桥梁工程中混凝土盖梁支架施工探究

桥梁工程中混凝土盖梁支架施工探究

杨建文

江门市政企业集团有限公司广东江门529000

摘要：文章以某高架桥工程为例,针对施工难题，介绍了长悬臂预应力混凝土盖梁的支架设计与施工技术，结果证明:选用施工的方案同时满足设计和混凝土施工要求,可为类似城市桥梁施工提供一套应用性较强的方法。

关键词：桥梁；悬臂结构；盖梁；支架施工

目前，城市桥梁建设工程日益增多。从桥梁美观的角度看来,采用预应力盖梁混凝土结构,能尽量减小外观尺寸,充分体现轻柔的特性,使桥梁本身与周围环境协调一致,符合人们的审美观。然而，在实际工程中，盖梁的支架施工方法主要取决于桥梁结构形式、施工条件、工期要求、地基及地质条件。因此，为确保盖梁施工顺利进行,需要根据施工条件，针对施工存在的难点，采用具有针对性的有效支架施工技术。

１.工程概况

某桥梁主线桥标准宽度16.5ｍ。桥梁盖梁主要采用花瓶盖梁及门式盖梁形式，盖梁长度从16.5-45.７ｍ不等，截面尺寸为2.6ｍＸ３ｍ，３ｍＸ３.6ｍ等形式，悬臂结构长度从1.58-8.5ｍ不等。如图１，２所示。桥梁边缘正下方为小区道路，现场场地有限，紧邻居民区，桥梁下方道路为高填方挡土墙路堤形式，挡土墙顶采用悬挑配重。

２.设计要点

为解决盖梁支架问题，特别设计了桁架悬臂梁组合支架，桁架悬臂梁组合支架由托座支架、工字钢桁架和贝雷片组成。托座作为最终承重结构，贝雷主横梁片位于托座顶端，起到传递力的作用，工字钢作为分配梁起到均匀传力作用，桁架悬吊贝雷片悬臂端，起到改善受力形式的作用。分配梁、横梁、隔梁、砂筒和托座依次承受桥梁上部结构自重和施工荷载。该技术采用桁架代替托座斜撑，具有传力路径简单，受力明确，减少对结构物损害等优点。桁架悬臂梁支架既不占用既有道路资源、又能缓解地面交通压力，减少对周边居民的影响；横梁贝雷片、分配梁采用工字钢，材料易于购买，可降低施工成本。

2.2桁架支架设计

(1)采用1ｃｍ厚钢板焊接铁盒，大小根据托座的型号及角度确定，上铁盒背后设置通长高强螺栓，并在结构内预留孔道。下铁盒仅受到压力，不需要高强螺栓预埋。

(2)托座托架采用45ｂ工字钢，设计角度为45°，水平杆、竖杆和斜杆均采用双45ｂ工字钢焊接而成，水平杆长2.2ｍ，竖杆高1.24ｍ，斜杆长1.63ｍ，在工字钢重要连接点使用1cm后钢板加固，如图3所示。

图4砂筒设计示意

(4)桁架设计。桁架采用45ｂ工字钢，设计意图是减少大悬臂下的挠度，改善受力形式，通过对现场盖梁的跨径和悬臂分析，桁架单侧悬臂长度尺寸为5m；为简化制作及施工过程，桁架采用设计角度为45°，采用法兰盘连接；通过钢材的受力分析，同侧桁架采用双排布置，排与排之间采用30号槽钢进行连接。对向桁架采用30号槽钢在桁架顶及桁架底进行连接。

桁架下设置贝雷梁小托架，主要是起承托贝雷梁作用。小托架采用钢吊带形式，为了保证力的有效传递，桁架立杆下设置立柱。立柱下连小隔梁，上顶桁架立柱。立柱采用25号槽钢对扣拼接，施工时现场通过贝雷片缝隙与小隔梁法兰盘相连接。

