逐孔现浇梁贝雷支架施工技术

苏彦军

摘 要：现浇箱梁在目前的公路、铁路以及市政桥梁工程中都有着广泛的应用，现浇箱梁支架形式多种多样，主要有落地式满堂支架、贝雷梁支架、军用梁支架以及造桥机施工等。根据现场实际情况综合考虑现浇支架形式，在山谷、河流以及桥下地基较软的情况下，采用落地式满堂支架较难实现，墩旁牛腿贝雷梁支架、军用梁支架以及造桥机优势明显。在快速施工逐孔现浇梁时，造桥机有存在下一孔工作面不能及时提供的缺陷，墩旁牛腿贝雷梁支架显现出更强的适用性。

关键词：贝雷片支架；施工技术；现场施工

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）09-0037-03

在我国桥梁施工中广泛适用的“321”型贝雷片是在原英制貝雷桁架桥基础上，结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁，于1965年定型生产，在我国得到了很大发展，广泛应用于国防、战备、交通工程、市政水利工程，具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。墩旁牛腿配合加强型贝雷纵梁形成的现浇梁支架形式结构简单，组装灵活，装卸方便， 是快速施工逐孔现浇梁的理想选择。

1 工程概况

汕梅高速公路汕头至揭阳段二标泰山路跨线桥共计54个墩，其中20～35#墩梁部设计为现浇箱梁，该位置地质为：表层分布有0.5～1.5m厚的粘土，向下为3m的细砂层，5～32m为淤泥质亚粘土，粘性较好，地下水位位于原地面以下1m左右。

具体梁部形式为左幅15孔现浇箱梁分为3联，其中20～26#墩为第1联，26～30#墩为第2联，30～35#墩为第3联，从26#墩向大小里程同时逐孔施工。右幅15孔现浇梁同样分为3联分别为20～27#墩、27～30#墩、30～35#墩，从27#墩向大小里程同时逐孔施工。该预应力混凝土连续梁设计为单箱双室至单箱多室，结构高度1.65m，跨中截面处箱梁顶板厚度24cm，底板厚度22cm，腹板厚度45～50cm，箱梁悬臂长度统一为2.4m，箱梁截面的顶、底板横坡相同，并同该处桥面横坡，各腹板处于铅垂面内，此处梁高至顶板至底板的铅垂高度。下部结构为双柱的，梁部设计为双箱室3腹板预应力混凝土连续梁，下部结构为3柱或4柱的，梁部设计为多箱室预应力混凝土连续梁。施工方法采用逐孔现浇的方式进行，最大跨径30.8m。

2 方案选定

该形式现浇梁一般采用满堂红支架的形式施工，但该地区地处软基地段，桥下淤泥软基深度32～36m，若采用满堂红支架形式将耗费巨大的成本进行地基处理。而采用墩旁牛腿贝雷支架的现浇梁支架形式能对有效的控制地基处理的庞大费用，减少了对环境的依赖和破坏，成本较低，适用范围广。贝雷片采用加强弦杆加强，保证纵梁的抗弯能力和刚度，各构件结构简单，现场拼装方便，梁部施工完毕即可拆除向前倒用，不过多占用资源。

采用贝雷支架方案首先在墩柱内预埋牛腿，充分利用通过加强弦杆加强后贝雷片自身抗弯能力大的特性，实现大跨径现浇梁支架一次过孔，减少了地基处理的费用，降低了软基地区的地基承载力风险。支架顶部采用砂层调节底模标高，在贝雷梁支架水平的前提下实现了横坡变化较大的现浇梁段底模标高的精确控制。

3 贝雷片支架施工方法

3.1 工艺流程

安装墩柱牛腿→拼装贝雷片纵梁→安装横向工字钢→安装纵桥向方木→安装底模→安装侧模→绑扎梁体钢筋→安装预应力管道→安装箱梁内模→绑扎箱梁顶板钢筋→加固模板→浇筑箱梁混凝土→等下一孔现浇梁张拉完毕之后拆除本孔支架。

