左黎高速公路小西脚大桥现浇箱梁支架施工方案

张 书 亮

(山西长兴路桥有限公司，山西 长治 046000)

左黎高速公路小西脚大桥现浇箱梁支架施工方案

张 书 亮

(山西长兴路桥有限公司，山西 长治 046000)

以左黎高速公路小西脚大桥上部现浇箱梁为例，依据相关施工规范要求，对支架施工方案计算进行了详细说明，通过相关技术措施的实施，上部现浇工程顺利完成，达到了预期目标。

箱梁现浇，支架，设计

1 工程概况

1.1 桥型简介

小西脚大桥上跨G207，左幅桥全长322.5 m，桥跨组合(26+30+20)m+3×(4×20)m；右幅桥全长308.5 m，桥跨组合(26+30+26)m+(3×20)m+2×(4×20)m。上部构造：左右幅第一联1孔～3孔采用预应力混凝土现浇箱梁；其余各孔为20 m装配式预应力钢筋混凝土预制箱梁，先简支后连续体系；下部构造采用双柱墩、独柱墩，桩基础、桩柱台、桩基础。本次支架施工方案计算为左幅桥跨(26+30+20)m，右幅计算同左幅。

1.2 桥梁现浇主要工程量

现浇C50混凝土左幅681.8 m3，右幅728.2 m3；φs15.20钢绞线共计38 t；HRB335钢筋272 t；波纹管2 832 m；锚具(M15-12)72套。

2 施工依据

1)山西省左权至黎城高速公路工程项目两阶段施工图设计。

2)JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范。

3)JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准。

4)JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范。

3 场地准备

小西脚大桥与G207上跨交叉，设计第一联为现浇预应力箱梁，为减少G207交通干扰，确保安全施工，经与G207的监管部门黎城公路段协商，在桥位施工处将G207改道绕行500 m，现浇箱梁采用满堂式钢支架施工。对施工便道内的原地面进行整平，碾压，对薄弱路段进行换填砂砾处理。改道后的道路路面宽8 m，砂砾垫层80 cm～120 cm，6%水稳碎石基层20 cm，C30混凝土面板20 cm。

4 支架施工方案

4.1 场地整理及地基加固

为确保支架稳定，对地基进行加固。现浇中跨支架支设在G207路面上，地基承载力满足要求。仅对两边跨地基进行加固处理。处理范围按梁体投影轮廓每侧加宽 2 m，原地面整平压实，保证压实度达到95%以上，地基承载力不小于300 kPa。在基础四周设排水沟，确保雨水及施工水外排，以防浸泡地基。

4.2 满堂脚手架布置

箱梁现浇采用满堂支架，支架材料为碗扣式钢管脚手架。支架搭设纵距90 cm；横距90 cm；步距125 cm；现浇箱梁腹板范围支架做横距60 cm的局部加强处理(见图1，图2)。立杆钢管上下均采用可调节支撑，支架底托下延横桥向垫方木，所有支架搭设每隔4排立杆设置一道纵向剪刀撑(见图1)，支架高度6 m，每隔2 m设置一道水平剪刀撑；剪刀撑斜杆与地面的倾角控制在45°～60°之间。

因为满堂支架是整个上部现浇最重要的受力体系，所以钢管支撑的杆件有锈蚀严重、弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用；使用的扣件有脆裂、变形、滑丝的禁止使用，扣件活动部位应能灵活转动，支架整体及结点构造(见图3)。

4.3 支架刚度及稳定性验算

鉴于本桥前三跨左右幅结构一致，现仅对左幅前三跨现浇箱梁的满堂支架予以各方面验算，且忽略支架局部加强的影响。支架钢管采用φ48×3.5型号(支架钢管采用φ48×3.5型号取自《公路施工手册<桥涵>》)。

