支架法在芜申运河大桥连续梁0#块的设计与施工运用

刘长军

摘要：伴随着我国高速铁路和高速公路网建设的高速发展，随之出现了大量各类大跨度桥梁工程项目，其中以悬臂施工连续梁居多。本文结合溧阳至高淳高速公路芜申运河大桥连续梁施工，对0#块现浇支架的设计及施工质量、安全控制进行了总结，对于同类型桥梁建设具有一定的借鉴和参考价值。

Abstract： Along with the rapid development of China's high-speed railway and expressway network construction， a large number of large-span bridge projects have emerged， of which continuous beams with cantilever construction are mostly. This paper combines the continuous beam construction of the Wushen Canal Bridge of the Liyang-Gaochun Expressway， and summarizes the design， construction quality and safety control of the 0# block cast-in-place bracket， which has certain reference value for the same type of bridge construction.

關键词：0#块;支架法;受力分析;控制要点

Key words： 0# block;bracket method;force analysis;control points

中图分类号：U445                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）15-0107-04

1  工程概述

芜申运河大桥位于江苏省溧阳市南渡镇境内，全长971.2m，共30个墩台，其中14#～17#墩为主桥墩，15#、16#墩位于河堤上，墩高7.65m。主桥采用（51+85+48）m变截面连续箱梁跨越III级航道芜申运河，该河道日通航量约300艘，设计采用悬臂法施工。设计单幅梁面宽13.5m，底板宽7m，最大梁高5.1m，最小梁高为2.3m，0#块为截面尺寸最大块段，总长11m，自重为648.9t。

2  0#块支架结构体系设计与受力分析

2.1 支架结构体系

根据芜申运河大桥连续梁所处位置，0#块的施工选择支架法施工。支架的结构形式及布置示意图如图1、图2所示。

①钢管立柱及立柱间支撑：钢管立柱采用Φ529×10mm钢管，一侧六根，距离桥墩较远的钢管立柱斜撑在承台上，其与桥梁横向垂直面交角为14°;钢管立柱间采用槽钢[20a连接件焊接连接。

②柱顶分配梁：柱顶分配梁位于钢管立柱顶部，采用2工45b，柱顶分配梁端部焊接500×500×25钢板，柱顶分配梁通过钢板与预埋精轧螺纹钢筋相连，并进行张拉预紧，上部精轧螺纹钢筋与下部钢管立柱构成了临时支架与桥墩的传力体系。

③横梁及调高砂筒：横梁位于柱顶分配梁上，一侧4根，采用2工36a，间距1.2m，横梁与柱顶分配梁间布置调高砂筒，方便调高。

④楔形架：楔形架位于横梁上，为槽钢[10焊接件，一侧20榀，楔形架基本尺寸与布置如图3、图4所示。

⑤翼缘下纵梁：翼缘下纵梁位于横梁上，采用工22a。

⑥横向方木：横向方木位于楔形架上，采用100mm×100mm方木，间距为50cm。

⑦纵向方木：纵向方木位于横向方木上，采用100mm×100mm方木，腹板下间距为25cm、底板下间距为35cm。

⑧底模板：采用18mm厚竹胶板。

2.2 受力分析

2.2.1 主要技术参数

①自重：箱梁混凝土Gc=26kN/m3;

钢材Gs=78.5kN/m3。

②弹性模量：

钢材Es=2.06×105MPa;

方木EM=8.5×103MPa。

③强度设计值：

Q235钢 f=215MPa， fv=125MPa;

Q345钢f=310MPa， fv=180MPa。

方木：设方木为针叶材A-5类杉木。

顺纹受压及承压应力qQ=2.5+2.0+2.5=7kN/m2=12MPa，顺纹弯曲应力[？滓w]=13MPa，横纹承压应力（全面积、局部表面、垫板下）[？滓ah]=1.9， 2.9， 3.8MPa

