现浇梁支架施工技术

现浇箱梁支架施工技术
王克富
摘要：本文通过枣庄市珠江路大桥工程施工实例，论述了现浇箱梁支架施工要点。

关键词：连续现浇变截面箱梁支架
1．工程概况
珠江路大桥全长608.58m，桩号K0＋214.096～k0+822.676，是珠江路城市道路的一部分。

珠江路大桥跨越京台高速及薛城区东环路，主桥采用34.7＋54＋34.7m 的现浇预应力混凝土连续箱梁，引桥采用20m 先张法预应力混凝土空心板,先简支后连续结构。

珠江路大桥主桥上部结构采用变截面直腹板预应力混凝土现浇箱梁，跨径组成为34.7+54+34.7m。

箱梁采用双箱双室，左右幅箱梁采用顶板铰接的方式连接，箱梁顶宽14m，箱梁墩顶段高度3.4m，底板水平设置，通过腹板调整桥面横坡。

箱梁跨中段高度1.8m，腹板厚度由跨中的0.25m变化至墩顶附近的0.55m，箱梁梁高及底板厚度按二次抛物线变化。

根据设计要求，箱梁采用满堂支架现浇施工。

2．施工难点
珠江路大桥主桥跨京台高速公路段净空较小，最小处只有5.3m，而京台高速公路是中华人民共和国国家高速规划（7918网）中一条纵向主干线，车流量大，车速快。

如何在不影响京台高速正常运营的情况下，以最短的时间保质保量地完成主桥现浇箱梁的施工任务是本工程的最大难点。

因此，除了在进行方案定制时要考虑各项安全因素外，还需制定专项保通方案以及指派专人24小时负责京台高速公路交叉部位的交通导行工作，以确保过往车辆的安全和工程施工的顺利进行。

3．地基处理
施工现场地表为回填松土，为提高地基承载力，避免地基出现不均匀沉降引起箱梁开裂等质量事故，需要对主桥跨段场地进行硬化处理。

根据箱梁所处位置不同而采取处理方法不同。

3.1．满堂支架地基处理
在非跨高速公路段采用满堂支架，两承台质检地基处理先采用挖掘机进行整平并采用22T振动压路机进行压实，在承台基坑周边回填分层回填，每层回填厚度不大于20cm，采用蛙式夯进行夯实。

整平夯实后采用20cm厚C15混凝土进行硬化处理。

3.2．跨高速公路门架基础处理
跨京台高速公路部分现浇箱梁采用门洞的施工方法。

在京台高速公路上布置C30条形混凝土基础（条形基础与高速公路行车道平行），条形基础直接浇筑在高速公路路面上，基础与路面质检采用塑料薄膜进行隔离以防止混凝土污染沥青路面。

为保证施工质量及施工过程中通车安全，条形基础高度不小
于80cm，以防止在行驶车辆撞击门洞支架。

4．支架施工方法
4.1．支架方案选择
该工程支架方案分为以下两种
①跨京台高速公路现浇箱梁段,为保证施工期间京台高速公路车辆正常通行，该段采用门洞结构。

每侧车道搭设两个门架一个主门架一个应急门架，在一般情况下只开放主门架交通，应急门架用于应急情况是疏散车辆用（限于小车）主门架尺寸为净宽不小于5.1m，净高不小于5m，应急门架净宽3.75m 净高4.9m。

门洞立柱采用D480焊管（主门洞）、D325焊管（应急门洞）、I32b工字钢和I28b工字钢组合而成。

②其他现浇箱梁段，采用碗口架管搭设满堂支架。

本着安全节约的原则，满堂支架根据现浇箱梁断面尺寸不同而采取不同间距和步高。

4.2．门洞结构
门架基础为C30混凝土条形基础，基础长度32.7m。

基础高度不小于80cm。

主门架立柱采用DN478mm 壁厚6mm的螺旋钢管，其他采用DN325mm壁厚6mm钢管的螺旋焊管。

为保证工字钢横梁搭接长度，DN478mm 立柱上横梁采用三排I32b工字钢作为横梁，DN325mm钢管立柱上采用双排I32b工字作为横梁。

钢横梁上铺设I28b工字钢分配梁，分配梁上铺设10*10方木作为底模板肋。

浇筑条形基础时预埋钢板，门洞立柱与基础预埋钢板连接采用焊接，焊缝要求饱满。

I28b工字钢分配梁下采用木楔子调节至设计高程，为防止施工过程分配量产生滑动，采用U型螺栓将分配量与工字钢横梁固定成一体，并将整个断面上的分配量采用钢筋连接成一个整体。

