贝雷梁支架在现浇桥梁中的应用

刘晓明

（中铁二十局集团市政工程有限公司，甘肃 兰州 730000）

1 工程概况

该桥设计为3×32m 双线现浇预应力混凝土简支箱梁桥，上部结构为32m 预应力简支箱梁。其中第一跨横跨施工便道，原设计为满堂支架法施工，第二跨位于河道之中，河底及沿岸有较厚的的淤泥，加之施工时处于雨季河水极有可能上涨。为满足工期要求，针对该段地基软、地质条件差的情况，现场采用了φ100 钻孔桩作为基础，φ630×10 螺旋钢管柱为支架，上部架设贝雷梁作为支架。

2 支架搭设

2.1 支架参数

支架条形基础采用1.5m×1.5m×12m 钢筋混凝土条形基础，混凝土强度C30。条形基础地基承载力≥350kPa。支架立柱采用φ630×10 螺旋钢管柱；每排5 根，间距2.35m，每跨梁底共设四排钢管柱，钢管柱排距（8.91+10.59+8.91） m不等跨布置。钢管柱之间采用［20 槽钢剪刀撑连接增强整体稳定性。钢管柱上横梁采用3×I45a 工字钢。

现浇梁支架纵梁采用贝雷梁搭设，贝雷梁采用国产321型；贝雷梁顶横向分配梁采用I16a 工字钢，间距40cm，工字钢上纵向铺设10cm×10cm 方木，方木间距30cm。箱梁模板采用拼装式整体钢模板；标高调节和落模采用钢楔块[1]。

2.2 钢管柱安装

在基础顶和其条形基础位置支立单排5 根φ630×10 螺旋钢管，钢管间距为2.35m。螺旋钢管架设之前必须进行测量定位，确保其垂直度复核要求，垂直度≤0.5%，且≤10mm，保证钢管顶面垂直于一条线。钢管与预埋在承台、条形基础顶的预埋钢板焊接连接，为保证钢管焊接牢固，用6 块尺寸为20cm×20cm、厚20mm 的三角钢板作为加劲板，对称焊在钢板和钢管之间[2]。

2.3 砂箱加工及安装

为了方便底模和侧模及支架系统的拆除工作和不伤及混凝土实体，在螺旋管顶部和横梁之间安装可调节高度的砂箱。

砂箱制作上箱采用外径为φ600 壁厚10mm 的焊接螺旋钢管，内灌注C30 混凝土；下箱采用φ630 壁厚10mm 钢管制作而成，制作完成后认真检查焊管质量。顶、底板采用16mm 厚750×750mm 钢板作为封底，砂箱底部两侧安装φ38mm 卸砂孔，砂箱内填砂优选标准砂填充高度≤18cm。进行落梁时拔出φ38mm 卸砂孔封堵螺栓，均速掏出砂子，使支承体系自然均匀下降，拆除梁模。

砂筒预压达到要求后起重机吊装砂筒到钢管立柱上，做到与钢管立柱同轴，并与钢管立柱顶部钢板采用高强螺栓连接牢靠。

2.4 支承横梁安装

支承横梁在受力体系中起着将上部荷载分配到下部支承体系中同步受力的作用。在吊装横梁时，横梁采用三根I45a工字钢，长度为12.5m。支承横梁架设时必须坐落于钢管桩的顶面居中位置，预防钢管桩出现偏心受力。

2.5 贝雷梁安装

贝雷梁位于支承横梁上，翼缘板下设置2 排贝雷梁；腹板部位设置4 排贝雷梁；梁底部位设置2 排贝雷梁。贝雷片间采用标准45、90 花窗连接。贝雷梁桁架在平整的地面上依次拼装到位，采用汽车吊吊装到设计位置，待两排贝雷桁架安装完成后及时进行连接横向连接片，确保贝雷梁的横向稳定性。同时采用[20 槽钢每隔3m 将贝雷梁（每片贝雷梁中部） 上、下弦杆横向连接为一整体，槽钢与贝雷梁连接采用“U”形环固定连接。

