浅谈软弱地基贝雷支架现浇梁施工技术段林虎

浅谈软弱地基贝雷支架现浇梁施工技术段林虎
发布时间：2023-05-28T02:58:29.924Z 来源：《工程建设标准化》2023年6期作者：段林虎
[导读] 在高速铁路施工过程中，对于非标准孔跨，采用现浇法进行施工时，当遇着软弱地基时，一种钢管+贝雷梁+扩大基础相结合的施工方法，具有受力合理，循环次数多，标准化作业，不受作业面限制等优点脱颖而出，可广泛推广。

本文就钢管+贝雷梁+临时支墩扩大基础相结合现浇法桥梁施工方案进行探讨。

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摘要：在高速铁路施工过程中，对于非标准孔跨，采用现浇法进行施工时，当遇着软弱地基时，一种钢管+贝雷梁+扩大基础相结合的施工方法，具有受力合理，循环次数多，标准化作业，不受作业面限制等优点脱颖而出，可广泛推广。

本文就钢管+贝雷梁+临时支墩扩大基础相结合现浇法桥梁施工方案进行探讨。

关健词：贝雷梁支架，现浇梁，软弱地基处理，预拱度。

1工程概况
某高速铁路站场内有多孔非标段现浇梁体，有三孔一联、六孔一联双箱梁、梁面宽度12.6m至21m不等，梁底距地面高度5m至7m，地基为软弱基础，采用管桩+扩大基础进行地基处理，上部采用钢构+贝雷梁支架体系现浇法进行施工。

2钢管+贝雷梁+临时支墩扩大基础设计
2.1扩大基础设计
临时支墩扩大基础采用“预应力成品管桩+钢筋混凝土扩大基础”，根据软弱地质及经济合理性原则，预应力管桩设计采用摩擦型，数量根据上部所承受的压力检算确定；扩大基础混凝土采用双层双向配筋，基础高度宜为1.0~1.2m，具体高度通过检算确定；混凝土扩大基础顶面预埋高强度螺栓，后期与钢管立柱进行连接。

2.2支撑体系设计
支架基础为预应力管桩+扩大基础结构（桥墩侧利用承台做受理结构），每跨设置四道临时基础（两侧利用承台、跨中1/2位置设置两道）；每道基础上方设置5~7根钢管立柱（钢管立柱间采用小型号槽钢进行连接）将上部荷载传递到地基基础，底部采用预埋地脚螺栓与柱脚连接；钢管上方设置钢柱帽，上部设置砂桶泄力装置，砂桶上部设置横向承重工字钢，工字钢上部由贝雷梁支架和其上部工字钢分配梁形成箱梁的整体受力结构。

因软弱地基要使用满堂支架或移动模架时对地面承载力要求高，采用此种方案，只需对跨中部位地基进行处理即可满足施工要求，另外基础以上所用材料全部可周转使用，加之贝雷梁支架体系受力合理且已被广泛应用，此方案可成熟应用于跨度32m至40m之间的现浇梁结构中。

2.3贝雷支架布置
贝雷片由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有杵架连接销孔。

贝雷片的弦杆由两根10号槽钢（背靠背）组合而成，在下弦杆上，焊有多块带圆孔的钢板，在上、下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的。

靠两端的两个孔是跨节间连接用的。

外形尺寸
1.05m×3.0m×0.18m，重量为270kg，贝雷片连接支架采用45cm型和90cm型。

根据施工现场现浇箱梁的宽度可以按照横桥向45cm和90cm间距合理布置，在箱梁腹板下采用45cm间距布置，各受力单元之间采用槽钢横向螺栓连接成一个整体，以增加其稳定性。

2.4贝雷支架体系各结构连接
贝雷梁下部与承重梁的连接采用U型卡箍，其结构由小型槽钢现场焊接而成；承重梁与砂桶泄力装置通过砂桶上盖板焊接挡块来限位；砂桶底部与钢管柱帽焊接挡块来限位；贝雷梁上部分配梁通过纵桥向钢筋进行连接。

2.5模板制作与安装拆除
侧模板采用定型钢模板，集中在工厂按照施工图纸的要求进行加工，根据梁体长度划分为1~3m的单元，并编好序号，之间采用高强度螺栓进行连接，直接放置于分配梁上。

分配梁分布间距为1.0~1.2m，与贝雷支架连成整体，具有加固支架和稳定的作用。

底模板采用竹胶板板，下设10cm方木做背肋间距宜为15~30cm，通过调整砂桶高度、竹胶板背肋及钢模板下分配梁来实现预拱度设置，调整标高时要设置测量点，逐渐调整达到设计要求。

当现浇梁体预应力初张拉完成后，通过砂桶泄力，贝雷梁支架下落使得模板与梁体分离，再用吊车将钢模板单元逐一拆除。

3钢管+贝雷梁+临时支墩扩大基础支架体系施工工艺
3.1临时支墩扩大基础施工
采用锤击沉桩法将预应力管桩，打到设计标高静载试验完成后，进行小挖机进行扩大基础开挖，挖到局标高底30cm后人工配合清底，达到设计标高后立即进行垫层浇筑施工，扩大基础底层钢筋绑扎完成后，桩头锚固筋处理完成后，进行扩大基础上层钢筋绑扎施工，顶层钢筋绑扎前将混凝土面预埋螺栓安装完成，现场验收合格后进行扩大基础混凝土浇筑。

3.2钢管立柱安装
扩大基础混凝土达到设计强度后进行钢管立柱施工，钢管高度的截取要根据梁底标高、扩大基础顶面标高、贝雷梁支撑体系高度、砂桶泄力装置泄砂高度以及梁体预拱度综合考虑；钢管立柱底部通过预埋的地脚螺栓与柱脚进行连接，柱脚底部设加强钢板肋。