3.支架的安装

3.1支架安装流程

支架安装流程为：施工准备一预埋托座—放置砂筒和隔梁一吊装贝雷片一安装分配梁一吊装桁架一上部结构施工一拆除支架。

3.2施工准备

（1）支架安装前必须依照施工图设计、现场地形、浇筑方案和设备条件等编制施工方案，按照施工阶段荷载验算不同施工阶段支架的强度、刚度和稳定性，经过审核后方可实施。

（2）应根据设计进行施工测量，包括导线、高程复测。其测量误差应满足设计和规范要求。

（3）施工前必须对桁架进行试拼装，并检查焊缝及各个连接点的稳定牢固性能。

（4）检查各个构件的规格尺寸，保证按照设计施工，对砂筒及工字钢进行加工。

3.3预埋施工

托座需安装在墩柱上，提前在墩柱上预埋铁盒，铁盒上下两侧布置，铁盒位置及高度根据墩柱高度确定。

3.4托座托架施工

托架采用45ｂ工字钢焊接而成，每根墩柱设置４个托架，每侧设置两个托座托架，采用塔式起重机吊装，同侧托架采用8号槽钢焊接，增加其整体稳定性，焊接时不能灼伤托架结构，以免影响托架受力。

三角托架与墩身预埋件连接为高空作业，而且是受力最大的关键部位，因此要求施工人员必须经过严格的培训，确保崩量符合要求。

为了保证铁盒2在施工时完全受压力，托架上部的法兰盘要有一定的余量，保证能上下小量活动。当上下活动后仍然不能满足铁盒2受压力时，可在铁盒2底部垫钢板。

3.5砂筒及小隔梁安装施工

托架上设砂筒，设置目的是便于模板及贝雷梁拆卸，砂筒上顶心为219无缝钢管壁厚8mm，下筒为273无缝钢管壁厚8mm，顶心埋入下筒内10cm，下沉量15cm，卸砂孔直径1cm，上下面板均为1cm厚钢板，使用沥青封上下砂筒；砂筒必须位于托架中心线上，砂筒顶底必须水平。

砂筒安装完毕后安装双40a工字钢小横梁，小横梁工字钢与托架之间采用槽钢焊接，保证上下工字钢及砂筒的稳定性。

3.6贝雷梁安装施工

通过计算盖梁采用单层五排加强型贝雷梁施工，施工贝雷梁，采用轮式起重机配合塔式起重机安装贝雷梁，由于贝雷梁抗弯能力强，抗剪能力弱，所以使用贝雷梁端头必须保证在支撑中心，以免发生剪力破坏。

墩柱两侧贝雷梁之间需要进行固定，防止侧向失稳，现场采用8号槽钢进行焊接，焊接时保证焊接质量。具体长度和材料可根据现场情况使用适合的材料，保证贝雷梁的整体稳定性。

为了增强贝雷梁的整体受力，贝雷梁的端部增加风撑，贝雷梁支架采用螺栓连接，如图5所示。

图6门墩桁架体系示意

4.支架体系试验

4.1支架预压

通过堆载法试验，检验桁架体系的安全性，测量出支架体系的形变量。

在支架安装完成底模后，将进行荷载模拟压，预压荷载为梁自重的1.2倍，在全部加载完成后的支架预压监测过程中，当满足下列条件时，应判断支架预压合格：各监测点最初24ｈ的沉降量平均值小于1mm，各监测点位置如图7所示。

注：本次测量为相对髙程测量。

4.3分析小结

通过对支架体系的堆载，桁架支架的安全，检验了桁架的稳定性，得到了支架的变形量，满足规范和设计要求，通过分析，得出了弹性变形和非弹性变形，在混凝土浇筑前对支架进行进一步的调整。

5.術架的使用

(1）为保证桁架的受力稳定性，要求混凝土施工时保持两边均匀受力，最好对称浇筑。

(2）为能保证桁架荷载的有效传递，桁架立杆下的传力竖杆必须保证与小隔梁有效连接，小横梁与托架之间采取有效的限位措施。

(3）桁架下40ａ分配梁必须保证ｌｍ—道，当无法满足要求时，可采用垫块等措施，保证桁架底得到有效的支撑。

(4）为提高桁架及托架的安全系数，盖梁上一些可以后浇的结构采用二次浇筑。

6.结束语

综上，通过施工支撑体系选型设计与施工，选用的三角桁架形式支架成功的解决了施工难题,同时施工质量及安全可控,既保证了社会车辆、施工车辆的安全通行,又很好的保证安全、质量、工期任务,形成了较好的工程效益。

参考文献：

[1]李华志.市政工程高架桥施工盖梁技术[J].建筑工程技术与设计,2017(7).

[2]代权,胡伟山.市政高架桥长悬臂盖梁施工支撑体系的选型和设计[J].工业建筑,2015,45(8):135-138.