满堂支架现浇箱梁施工跨越老桥保护方案的探讨

孙明

摘要：本文以满堂支架现浇箱梁施工跨越老桥为施工实例，详细介绍了对老桥的保护及跨越支架组合搭设方案，并进行计算验证，对今后高架道路 建设过程中遇到类似问题具有一定的参考价值。

关键词：支架;跨越;保护;验算

一、工程概况

常州市长虹西路快速化改造工程高架桥起于腾龙路西侧，向东跨越腾龙路、锦润路、礼河、礼新路、西太湖大道、凤苑路后落地，高架全长2404m。在腾龙路东侧、西太湖大道西侧各设置1对上、下匝道桥。高架桥桥梁上部结构采用现浇预应力砼连续箱梁，主线桥共25联，匝道桥共8联。

其中第15联第2孔跨越地面道路礼河老桥;G匝道第2联第2孔、H匝道第1联第2孔跨越礼河。

（一）现浇箱梁结构型式

（1）第15联现浇箱梁标准段（等截面）桥宽26m，采用斜腹板箱梁，单箱四室，顶板厚度为25cm，底板厚度为22cm，跨中腹板厚50cm，墩顶腹板厚80cm，端、中横梁厚2m。顶板悬臂长3.5m。

（2）匝道桥采用斜腹板箱梁，单箱单室，顶板厚度为25cm，底板厚度为22cm，中横梁、端横梁厚2m。匝道桥顶板悬臂长为1.35m。

（二）礼河桥结构型式

礼河老桥桥跨布置为1×20m预应力砼空心板梁，桥梁宽27.5m。下部结构采用重力式台，扩大基础。

二、现浇箱梁支架搭设施工方案的比选

根据设计院提供资料，第15联箱梁支架若直接搭设在桥梁的桥面上，空心板梁不能承受连续箱梁支架施工带来的施工荷载。因此原设计方案是建议考虑拆除桥梁中间部分板梁，在河中打设两排钢管桩减小跨径后采用类似门洞形式搭设支架，箱梁施工結束重新预制空心板梁恢复老桥。

项目部考虑若按设计意见，不仅要拆除部分板梁，还要打设钢管桩，同样需要搭设贝雷片，工期、费用上都不太经济合理，出于保护老桥的原则，且施工完成后不需要重新预制空心板梁恢复老桥及打拔钢管桩。结合以往施工经验，考虑采用在老桥两侧浇筑钢筋混凝土条形基础，设置贝雷片桁架组合直接跨越老桥，在贝雷片上搭设支架，进行现浇施工。G、H匝道跨越礼河采用同样方式搭设。

三、跨越老桥支架具体施工方案

在礼河老桥的两桥台处浇筑1.5米宽的C30钢筋砼条形基础，单层贝雷桁架片（3×8=24m）上下加强搁置在砼条形基础上跨越礼河老桥。

（一）礼河桥头贝雷片基础设置

（1）、主桥位置：在礼河桥两桥台处浇筑1.5m宽，28m长，最高点处厚度为30cm的混凝土基础。经计算桥台处承载力满足要求。

（2）、匝道位置：在礼河两侧进行2层6%灰土处理，再设置宽度为1.5m，11m长，厚度为30cm的混凝土基础。经计算两侧挡墙基础承载力满足要求。

（3）、基础内设置钢筋骨架。

（二）现浇箱梁采用上下加强贝雷片与碗扣支架结合搭设方案设计。

贝雷片搭设顺序为：在基础上画出贝雷片位置→拼装贝雷片→吊装贝雷片安装到位→安装横向工字钢→搭设碗扣支架。

（1）贝雷片搭设

①在基础上画出贝雷片位置：在浇筑好的混凝土基础上标出贝雷片位置。

②贝雷片拼装：用螺栓将每片贝雷片沿纵向连接至24m长，贝雷片上下加强弦杆进行加固，横向用支撑片将两片加强好的 贝雷片连接成整体，形成贝雷片单元体组件。

③贝雷片间距及安装：在腹板位置并排设置两个贝雷片组件单元体。

④安装横向工字钢：在贝雷梁上按照支架纵向间距布设10#工字钢。

⑤支架搭设搭设：同碗扣支架搭设流程。

贝雷片进场后，实验室组织对抽选样品进行检测验收。支架进场后，实验室组织送第三方专业检测，并对每联支架构件壁厚、外径、顶撑、底托板厚、丝杆、碗扣等内容进行自检。

（2）支架检查与验收

支架搭设完成后，组织人员对支架布局、剪刀撑的设置、碗扣的拧紧情况、立杆的垂直度等内容进行验收。

（3）支架预压、卸载

在预压前设置观测点，先在横向型钢上做好观测点，纵桥向取1/4、1/2、3/4跨径及距墩台顶2m处5个断面，匝道段横向每个断面取3个点进行定点观测，记录预压各级加载的观测数据。支架预压预压采用砂袋进行。