2.2.2 荷载计算

按照支架布置的上下顺序进行计算。

2.2.2.1 恒荷载

①新浇筑混凝土自重为q1（考虑1.05的超方系数），根据容重26kN/m3 进行计算

②模板自重（按150kg/m2考虑），q2'=1.5kN/m2

2.2.2.2 活荷载

①施工荷载，q3'=2.5 kN/m2。

②振捣混凝土时产生的荷载，水平面模板为2.0 kN/m2。

③浇筑混凝土时产生的冲击荷载，取均布荷载2.5kN/m2。

2.2.2.3 荷载组合

①承载能力极限状态考虑荷载效应的基本组合

荷载设计值=1.2恒载标准值+1.4活载标准值

②正常使用极限状态考虑荷载效应的标准组合

荷载标准值=恒载标准值+活载标准值

2.2.3 支架结构计算

2.2.3.1 面板（竹胶板）

①强度条件。

根据《竹胶合板模板》（JG/T 156-2004）的规定，合格品长度方向的静曲强度大于70MPa，横向静曲强度大于50MPa。

由于竹胶板都是单向支承，因此可按单宽连续梁计算。单宽承载力计算如下：

通常现场竹胶板长度大于2.0m，按0.25m间隔在腹板下部设置支承方木，按0.4m间隔在底板下部设置支承方木，则为多跨连续梁，参考相规范标准， 梁的最大弯矩为： M=ql2，五跨梁的支座弯矩最大值系数=0.105625（取自《建筑结构静力计算手册》149页）。

3  施工控制要点

3.1 质量控制要点

3.1.1 材料控制

支架所用到的所有原材料必须符合国标要求且经现场验收合格，型材无损伤、弯曲等损害，JLФ32精轧螺纹钢进场后需要进行抗拉强度试验、应力松弛试验，精轧螺纹钢螺栓应开展强度试验。

3.1.2 施工控制

①正式施工前，对全部参与人员进行必要的施工技术交底的岗前培训交底。

②承台顶钢板、墩身预埋钢板及精轧螺纹钢预埋孔都需要做到精确无误，整个过程需要技术人员全程量测，确保精确到毫米级。

③为避免焊缝存在裂纹，支架焊接点施工完毕后，应进行必要的焊缝探伤试验。

④支架与墩身连接的精轧螺纹钢需要用双螺母，同时用千斤顶张拉锚栓，防止结构体系在加载后松动形变，影响梁体施工的质量。

⑤支架搭设完毕后需要对支架进行压载试验，以检验结构的稳定性，以及消除结构的弹性形变量，确保施工安全及施工质量。根据计算0#块每端悬臂落在支架上的混凝土总方量为66.5m3，模板重量按照20t计算，施工荷载按照1t计算，合计落在支架上的总荷载为T=66.5×2.65+20+1=197.225t，两端总荷载为394.5t。根据压载要求，总配重应为G=394.5×1.2=473.4t，取480t壓载试验，每端240t。按照0%→50%→100%→120%进行逐级加载。每次加载完30min后，待支架沉降稳定后进行高程量测。加载至120%量测完毕后，需要静载3d（按照规范要求不少于7d，但因本支架落在承台上，所以压载时间减少到3d），再次量测并记录，在24h的沉降总量不超过3mm时，进行卸载。卸载完毕后，应再次进行沉降量测记录。压载试验完毕后，及时整理沉降量测记录，并形成预压报告，绘制沉降曲线表，如此便于后期模板调整。

3.2 安全控制要点

3.2.1 安全培训

①连续梁0#块施工是高危险工作，所有参与施工的人员进场前都进行了严格的安全知识岗前培训，并且按照不同工种进行考试，合格后才能上岗作业。②所有特殊工种需要持证上岗，详细了解设备操作规程，并按照规程作业。

3.2.2 施工作业控制

①做好危险源的安全警示标识，在施工现场入口处设置安全文明施工警示牌，安全文明施工宣传牌。②整个施工过程设置专职的安全员旁站指导作业，做好班前安全教育工作，为整个施工过程做好全程指导工作。③采用LEC法对连续梁0#块施工中的危险源进行识别，并针对危险性较大、危险频率较高的危险源进行专项安全教育工作，作为专职安全员每日必检查项目，并且需要须做好工作备忘录。

4  结束语

芜申运河大桥连续梁0#块采用支架法施工，施工过程中严格按照支架体系设计进行施工，控制各道工序的施工质量，施工完毕后各项检验项目均符合设计及规范要求。支架稳定性好，对变截面连续梁施工中的安全、质量、线性控制都有较好的施工效果，希望芜申运河大桥连续梁0#块的支架设计及施工能为后续同类型的桥梁起到一定的借鉴效果。

参考文献：

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