根据结构验算，分配梁布置间距为86cm，因腹板混凝土断面积最大，单根工字钢不能满足受力要求，故，在腹板位置布置双根I28b 工字钢。

具体见图一门洞支架示意图。

图一门洞支架布置图
4.3．满堂支架结构
该工程现浇箱梁满堂支架采用碗口型多功能脚手架结构，该结构在三维方向具有可靠的力学强度和自锁性能，操作简便，安装速度快，劳动强度底，工作效率高。

扣件为轴心连接，提高了支架稳定性和承载力。

4.3.1．支架钢管截面特性
脚手架钢管为φ48mm，本次方案考虑市场租赁碗扣式脚手架低于国标要求以及锈迹等因素，在计算时采用壁厚按t=2.7mm计算，材质为A3钢，轴向容许应力[σa]=140 MPa。

架钢管截面特性见下表
表一架钢管截面特性
4.3.2．满堂支架布置
根据现浇箱梁截面大小不同，满堂支架布置不同，具体布置如下：满堂支架自下而上分别为20cm 厚混凝土基础、底托、钢管立柱、顶托、10工字钢、方木及模板。

墩柱中心至跨中12m段腹板位置处立杆横向距离60cm，纵向距离60cm；底板位置处立杆横向距离90cm，纵向距离60cm。

距离主墩12m至跨中段腹板位置横向间距为60cm，其他位置处立杆横向距离90cm；立杆纵向距离均为90cm。

横杆步距均为除腹板位置采用60cm外，其他位置均采用120cm。

具体见图二满堂支架布置图
图二满堂支架布置图
5．支架预压
本工程支架预压采用沙袋进行等荷载预压，预压沙袋重量是施工过程中产生恒载和活载的1.2倍。

5.1．支架预压目的
进行支架预压主要是消除支架非弹性变形，并测量支架的弹性变形，为安装调整模板高程提供可靠数据。

5.2．加载要求及程序
采用分级均匀加载，预压按三级进行，即按设计荷载的50%、100%和120%三级加载。

每级加载一级后均测设支架和地基的沉降量，并做好记录。

加载全部完成，连续测量三天，如果三天内支架竖向变形不大于3mm方可进行卸载。

卸载应分级进行，即自120%-100%-50%-0每级卸载后均均测设支架和地基的恢复量，做好记录。

每级加载发现局部变形过大时立即停止加载，对体系进行分析，补强后方可继续加载。

5.3．沉降现测
5.3.1．测点布置
根据现浇箱梁截面尺寸，每跨选择3个代表性测量。

断面位置分别为：距离主墩第4排架管（该处断面尺寸最大且基础处在承台边缘属于最薄弱位置）、支架纵向间距变化处、箱梁断面高度最小处。

每个断面设6个测点，即基础3个点，支架3个点（与基础点位置相对应底板位置），基础测点埋钢筋头并用红色油漆标识，支架上的点位采用挂钢丝垂球地面作检测点的办法。

在跨高速公路门架处各设一个观测断面，每个断面设3个控制点。

5.3.2．观测阶段
观测分成五个阶段：预压加载前，50%荷载、100%荷载、120%荷载、卸载后。

每个观测阶段要观测2次。

加载结束后，测量观测６个小时安排一次，若沉降不明显趋于稳定（三天内支架竖向变形不大于3mm）可卸载。

卸载后继续观测一天。

注意观察过程中如发现基础沉降明显、基础开裂、局部位置和支架变形过大现象，应立即停止加载并卸载，及时查找原因，采取补救措施。

5.3.4．观测成果
沉降观测数据要如实填写在沉降观测记录表上，计算出支架弹性压缩量及基础沉降量，支架的弹性压缩结果用于支架预高设置（底模预高）。

根据以上资料计算设置支架的高度。

6．结束语
在枣庄市珠江路大桥现浇箱施工过程中，通过对施工工序合理安排和对现场的严格管理控制，在保证京台高速正常通行的情况下，以最短的时间内顺利完成了现浇箱梁的施工。

参考文献
《路桥施工计算手册》. 周永兴、何兆益、邹毅松等编著.人民交通出版社.2011。