研究桥梁现浇箱梁支架施工技术

陈 峻，罗颖峰，万江勇

(江西省公路桥梁工程有限公司，江西 南昌 330029)

1 桥梁工程概况

某斜拉桥采用(64+2×68+608+2×68+64)m七跨混合梁，边跨分别设置辅助墩与过渡墩，总长约1.0 km。主梁中跨、边跨为钢箱梁和混凝土箱梁，高度为3.5 m，全宽为37.5 m。边跨施工方法为现浇支架法，最大支架高度为50 m。

2 总体方案

本桥所用箱梁不同于常规混凝土箱梁，不仅桥面较宽、自重偏大，而且在完成浇筑施工后需进行体系转换，并因梁侧设置索导管，所用对变形与沉降都提出了很高的要求。边跨箱梁由落地支架进行现浇施工。支架主要由七部分构成：扩大基础；钢管立柱；型钢支座与主横梁；贝雷梁与分配梁。箱梁外侧模板使用1.5 cm厚竹胶板，(10×10)cm方木为背楞，由定型三脚架为斜腹板提供支撑；芯模为组合钢模，顶模及中部顶模支撑施工都使用碗扣支架进行。

3 支架设计与受力分析

3.1 支架设计

(1)支架基础

根据工程地质钻探结果，可知桥梁基础良好，以中风化～强风化泥岩为主，有效承载力可达350 kPa以上，支架基础可选定为扩大基础。沿桥梁横向共布置7排，纵向布置8排。基础分为两种尺寸：CT1：(3.4×3.4×0.5)m；CT2：(2.0×2.0×1.0)m。

(2)钢管立柱

立柱和平联钢管分别为800 mm×10 mm、400 mm×6 mm；斜撑主要由200 mm×6 mm方钢构成。

(3)上部结构

上部结构的组成部分包括：横梁、砂筒、贝雷梁和分配梁。其中，横梁为2HZ700，沿桥梁横向布置44片321贝雷梁，并按0.75 m的间隔距离布置I12.6分配梁。此外，在分配梁的基础上还需铺设方木与竹胶板。

(4)支架结构

本桥混凝土箱梁不同于常规箱梁，表现为有内缘翼板，而且会形成空腔。因此，应使用碗扣支架实施搭设。支架的横向间隔距离为120 cm，特殊部位，如倒角处等需进行加密，纵向间隔距离为150 cm。

3.2 受力分析

(1)参数选择

在计算过程中，自重根据钢筋混凝土的重度进行取值，现场作业人员、施工材料、施工机具设备、模板作用荷载与混凝土施工时的荷载都根据技术规范进行取值。

按照以上要求，本工程箱梁自重取26 kN/m3；模板及其支撑荷载取2 kN/m3；现场作业人员、施工材料与施工机具设备荷载取2.5 kN/m2；混凝土施工荷载取2 kN/m2；施工时风荷载取0.49 kPa。

(2)工况设置

不同工况支架受力情况不同，根据总体方案，共设置以下两个工况。

工况一：支架完成搭设但没有进行浇筑，荷载为箱梁自重+风荷载；

工况二：支架浇筑施工，荷载为箱梁自重+所用混凝土重量+模板荷载+施工荷载+风荷载。

(3)荷载传递

为了更加深入的对箱梁自重进行分析，根据不同的混凝土梁高，对荷载分布进行统计、汇总，制成分布。

(4)计算分析

建模过程主要使用MIDAS CIVIL进行，计算各工况条件下的梁段实际受力。计算时，对于约束采用以下方式处理：立柱于柱脚处保持固结状态，钢管桩的顶部和主横梁之间铰接，平联、立柱固接。计算结果表明(表1)，支架所有构件的应力都比容许应力小，变形符合要求，支架设计合理、可行。

表1 支架各构件受力计算结果

(5)稳定验算

由于北岸部分支架处在斜岩表面，所以要通过验算确定支架在浇筑施工时发生滑移等现象的可能性。将业主方的地质详勘资料作为依据，采用slide软件实施分析计算，得出稳定系数不会低于1.73，满足稳定要求，故支架在浇筑施工时不会发生滑移等现象。

4 支架施工

4.1 基础施工

由于本桥梁支架采用扩大基础，所以在基础施工过程中仅需对原地面实施开挖即可，当露出下层基岩时停止开挖，完成基础施工。

4.2 支架安装

在北岸侧边跨处新增四座TC6015-10塔吊，其中1#塔吊臂长为40 m，其余塔吊臂长相同，均为50 m；南岸侧边跨处新增五座TC6517塔吊，五座塔吊臂长均相同，为50 m。

组装支架时，柱低和预埋件及柱帽和卸落装置间必须做到紧固，靠近墩柱的立柱采用抱箍和墩柱紧紧固结。柱帽和主横梁使用斜撑进行对撑，贝雷梁和主横梁、贝雷梁和分配梁间需要使用卡环进行固定，以有效约束各个构件在受力后的位移。搭设支架之前布置垫板，根据地面和梁低间的高度差设置支架，在安装过程中，应对垂直度进行严格控制，同时安装好剪刀撑。在立柱顶托沿桥梁纵向垫(12×12)cm方木，沿桥梁横向垫(12×12)cm方木，保持30 cm间隔。方木上表面还需铺设一层竹胶板，作为箱梁的底模。

4.3 预压试验

在支架基础施工完成，上部结构安装完毕后，必须按照规范和技术标准的要求开展预压试验。通过预压试验，能验证支架整体及其基础在承载状态下的稳定性，并消除支架塑性变形及基础沉降变形，同时准确测得弹性变形，为现场控制、管理提供依据。试验时的加载为设计荷载的1.2倍，分三次施加，第三次加载后，检查沉降是否稳定，若稳定，则可进行卸载。

4.4 支架拆除

在支架现浇施工完成后，为不影响后续施工，需及时拆除支架，支架的拆除顺序为：按编号切割卸落装置→布置千斤顶→拆除箱梁底模与次肋→拆除分配梁→拆除贝雷梁→拆除主横梁→拆除立柱、平联与斜撑。拆除支架时必须严格规范程序进行，每完成一个拆除环节，都要将拆除所得构件运出场外，并存放在指定地点，避免对下方机械作业造成影响，并防止坍塌伤人事故的发生。

5 结束语

综上所述，混凝土连续箱梁在我国桥梁工程中的应用越来越多，而且高宽、自重也越来越大，支架施工面临到前所未有的挑战。因此，在对支架进行设计时，必须紧紧围绕具体的施工过程，并充分发挥现有计算机技术作用和效果，进行更加细致的荷载布置与受力计算、分析，进而从根本上确保支架施工安全与质量。目前，本桥梁工程支架已完成搭设安装与预压试验，根据监控反馈结果可知，无论是支架的受力稳定性还是施工整体性，都能满足设计要求，具有良好的参考和借鉴价值。

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