3.2 预埋件设置

施工墩柱时，在墩柱横桥向预埋45b工字钢，工字钢腹板两侧焊接厚度2.2cm的加劲钢板，工字钢上相分为2层，上面一层工字钢长度为4.8m，下面一层工字钢长度为2.5m，上下层工字钢间距为2.0m。在墩柱预埋工字钢上下焊接Φ12mm螺纹钢筋，纵桥向钢筋长度为50cm，横桥向钢筋长度为120cm，网格间距10×10cm，工字钢下方设置3层钢筋网片，上方设置1层，以提高工字钢上下方混凝土的局部抗压能力。钢筋网片设置如图1。

支架拆除完毕之后将工字钢露出墩柱的部分割除，并将工字钢两头封堵，中间注浆完成补强。并用3mm厚度钢板将预埋工字钢端头进行焊接封堵，最后在表面钢板上涂防锈漆，防锈漆分两层涂刷，第1层为丹红防锈漆，表面层为青灰防锈漆。

3.3 牛腿安装

墩柱槽口预留必须保证水平，且与相邻墩柱中心线连线重合，不得出现偏压。安装横向穿杠工字钢时，不得割断墩柱主筋，只能将墩柱主筋位置小范围内调整，牛腿位于水平面上，相邻墩柱牛腿顶面高差控制在5mm以内，单根工字钢两头高差控制在3mm以内。上下两层穿杠安装完毕之后再焊接斜向支撑（采用双[25槽钢背对背焊接2层）。斜撑与工字钢相交部分全部满焊，焊缝高度不小于10mm，并在斜杆上下端各设置4个加劲板，加劲缀板厚度1cm，一端与横向穿杠焊接，另一端与斜杆焊接，焊缝高度不小于10mm，斜杆加固图如图2。

斜杆组焊完成之后每个墩柱均形成了一个独立的牛腿，两个墩柱牛腿安装完成之后，采用20工字钢将两个墩柱或3个墩柱牛腿水平穿杠之间连接起来，使各个牛腿横向形成一个整体，如图3。

以下为立杆、斜撑以及工字钢穿杠的加工截面如图4。

3.4 贝雷片纵梁安装

牛腿加固完毕之后开始吊装贝雷片纵梁，先行吊装一孔的贝雷片纵梁，每组纵梁采用6排加强型321型贝雷片组成，贝雷片之间采用900型连接片连接，每个接头处双侧交叉连接，保证6排贝雷片形成一个整体纵梁（如图5）。

每一孔贝雷片支架待下一块段混凝土浇筑完毕张拉之后，拆除贝雷片纵梁，安装至下一孔，连接时直接采用销子将贝雷片销接。

贝雷片在每个墩顶支架两侧对称安装完成之后，将墩柱两侧贝雷片纵梁用拉杆对拉，拉杆长度4.6m，直径20cm圆钢两头各套丝长度15cm，贝雷片纵梁安装完毕之后将每个墩柱两侧的贝雷片纵梁对拉，对拉时，拉杆带力即可，保证纵梁顶口不发生移位（如图6）。

贝雷片安装必须一次安装2孔以上，在浇筑上一孔时必须对下一孔支架端头用钢绞线反拉，以免前端支架发生上翘。反拉钢绞线下端预埋在系梁里，上端与横担在贝雷片纵梁上的双I20工字钢进行锚固，横桥向共设置4根钢绞线，每根张拉力15t，共计施加向下60t的力（如图7）。

3.5 支架预压

支架预压采用堆载预压的方法进行，梁部混凝土分两次浇筑完毕，预压重量按照支架上各个部分的梁面重量的120%计算。支架预压按照设计图纸规定的施工顺序依次进行。在堆载和卸载过程中均分为4次进行，每次荷载变化后及时进行沉降观测，即每堆载总重量（梁体荷载120%重量）的25%就对支架进行一次变形观测，观测时后视点必须放置在墩柱顶部的固定位置，以保证沉降观测的准确性。每孔现浇梁观测点横桥向布置3个点，顺桥向共布置6个断面，在预压时进行沉降观测。