4.3.1 荷载分析

1)钢筋混凝土荷载：N1=681.8×26=17 726.8 kN。

2)倾倒及振捣混凝土荷载：N2=76×12×2=1 824 kN。

倾倒及振捣混凝土荷载按2.0 kN/m2均布荷载考虑，参照《路桥施工计算手册》P172表8-1竖向荷载。

3)模板及枕木荷载：N3=76×12×0.03=27.36 kN。

现场计算模板及枕木荷载，按0.03 kN/m2均布荷载考虑。

4)人及机具活载：N4=120 kN。

则模板支架立杆的轴向力设计值：

N=N2+1.2(N1+N3)+1.4N4=1 824+1.2×(17 726.8+27.36)+1.4×120=23 296.99 kN。

4.3.2 立杆计算

1)立杆内力及应力验算。

a.当立杆纵、横距为90 cm时：

每根立杆承受轴力：F=23 296.99/(85×16)=17.13 kN<33.1 kN，即支架立杆允许荷载的规范要求。

b.每根立杆应力：

φ48×3.5型号支架钢管An=489.303 mm2；回转半径i=15.78 mm；

其中，An为扣件钢管截面特性；i为回转半径。

以上两项取自手册P438表13-4。

立杆截面应力：

σ=F/An=17.13×1 000/489.303=35.01 N/mm2≤f=215 N/mm2。

注：f=215 N/ mm2取自《路桥施工计算手册》P185钢管脚手支架，钢材承压强度设计值。

2)立杆稳定性验算。

由于横杆步距125 cm，长度附加系数取值1.6；

立杆稳定计算节段长L=1 250×1.6=2 000 mm；

长细比λ=L/i=2 000/15.78=126.743；

则立杆节段作为轴心受压构件的稳定系数ψ=0.394。

注：ψ=0.394(取自《路桥施工计算手册》P790附表3-26续表，轴心受压构件的纵向弯曲系数内插值)。

N/(ψAn)=σ/ψ=35.01/0.394=88.86 N/mm2≤f=215 N/mm2。

结构稳定性符合规范要求。

4.3.3 地基承载力计算

支架底座下方垫方木，规格为：10 cm×10 cm。

全部支架方木底座与地基接触面积为：

S=85×12×0.1=102 m2；

P=N/S=23 296.99/102=228.4 kPa。

现场地基承载力要求不小于300 kPa，故能满足施工要求。

4.4 模板安装

模板由底模、内模、外模三个部分组成。

1)底模采用大块整体15 mm竹胶板，模板楞木采用5 cm×10 cm的小方木，楞木沿整张竹胶板长度方向均匀布置，间距20 cm；

2)外侧模板采用整体竹胶板，竖肋间距20 cm，楞木采用5 cm×10 cm的方木，面板采用竹胶板；

3)翼板底模型式同肋板底模；

4)内模采用12 mm以上防水胶合板和方木预先在场地上加工好，运到桥上安装即可；

5)堵头采用竹胶板制作。

4.5 预压

1)对地基、支架预压，预压重量为梁体自重加施工荷载(箱梁自重的120%)，用透水性材料作为预压荷载。

2)采取分次分级的方式进行预压，第一次按30%荷载预压，第二次按70%的荷载预压，第三次按100%的荷载预压。

3)沉降观测。

加载前布设好观测点，观测点的点位上下对应，以观测地基的沉降量(垫木上)及支架、方木的变形量(底模上)。在1/8，1/4，1/2 跨处设置沉降观测标，划好刻度线，加载后立即观测沉降量，以后每天的同一时间观测一次，记录加载前、加载中、加载满、稳定后和卸载后的沉降量。撤压后,进行沉降分析，作为设置预留沉降量的依据。

5 结语

小西脚大桥上部现浇按设计支架严格进行施工，在预定的工期内顺利完工，达到了预期效果。

[1] 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，2011.

[2] 交通部第一公路工程总公司.公路施工手册<桥涵>[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3] 交通运输部公路局.高速公路施工标准化技术指南第4分册桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，2012.

The construction scheme of cast-in-place box beam of Xiaoxijiao bridge of Zuo-Li highway

ZHANG Shu-liang

(ShanxiChangxingRoad&BridgeLimitedCompany,Changzhi046000,China)

Taking the upper cast-in-place box beam of Xiaoxijiao bridge of Zuo-Li highway as an example, according to related construction specifications demands, discussed in detail the support construction program calculation, through the implementation of relevant technical measures, the upper cast-in-place engineering smoothly completed, achieved expected goal.

cast-in-place box beam, support, design

1009-6825(2014)28-0187-03

2014-07-07

张书亮(1967- )，男，工程师

U445

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