連續(xù)剛構橋貝雷梁與碗扣件組合支架法施工技術

李海濤

（中鐵十八局集團北京中鐵大都工程有限公司，北京 102600）

在一些跨越障礙物的現(xiàn)澆箱梁的施工中，滿堂支架無法應用，本文結合某橋的現(xiàn)場施工情況來介紹貝雷梁+碗扣支架這種混合支架應用時的情況。

1 工程概況

京承高速公路三期工程第14合同段橫城子橋長92m，中心里程為K122+925.00，設計為16+2×24+16m連續(xù)剛構橋。該橋跨越下覆巖溶區(qū)段和地表軟土、松軟土、棄填土區(qū)域。

該橋連續(xù)剛構梁體采用支架法施工，支架采用貝雷梁支架，支架設3個支墩。支墩基礎開挖至粉質黏土層后，分層回填石碴，每層均用沖擊夯夯實處理或用振動壓路機壓實，上鋪4塊6m×1.5m×15cm的鋼質路基板作為支墩基礎，支墩上設落架砂箱。剛構梁梗肋段在承臺上放置貝雷片，上搭設鋼管支架，鋼管支架頂設頂托，頂托上鋪10cm×15cm的橫向方木，橫向方木上鋪間距20cm、10cm×10cm的縱向方木，上鋪竹膠板，剛構梁1.35m高正常梁段貝雷梁上鋪間距30cm、10cm×10cm的橫向方木，上鋪竹膠板，側模采用竹膠板后背間距30cm的豎向方木，其后沿高度方向設置2道對拉桿，支架詳細結構見圖1。

圖1 支架平面示意圖

2 施工工藝

支架法施工工藝流程見圖2。

圖2 支架法施工工藝流程圖

3 支架搭設

3.1 底板橫肋

貝雷梁頂橫向分配梁（橫肋）采用I18，橫梁及箱室變化處間距60cm，正常段間距90cm，單根方木長度9.0m，I18與貝雷片頂以鐵絲綁扎連接牢固。之后采用1～6cm厚、10cm寬木板根據(jù)梁底橫坡調節(jié)橫肋頂面標高，經(jīng)測量復核無誤后安裝縱肋。

兩側翼板底橫肋各采用單根10cm×10cm方木，間距90cm。

3.2 底板縱肋

橫肋頂鋪設10cm×10cm方木作縱肋，底板兩側倒角100cm范圍及腹板縱肋間距20cm，其余部位40cm?？v肋與橫肋之間采用鐵釘固定牢固。

3.3 外模

底模采用中間寬1.22m、兩側各2.44m寬、18mm厚竹膠板拼裝，板縫之間采用107膠水粘結，竹膠板與縱肋采用射釘連接牢固。預壓完成后調節(jié)底板面標高，重新固定后畫出與陰角模板之間的連接線，裁去多余竹膠板。

腹板采用1.22m寬、2.44m高、18mm厚竹膠板拼裝，模板外側水平肋板采用10cm×10cm方木，間距30cm，靠底板陰角模板處間距適當加強。豎肋采用兩根φ48×3.5無縫鋼管并排布置，采用蝴蝶卡連無縫鋼管作斜撐，每0.9m布設一道，每斷面設3～4道斜撐。

3.4 翼板底碗口架施工

立桿采用1.6m長LG-180型，頂桿采用0.9m和0.6m長兩種規(guī)格，橫桿采用0.6m和0.9m兩種規(guī)格。

立桿橫橋向間距0.6m，縱橋向間距0.9m，橫向及縱向橫桿步距0.9m。

碗口支架為定型支架，安裝時需確定起始安裝位置，根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)計算出立桿底面標高，利用可調底托將立桿底面標高調平，避免局部不平導致立桿不平懸空或受力不均。

橫向剪刀撐每隔2.7m設置一道，左右側對稱布置；縱向剪刀撐設2列，即靠近腹板處和靠近外側貝雷梁處。

4 荷載計算

作用在模板、方木、貝雷梁支架上的豎向荷載主要有：現(xiàn)澆砼、鋼筋、模板、方木，翼緣板及墩頂梗肋段鋼管支架自重，施工人員，施工料具運輸、堆放荷載，傾倒混凝土時產生的沖擊荷載，振搗混凝土時產生的荷載［1］。

每平方剛構梗肋段梁體重：q1′=26kN/m3×2.05m=53.3kN/m2；

每平方正常段梁體重：q2′=26kN/m3×1.35m=35.1kN/m2；

每平方翼緣板重：q3=26kN/m3×0.3m=7.8kN/m2；

每平方施工人員、施工料具運輸、堆放荷載：q4=2.5kN/m2；

每平方泵送，振搗混凝土時產生的荷載：q5=3.5kN/m2；

每平方竹膠板荷載：q6=1×1×0.015×8.5=0.128kN/m2。

荷載分頂系數(shù)見表1。

表1 荷載分頂系數(shù)