每测量一次对前后两次支架的沉降量进行分析，若有异常变化，立即停止加载，分析出原因确保安全后方可继续加载。沉降数据按如下表进行记录：

堆载到既定重量后，持荷7d（其中5d沉降期和2d稳定期），设专人在现场观测支架的变形情况，每12h测量一次支架变形量，当连续两次观测沉降量小于2mm时停止观测。预压结束后开始卸载，卸载按照加载过程的反向程序进行，每卸载一级测量一次，卸载完毕之后根据预压得出的结果，分析出支架在预压前后的非弹性变形和弹性变形，参照支架的弹性变形设置支架预拱度。得出预拱度之后通过砂垫层重新调整各部位模板的标高，预压完毕二次调整标高到位之后，开始绑扎钢筋。

3.6 钢筋工程

首先安装底板及腹板钢筋，再绑扎顶板钢筋以及其他预埋件。

钢筋加工在钢筋场采用数控弯曲机进行加工，尽量减少在模板上焊接，以保护模板。钢筋严格按设计尺寸加工完成后，由吊车运至梁上设计位置安装，严禁在模板上拖拉钢筋。

安装钢筋前在模板上按设计尺寸标画出钢筋位置，将钢筋按标线位置放好，然后绑扎。钢筋的绑扎宜用22号扎丝4根，在钢筋网格上呈梅花形间隔错位绑扎，相邻扎点扎丝扭紧方向相反，保证网片不扭曲。骨架钢筋按设计位置放好后，再将骨架网片与箍筋绑扎，形成钢筋骨架。底板钢筋及骨架钢筋完成后，绑扎腹板钢筋，腹板钢筋绑扎完毕将顶板以及倒角钢筋伸入腹板的钢筋提前绑扎到位即可浇筑底腹板混凝土，连接面凿毛处理后立内模顶板模板，之后绑扎顶板钢筋，浇筑顶板混凝土，完成整跨现浇箱梁的施工。

钢筋连接采用搭接焊连接，施焊人员必须经过考试持证上岗，需要在支架顶部完成焊接的螺纹钢采用单面焊，II级钢筋焊接均使用结502或结506焊条。

梁体钢筋，焊接接头须错开预留，错开距离不少于35d，以便接茬后保证同一截面内焊接头数量不大于钢筋总数的50%。根据图纸，采用净2.5cm的垫块，按照4个/m2进行设置，垫块梅花形布置，底板垫块在底板钢筋绑扎完毕后进行安装，腹板钢筋绑扎完毕垫块安装到位之后方可进行侧模立设。腹板钢筋绑扎完毕开始安装内侧模，之后绑扎顶板钢筋以及顶板预埋件。

3.7 模板工程

贝雷片支架和满堂红支架模板系统唯一区别的是底模系统，贝雷片支架底模支模形式见图8。

为保证方木缝隙不漏砂，方木铺设完成之后再其上铺设彩条布，之后再铺设砂层。

侧模、内模支模采用一次成型的办法，底模设置到位之后绑扎底腹板钢筋，底腹板钢筋绑扎完毕之后立设内模，内模一次将顶板模板也安装到位，最后绑扎顶板钢筋，一次完成混凝土的浇筑。

3.8 混凝土工程

3.8.1 浇筑前检查

标高：支架预压卸载后根据观测值调整底模标高。在搭设支架时将底模的标高调整到预留标高，最后在底模砂垫层上进行梁底标高的调整。浇筑混凝土之前在梁面焊接标高带，标高带采用钢筋焊接而成，收面时刮尺紧贴标高带刮过，再进行人工收面。

