩基础的间距为5.5 m，辅助墩中线至第一排支撑桩间距为13 m。现浇支架横梁采取通长布置，横梁长度为33 m，采用单层双排战备梁2组作为现浇支架横梁。在横桥向2#、3#、4#墩位置处单独加设4片战备梁以增加现浇支架横梁的抗弯刚度。现浇支架纵梁总体布置12组，在箱梁两侧6 m段各布置4组单层双排战备梁，中间20 m横隔梁处布置4组单层双排战备梁。战备梁在箱梁底及横隔梁处均采用均布方式。

纵梁上采用I36a工字钢作为现浇箱梁横向分配梁，分配梁间距为50 cm，上铺15 cm×15 cm木方，底模采用15 mm厚竹胶板。

2.2 箱梁现浇支架纵梁计算模型建立

根据主桥箱梁横截面对箱梁进行横向分块，分块原则为箱梁横截面突变位置，划分为箱梁底两侧6 m段、中间箱20 m段三段进行力学分析。荷载计算分别对箱梁锚固端、锚固端变截面及箱梁标准段三部分箱梁进行计算。对于锚固端及箱梁标准截面箱梁荷载按均布荷载进行计算，锚固端变截面箱梁荷载按梯形荷载进行计算。对于现浇箱梁横隔板荷载按集中力计算。分别计算两侧箱梁底6 m段及中间20 m段现浇支架纵向受力情况。取截面最不利荷载验算现浇支架抗弯、抗剪及挠度情况。对现浇箱梁贝雷梁纵梁进行验算。

2.3 箱梁现浇支架标准段横梁计算模型建立

根据纵梁模型计算出的最大支反力对箱梁横梁进行验算。箱梁荷载通过纵梁传递到贝雷梁横梁上，根据现浇支架横向分配梁的长度将纵梁支反力按均布荷载布置，布置在横向分配梁上，纵梁的各个位置作为支点计算连续梁各纵梁位置的支反力，将这个力作为作用在横梁上的集中力来计算横梁的受力状态。横梁按4孔连续梁进行计算。计算出横梁最不利位置，以及横梁的最大弯矩、剪力及各桩位处的支反力。桩位处的支反力作为计算现浇支架桩基础的依据。

2.4 箱梁现浇支架锚固端计算模型建立

箱梁锚固端为顺桥向6 m，横桥向长度为32 m，高度为6 m的混凝土实体，其锚固端现浇支架横梁采用24排贝雷梁，贝雷梁横桥向长度为33 m，其支撑桩全部布置在过渡墩承台上。其受力计算按横桥向11孔不等跨连续梁进行计算。计算出贝雷梁横梁的最大弯矩及剪力，同时确定钢管支撑桩最大竖向力。为增强钢管桩基础的稳定性，采用角钢与钢板将钢管桩基础连接成整体框架形式，使其受力均布，避免局部荷载过大。

2.5 箱梁现浇支架锚固端变截面处计算模型建立

锚固端变截面位置纵梁采用H70型钢制作，在箱梁底6 m段范围内采用I36a工字钢制作三角架，用以调整底模高程及线型。锚固端变截面同样分为箱梁底6 m段与中间箱20 m段分别计算变截面现浇支架纵梁的受力情况。对于工字钢三脚架应根据其上荷载情况单独进行力学验算，保证其具有足够强度及刚度。

对于锚固端变截面箱梁两侧的型钢横梁，根据两侧支撑桩布置形式，按连续梁对横梁进行力学验算。其验算形式同标准段横梁。

2.6 箱梁现浇支架桩基础计算模型

箱梁现浇支架桩基础采用混凝土灌注桩基础，对于主塔处及锚固端采用在承台上设置直径为1.5 m和0.9 m钢管作为现浇支架基础。对于混凝土桩根据甲方提供的桥位地质报告按摩擦桩对现浇支架桩基进行计算。对于锚固端及主塔处钢管则计算钢管的承载能力及稳定性。

3 现浇箱梁支架水平滑动装置的设置

为适应梁体温度、混凝土收缩、徐变等产生的变形，需在箱梁现浇支架桩基础顶面设置水平滑动装置。对于现浇支架滑动装置的形式我们根据多方论证，采用直径为4 cm钢棒制作成滑轮组作为现浇箱梁支架水平滑动装置。

为了保证现浇支架滑动装置的有效性，我们在现浇支架支撑桩上铺设10 mm厚钢板，采用环氧树脂砂浆对钢板进行粘贴和调平，保证支撑桩上的钢板处于水平状态。

4 箱梁现浇支架施工

4.1 桩基础施工

箱梁现浇支架桩基础钻孔施工采用旋挖钻机进行。在支撑桩地面以上墩柱施工中，通过测量放样及对墩柱模板的校核保证墩柱平面位置满足要求。在墩柱混凝土浇筑至顶面时，将墩顶浮浆清除，保证墩顶混凝土质量，同时对支撑桩墩顶高程进行精确控制，保证其误差在3 mm以内。通过抹平、压光保证墩顶平整。墩顶钢板采用环氧树脂混凝土进行粘贴，在粘贴钢板施工过程中采用水准仪进行跟踪测量，保证墩顶钢板处于水平位置。

4.2 卸落装置施工

现浇支架卸落装置采用砂筒，砂筒总高度控制在27 cm。先将细砂进行烘干，烘干后填筑砂筒，通过压力机对砂筒进行施压，压力控制在500 kN测量砂筒高度，如砂筒高度满足要求则用钢筋将上下砂筒固定，高度不满足要求则需卸下重新装填，直到砂筒高度满足要求为止。砂筒四周缝隙采用防水材料进行填充，保证在整个支架施工过程中砂筒内细砂保持干燥状态，以免影响卸落效果。在支撑桩墩顶根据纵横轴线摆放砂筒，避免支撑桩偏心受压。

4.3 战备梁横梁施工

现浇支架横梁采用在现场进行拼装，拼装完成后采用吊车进行横梁安装，安装过程中调整横梁位置，使横梁横轴线与支撑桩横轴线重合，保证支撑桩轴向受力。横梁就位后采用连接件将横梁与下部枕梁临时固结，保证衡量的稳定。

4.4 战备梁纵梁施工

支架纵梁同样在现场进行拼装，根据现场吊装能力进行分节拼装，在支架横梁上确定每一根纵梁的安放位置，由起吊设备安装就位，就位后采用连接件将横梁与纵梁固定，增强现浇支架的整体稳定性。在纵梁拼装连接过程中注意纵梁横向位置及纵桥向线型。保证纵梁位置准确及现行流畅，纵梁间连接销子应全部设置限位器，避免销子在支架及箱梁施工过程中移位。

扎兰屯市绿林街大桥主桥现浇箱梁施工存在混凝土量大，现浇箱梁宽度宽(宽度达到35 m)，在现浇箱梁施工过程中支架必须承受汛期洪水的威胁，现浇支架桩基础施工难以采用常规方法施工等因素，在现浇支架设计中均应考虑，在支架设计中采用钻孔桩基础配合贝雷梁形成箱梁现浇支架很好的解决了桩基础施工难，汛期箱梁支架度汛等问题。

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1008-3383(2012)08-0067-01

2012-05-11