我部选择逐个单孔进行预压。在预压宽度范围内按梁体断面形状堆高，不同的设计断面分区段设置压重荷载。按总预压荷载分3级加载，第一级为70%的粱体荷载，第二级为100%梁体荷载，最后加载至梁体总荷载120%。预压过程中如遇降雨天气采用彩条布对砂袋进行覆盖。

礼河桥贝雷片架设处，在贝雷片架上支架及型钢方木布设完成后进行正常预压，预压过程中及卸载后的每次观测均需做好记录，及时分析沉降因素，计算出非弹性变形和弹性变形量，作为施工标高控制的依据。

四、贝雷桁架片支架体系验算论证

（一）贝雷桁架片验算论证

贝雷桁架片总长24米满足礼河桥20米跨径的要求，选贝雷桁片的计算跨径为21m。贝雷片两端条形基础各1.5米宽。贝雷桁架片采用单排上下加强型桁架，腹板位置并排设置两个贝雷片组件单元体，高架桥翼板处间距为62.5cm，底板处间距为51.6、41.3cm。全宽用贝雷桁架62片。

礼河老桥上方对应的是第15联箱梁一般结构区，故荷载取值如下：

永久荷载标准值：

①钢筋混凝土箱梁自重q1=17.56×26.0=456.56KN/m

标准断面断面积为17.56m2，砼平均厚度为17.56/26=0.68m

②梁顶支架及底模、支撑、贝雷重约 q2=1×26+1.5×62=119KN /m

单排单层加强型贝雷桁片单片自重=1.5KN/m

可变荷载标准值：

③施工荷载q3=2×26=52KN /m

q0 = 1.2（q1+q2）+1.4q3=763KN /m

单片贝雷桁架受力为q=q0/62=12.3 KN /m

可求得：最大弯矩Mmax=ql2/8=12.3×212/8=678KN·m

单排单层加强型贝雷桁片单片截面特性为：I=577434.4cm⁴，W=7699.1cm³，[σ_W]=210Mpa

则贝雷桁片弯曲应力σ_W为：

σ_W=M_max/W=678×10³/7699.1=88.1Mpa <[σ_W]=210Mpa強度满足要求。

挠度计算

ω=5ql⁴/（384EI）= 5×12.3×21000⁴÷（384×2.1×10⁵×577434.4×10⁴）=25.7mm<[ω]=L/400=52.5mm

挠度满足要求，验算通过。

（二）条形基础验算

贝雷支架上部砼方量为17.56*24=421.44m³，

砼重量为421.44×26=10957KN;

其他荷载（119+52）*24=4104KN;

总荷载为10957+4104=15061 KN

每个条形基础承受荷载为15061/2=7530.5 KN

单位面积承受荷载为7530.5/（28*1.5）=179.3Kpa

条形基础采用C30砼，砼强度满足要求;条形基础位于老路上，地基承载力按照200Kpa计算，满足要求.

（三）匝道桥贝雷片验算

匝道桥标准断面断面积为5.64m²，砼平均厚度为5.64/8.5=0.66m，小于主线桥砼平均厚度0.68m，故匝道桥采用相同形式的支架系统满足要求.

五、方案效果对比

该方案在主桥施工期间为了保护老桥不受满堂支架施工时产生的各种荷载影响和在保障桥梁施工安全和质量的前提下，优化了支架搭设的施工方案，通过了专家的审查，采用在老桥两侧浇筑钢筋混凝土条形基础，设置贝雷片桁架组合跨越老桥，在贝雷片上搭设支架，进行现浇施工。最大优点是在不拆除破坏老桥的前提下完成现浇箱梁施工，道路运营后老桥正常使用。同时节省了工程造价。为今后同类型桥梁施工提供了经验。

（作者单位：江苏恒基路桥有限公司）