模板：模板、支架制作及安装时的允许偏差须满足有关规定。内模定位准确、稳固。

钢筋：数量及设计尺寸、位置按设计图纸施工，钢筋的加工绑扎、接头、安装等按有关规定执行。

预应力管道：每隔0.6m的定位网架与梁体钢筋骨架之间焊接牢固，波纹管接头牢固，用宽胶带包缠密封，管壁上无破损。

支架：各杆件联接可靠，受力均匀，牛腿与贝雷片纵梁之间支垫密实；墩柱两侧拉杆设置到位，反拉装置安装完毕之后方可进行支架预压以及后续施工。

3.8.2 箱梁混凝土的浇筑

箱梁浇注时，分两次进行，先浇筑底板和腹板混凝土，之后立设内模浇筑顶板混凝土。两次浇筑时均从跨中向墩顶方向浇注，最后浇注墩顶两侧各3m左右范围内梁段及横隔梁，以防止在浇注过程中墩顶位置出现竖向裂缝。在浇注过程中有专人检查贝雷片支架变形情况，观测点布置原则为跨中截面设置中间、翼缘板两侧各设置1个观测点，指派专人看好模板，打紧翼缘板模板的顶托，以保证最小压缩和沉降。

在浇筑时，底板一次浇筑，腹板混凝土浇筑分层厚度不大于30cm，由待浇段向另一端逐步推进，采用插入式振捣器振捣，振捣时应快插慢拔，振捣密实，振捣密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈平坦不泛浆。振捣器移动间距不超过其作用半径的1.5倍，与侧模应保持5～10cm的距离，插入下层混凝土中5～10cm，振捣时应避免振动棒碰撞模板、钢筋预应力管道和其他预埋件。

混凝土由拌合站集中供应，混凝土运输罐车运输，输送泵浇筑。梁顶板混凝土振捣采用插入式振捣器振捣。梁面根据设计标高收面收出排水坡，顶面应在混凝土终凝前及时拉毛。

3.9 预应力工程

按照设计图纸中规定的顺序进行预应力张拉，钢束张拉以张拉力控制为主，伸长值作为校核（预应力伸长值按设计）。要求理论伸长量与实测伸长量之间的误差不超过±6%，超过此范圍时，应分析原因并采取措施予以调整后方可继续张拉。

孔道压浆，压浆工作宜在张拉完毕后尽早进行，一般预应力混凝土构件，在张拉完毕，24h内开始压浆工作，每束预应力压浆应一次压浆完成，期间停留时间不宜过长。

3.10 贝雷支架拆除

待下一孔现浇梁张拉完毕之后即可对上一孔下方的支架进行拆除，向外延伸5m以及下一孔支架不得松动，支架拆除时，首先将箱梁底板四周的砖砌体凿除，将底模范围内的砂子掏空，完成箱梁底模与贝雷片支架的接触，之后拆除梁底铺设的方木，抽出工字钢，最后从已经浇筑段落的贝雷片纵梁端头，依次向前拆除支架。需要注意的是每一孔箱梁张拉之后及时拆除已经浇筑段墩顶与梁底之间的支撑，使已浇梁段的重量有支座承担。

4 结语

用贝雷梁支架法施工现浇箱梁的施工技术成功实现了软基地段地基处理困难、跨路跨沟的现浇梁施工问题。在施工过程中克服了桥下为软基地段或跨沟渠支撑体系难以安装的问题，采用砂垫层调整标高的方法也解决了贝雷支架处于扭坡段现浇梁梁体标高的控制难题，积累了宝贵的经验，总结出一套经济可行、技术先进、的施工方法及工艺，在不设置中间支墩的单跨过孔贝雷梁现浇箱梁支架施工技术方面有所突破，实现创新，为同类型桥梁施工积累了经验。

参考文献

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[2] 黄绍金，刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3] 周水兴，何兆益，邹毅松，等.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.