贝雷梁上分配横梁采用I16 工字钢，纵向间距0.4m。分配梁与贝雷梁连接采用“U”形环固定连接。

2.6 支架预压

1） 根据堆载要求，结合现场实际情况计划采用沙袋进行堆载预压，堆载预压时按照设计预压荷载分为60%、100%、120%三级开展，堆载预压荷载分布按照分区预压，分别在翼缘板、腹板及底板处根据设计荷载合理分布，逐级增加载荷载，其偏差应控制在相同荷载区的±5%之内。荷载增加过程中发现异常情况现场应及时停止加载。现场分析原因并制定有效可行的措施保证安全后进行下一步加载。进行预压加载、卸载应遵循对称、分层、分级的原则进行，禁止局部加载和卸载。

2） 荷载准备

根据施工的实际情况，1200 吨荷载由以下组成：

①底板预压：需预压荷载：G=32.958×32=1054.65t

每个砂袋尺寸1m×1m×0.78m（纵向）；每断面放置6 个砂袋，纵向放置37 个砂袋，每层放置222 个，重244.2t，共放置4 层，高度4m，共计重976.8t，剩余77.85t 预压荷载，采用钢筋线材均匀布置在底板范围内。

②翼板预压：需预压荷载：G=4.542×32=145.34t

每个砂袋尺寸1m×1m×0.78m（纵向）；单侧翼板每断面放置3 个砂袋，纵向放置37 个砂袋，每层放置111 个，重122.1t，共放置1 层，高度1m，共计重122.1t，剩余23.24t预压荷载，采用钢筋线材均匀布置在单侧翼板范围内。

3） 预压监控量测

在预压时首先应进行竖直沉降及水平位移监控，监控量测主要内容包含基础沉降变形、支架体系竖向位移、支架体系顶面水平位移、支架纵、横梁的挠度等。

4） 预压监控量测频率

①支架体系沉降观测应采用水准仪进行监测，监测应符合三等水准测量要求。支架平面位移宜采用全站仪进行观测。预压加载之前应提前收集各个监测点位的初始值。

②各级预压加载完成后静止1h 后开始对支架体系的沉降、水平位移观测，之后每级加压时间间隔5h 监测记录各监测点的位移量，前后两级加载监控量测位移平均值之差≤1.5mm 时再进行下一级增加荷载。

③当加载至设计荷载后，时间间隔6h 监测并记录各测点的监测数据；持续监控量测12h 其位移平均值之差≤1.5mm 后结束预压可进行拆除预压荷载。

④沉降观测：压重物堆码前先测量出各观测点的原始数据，压重后6h、12h、24h 测量出各观测点的数据，计算各点变形值，当无沉降变化时即认为沉降稳定，卸载后测量各观测点数据并做好记录。

⑤预拱度确认设置：支承体系预压并卸除荷载后，根据监控量测数据与图纸设计预拱度结合弹性变形量确定梁体实际预留拱度值。

3 支架拆除

依据“纵桥向对称均衡、横桥向基本同步”分区分段进行支架拆除。单跨支架自上而下的拆除顺序为：

现浇梁张拉完成→打开沙箱预留孔排放出砂子，砂箱下落→外模板、拆除内模及底模等→拆除贝雷梁连接头、1/4跨、1/2 跨、3/4 跨以外的工字钢分配梁→拆取贝雷梁之间的横向连接→采用吊车依次拆除贝雷片→拆除横向主横梁→拆除砂箱→拆除水平、剪刀支承→逐级拆除螺旋钢管桩

4 结语

随着城市现浇箱梁的施工在中越来越被广发应用，钢管柱贝雷梁在施工过程中可以克服不良地质及对交通通行的影响降到最低。比较传统满堂支架支承体系可大大提高安全系数及作业效率。