5 模板計算

梗肋段底板荷載組合：q=1.2×（53.3+0.128）+1.4×（2.5+3.5）=72.5kN/m2；

正常段底板荷載組合：q=1.2×（35.1+0.128）+1.4×（2.5+3.5）=50.7kN/m2；

翼板荷載組合：q=1.2×（7.8+0.128）+1.4×（2.5+3.5）=17.9kN/m2；

側模側壓力組合：q=1.2×1.35×25+1.4×3.5=45.4kN/m2。

5.1 竹膠板驗算

5.1.1 梗肋段

梗肋段底板竹膠板下方木間距0.2m，竹膠板凈跨徑l=0.1m，考慮竹膠板的連續(xù)性，取1.0m的板條作跨徑l=0.1m的連續(xù)梁計算［1］。

梗肋段底板均布荷載為q=72.5kN/m2×1.0m=72.5kN/m

強度計算：

跨中彎矩

M=0.1ql2=0.1×72.5×0.12=0.073kN·m

彎曲應力

5.1.2 正常梁段

正常梁段底板竹膠板下橫向方木間距0.3m，竹膠板凈跨徑l=0.2m，考慮竹膠板的連續(xù)性，取1.0m的板條作跨徑l=0.2m的連續(xù)梁計算。

正常梁段底板均布荷載為q=50.7kN/m2×1.0m=50.7kN/m

強度計算：

跨中彎矩M=0.1ql2=0.1×50.7×0.22=0.2kN·m

彎曲應力

撓度計算：

5.2 方木驗算

5.2.1 竹膠板下10cm×10cm方木驗算

根據(jù)梁體重力分布，方木受力在梗肋段底板部位，q=72.5×0.2=14.5kN/m，在正常梁段底板部位，q=50.7×0.3=15.21kN/m，則方木在正常梁段底板受力最大，按跨徑l=0.9m的連續(xù)梁計算［3］。

5.2.2 梗肋處橫向10cm×15cm方木驗算

方木為10cm×15cm，跨徑l=0.6m，作連續(xù)梁計算。

6 支架計算

6.1 鋼管支架計算

支架鋼管采用φ48×3.5mm，截面積A=4.89×102mm2，慣性矩I=1.215×105mm5，抵抗矩W=5.078×103mm3，回轉半徑i=15.78mm。

梗肋處鋼管支架橫向間距60cm，縱向間距90cm，則單根鋼管最大受力為P=72.5×0.6×0.9=39.15kN。

抗壓強度計算

σ=P/A=39.15×103/4.89×102=80MPa＜［σ］=215MPa。

橫桿步距為0.6m，長細比λ=l/i=38＜100，則立桿穩(wěn)定性滿足要求。

6.2 貝雷梁支架計算

根據(jù)剛構梁的截面特點，剛構梁荷載主要集中在底板10m寬范圍，據(jù)前荷載計算，q=1.2×（35.1+0.128）=42.3kN/m2，12片貝雷片自重q=10.8kN/m，考慮為均布荷載q=1.2×（35.1+0.128）×10+1.2×10.8=435.7kN/m。

見支架圖，貝雷梁計算跨徑按l=9 m作簡支梁計算：Mmax=1/8ql2=4411.5kN·m，Qmax=1/2ql=1960.7kN。

查《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊（第一版）》P59，表3-6，人民交通出版社，黃紹金，劉陌生編著，單層單排貝雷橋，允許彎矩為［M］=788.2kN·m，允許剪力為［Q］=245.2kN，單片貝雷片：W=3578.5cm3，I=250497.2cm4，則按彎矩控制：需貝雷梁片數(shù)=Mmax/［M］=5.6。按剪力控制：需貝雷梁片數(shù)=Qmax/［Q］=8。

可以看出，剪力為控制貝雷片數(shù)量的主要因素，實際在剛構梁底板部位貝雷梁布置了12片貝雷片，足以滿足使用要求。

撓度驗算f=5ql4/（384EI）=5×448.92×110004/（384×2.06×105×12×250497.2×104）=13.8mm＜11000/400=27.5mm，滿足客運專線鐵路施工規(guī)范要求。

6.3 貝雷梁支架基礎承載力計算

貝雷梁支架中間支墩受力最大，根據(jù)貝雷梁受力計算，承受上部貝雷梁傳遞的壓力N=2Qmax=2×1960.7=3921.4kN。

則地基承載力

查改橋地質資料，粉質黏土層承載力σ0=0.18MPa=180kPa，支墩基礎開挖至粉質黏土層承載力滿足要求。

7 結束語

采用貝雷梁與碗扣件組合支架法施工現(xiàn)澆梁體，有效提高了支架搭設速度，減少了支架空隙產生的變形，且有效控制了量體顯形。

［1］ 董方超. 空心板梁局部無損頂升方法研究［J］. 中國市政工程. 2017，（04）：34-36.

［2］ 梁懷柱. 斜拉橋副支座同步頂升施工技術［J］. 建筑施工. 2016，（08）：67-69.

［3］ 吳毅彬，許麗華. 城市互通立交橋大噸位同步頂升施工與控制技術［J］. 施工技術. 2017，（20）：44-46.