3.3砂桶及承重梁安装
砂桶安装在钢管立柱柱帽顶部，通过柱帽焊接钢挡块来进行限位，横桥向承重梁安装在砂桶盖顶部，通过焊接挡块来进行限位，安装时各个砂桶顶面标高要调整平整，以防发生倾覆现象。

3.4贝雷梁支架安装
贝雷梁安装采用地面拼装完成进行整体吊装的方式。

根据支架设计图纸，租赁相应型号、尺寸、数量的贝雷梁片及支架单元，现在施工现场进行纵桥向整体拼装，拼装完成后，按照承重梁上部测量放线的位置进行整体吊装安装，待单元全部吊运完成后，横桥向采用小型号槽钢进行整体连接，纵桥向每片贝雷梁单元用U型卡件与承重梁进行连接，以保证整孔支架体系的稳定性。

3.5模板安装
底模板采用竹胶板，根据梁体中线，拉通线进行底模板铺设，结合梁体设计、预压要求设置相应的预拱度；侧模板采用组合钢模板，工厂集中加工而成，按照模板出厂编号图纸，现场按照划分单元逐片按照完成，各单元之间采用高强度螺栓进行连接。

3.6现浇混凝土施工
待支架体系预压完成，钢筋绑扎完成验收合格后进行混凝土浇筑；混凝土浇筑采用“斜向分段、水平分层、左右对称、均衡浇筑”原则，斜向分段长度宜为4~5m；分层厚度应根据混凝土生产供应能力，浇筑速度、捣固能力和梁体结构特点等条件确定，一般不宜超过40cm；“先底板与腹板倒角，后底板，再腹板，最后顶板”的顺序进行浇筑，两侧腹板混凝土的高度应保持基本一致。

3.7贝雷梁支架循环利用
待现浇梁体预应力张拉完成后，通砂桶泄力使贝雷梁支架整体与梁体脱离开来，拆除各限位装置后，通过在承重梁上安装电动葫芦逐片将贝雷片运出梁体下部，使用2台吊车配合整体吊运动到下一孔，达到循环利用的效果，节约成本。

4施工过程中所采用的技术措施
4.1静载试验
预制桩打桩完成后，为检验单桩极限承载力，对其进行静载试验以验证其实际承载力。

在完成临时支墩扩大基础施工后，需要进行静载试验来检测扩大基础的稳定性和承载力。

静载试验是指在工程建设过程中，采用特定的加载方式对结构物进行试验，以获得结构物的承载性能和变形规律等参数的一种试验方法。

在进行静载试验时，首先需要测量支架体系的几何形状和相对位置，以确定试验时所加荷重的位置和大小。

然后，根据设计要求逐步施加荷载，每次施加荷载后要记录下结构物的变形和位移情况，并进行分析和比对。

试验过程中，要保持荷载的稳定，防止过度荷载导致结构物破坏。

同时，要对试验结果进行数据处理和分析，得出结构物的承载力和变形规律等参数。

最后根据试验结果和设计要求进行比对，判断结构物是否满足要求，以确保工程质量和安全。

4.2压载试验
支架安装完成后，在箱梁施工前进行压载试验，为检验支架及扩大基础是否满足受力要求以及消除非弹性变形，实测跨中挠度变形量，为设预拱度提供依据，压载为施工荷载110%，分级进行加载，各级加载后观测沉降量。

加载的先后顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行，先浇筑混凝土的部位先压重，后浇筑混凝土的部位后压重，当荷载压至设计荷载的0%、60%、100%、110%都要对观测点进行沉降观测。

每级加载完1h后进行支架的变形观测，以后间隔6h检测记录各测点的位移量，当相邻两次监测位移平均值之差不大于2mm时，方可进行后续加载。

全部预压荷载施加完成后，应间隔6h监测记录各监测点的位移量；当连续12h监测位移平均值不大于2mm时，方可卸除预压荷载。

支架卸载6h后，应监测记录各监测点位移量。

4.3底模预拱度设置
箱梁施工压载时，支架产生变形下沉，施工前要预留预拱度。

预拱度设置考虑在梁体线形的基础上，计入支架弹性变形值和由各梁段自重、各梁段预应力、施工荷载变化、混凝土徐变、温度变化产生的挠度因素。

5贝雷支架法现浇施工注意事项
（l）贝雷梁拆除前严禁贝雷梁上站人或者进行其他作业，现场管理人员到场、作业人员到达安全区域后方可进行拖拉、吊卸拆除作业。

（2）砂筒泄砂要求同时均匀下落，防止承重梁不均匀下落变形，贝雷梁滑移。

（3）贝雷支架采用导链拖拉出梁底，拖拉时首先横向分多次拖拉外移并拢，以增强稳定性防止倾覆。

严禁采用吊机直接硬拖或斜吊出来，严禁吊机斜拉斜吊作业。

（4）在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。

拆除作业中有需要加固的部位，应先加固再拆除，防止架体倒塌。

拆下的零部件、杆件，应按规格分批运到地面，严禁抛掷，并按规格、品种码放整齐。

作业人员应相互呼应，动作协调，中间不换人，必须换人时应将拆除情况做详细交底，禁止单人进行拆除较重杆件等危险作业。

拆除全过程中，必须专人担任指挥和监护。

6结束语
综上所述，采用钢管+贝雷梁+临时支墩扩大基础体系施工，能够很好的解决南方地区雨季多，现场软弱地基土多的困难施工环境，避免了满堂基础大面积换填地基土的费用浪费，且受力结构合理，安全系数高等优点，值得现场推广应用。

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作者简介：段林虎（1973.11-）男，汉，山西介休人，大学本科，工程师，现任中铁三局运输工程分公司副总经济师、第二工程段段长，从事铁道工程专业工作。