巴达高速公路江陵互通D匝道大桥现浇连续箱梁支架方案解析

巴达高速公路江陵互通D匝道大桥现浇连续箱梁支架方案解析

徐强

徐强

(四川巴达高速公路有限责任公司四川达州635000)

摘要：匝道大桥现浇箱梁支架采用钢管柱做临时支墩、贝雷架做主纵梁组合形成现浇支架，代替常规的满堂支架法施工。

主题词：匝道大桥；支架；钢管柱；贝雷架

目前国内公路匝道桥梁上部结构施工支架方式主要采用满堂钢管支架方式，鉴于巴达高速公路江陵互通式D匝道大桥（以下简称D匝道大桥）处于U型深沟及高填方路堤地段，高差较大，综合考虑安全性、经济性和适用性，D匝道大桥现浇箱梁支架采用了钢管柱做临时支墩、贝雷架做主纵梁组合形成现浇支架，以解决高墩、山地、跨越冲沟等问题，代替常规的满堂钢管支架法施工。

概况

巴达高速公路江陵互通式D匝道大桥（DK0+200.00～DK0+423.00）设计采用7-30m现浇预应力砼连续梁方案。全桥共设2联（3×30m+4×30），最大桥高46米左右，上跨U型深沟及高填方路堤。全桥共设2联，在两岸台口及3号墩顶处设置伸缩缝，纵断面纵坡3.481%，墩台径向布置。

支架方案

为了便于箱梁浇筑后支架，尤其是钢管立柱贝雷梁的拆卸方便，同时便于调整箱梁纵横坡，支架结构主要由基础、钢管柱支架、横向I45a工字钢主横梁、贝雷梁、I20型钢分配梁、碗扣支架组成。

（1）基础方案

现浇贝雷支架结构其础采用C25砼独立基础（长1.5m×宽1.5m×厚0.5m）或桩基础（R=0.6m）。基坑开挖时，因地形起伏较大，地基挖至岩石面，以避免山体表面浮土滑坡产生对支架结构稳定的危害。地基岩面横向起伏较小时，采用小爆破进行整平。如山体坡面浮土较厚，开挖易造成结构危险时，可采用桩基础。基础砼施工结束时，及时在钢管桩柱底预埋1cm厚钢板，注意平面位置的准确性，且钢板平面必须处于同一水平面上。

（2）钢管柱支架方案

D匝道大桥1～7号墩墩高分别为16.8m、23.3m、26.8m、36.3m、43.8m、19.8m。基础施工完成后，复测预埋钢板的高程，精确计算每根钢管的加工长度。钢管柱采用分段吊装，空中竖向连接，节与节间用法兰盘连接。根据现场施工条件，并考虑到钢管柱单根最大重量约为1.7T，待支架基础砼强度达到设计要求后，采用25T、30T汽车吊或塔吊配合人工进行钢管立柱的安放。钢管柱与基础连接采用长30cm击芯膨胀螺栓栓接，柱底与预埋钢板四周满焊焊牢，并在四角加焊10×20cm三角钢板，从而加强钢柱稳定性。第一根钢管采用缆风绳临时固定，待安装三根以上采用斜撑、剪刀撑联成整体后方可解除缆风绳。两根钢管柱之间每9m分别采用I18槽钢作为横联，加强钢管柱的稳定性。在横联间设置剪刀撑槽钢连接，剪刀撑采用I18槽钢。槽钢与钢管柱进行焊接。

（3）横向I45a工字钢主横梁方案

在每排钢管柱顶部设双拼、三拼I45a工字钢作主分配梁（枕梁），两根工字钢沿拼接缝进行焊接。为了以后便于拆除，工字钢间焊接采用间隔焊，端头部位可采用外加连接钢板焊接。在吊放横梁前应对钢管柱顶标高及顶口情况进行复查，钢管柱顶部设加强钢板。施工时采用两点起吊法将工字钢横梁吊放在钢管柱顶部，安放时要确保工字钢中心与柱纵、横向中心对应，位置准确后在柱顶面工字钢两侧沿横向焊接φ25mm短钢筋将工字钢卡死，防止工字钢移位。在柱顶与工字钢底面必须密贴，对于因柱顶标高存在误差不平可采用钢板进行支垫。

（4）贝雷梁方案

在钢管柱和主横梁安装完毕并经检查合格后，进行贝雷梁的安装。每组贝雷梁安设时先在工字钢顶部标出每组的定位线，按间距进行排列。因受场地限制，贝雷梁需分段进行安装，分段吊装后进行对接。其中最长节段4片贝雷片（长12m），最大起重量约1.1T。故而采用两台吊车吊装或吊车与塔吊吊装就位。安装顺序为先安装中间后对称吊装两边的贝雷梁，吊装完成后，横向每两排贝雷梁之间用450mm、900mm支撑架连接，组成一组，同时用I10槽钢横向连接，以提高贝雷片侧向稳定性和整体刚度。对安设完的贝雷梁为防止其移位，在最外两侧的贝雷梁与横向工字钢接触处在工字钢顶面焊接短钢筋，贝雷梁处中间部位的工字钢焊接竖向限位钢筋，设置2道。贝雷梁拼接后与工字钢接触面有空隙，采用下垫钢板。钢板垫放的长度沿纵向为双拼工字钢的宽度，钢板宽度应不小于每片贝雷弦杆的宽度，施工时保证支垫密实。贝雷梁在吊装时与砼桥墩间留有一定的空隙以方便拆卸，防止预压时支架整体移位。尽管贝雷片是高强度桁架结构，具有结构简单、拼接快捷、架设方便、承载力强等特点，但其承载力最大处是在有竖杆的节点处，无节点的弦杆承载力相比较小点。在现场实际施工不可避免会出现支撑点与贝雷片节点错位现象，为了能确保支撑点与贝雷梁节点重合采用以下措施来处理：在钢管柱总体布置时就应考虑，按标准贝雷片节长为3m的特点来合理确定两排钢管柱间距，原则是先按确保支撑在贝雷片节点上来布钢管柱。按此间距进行受力检算。在整个吊装过程中必须有专人指挥，起吊和下落必须平稳，避免对立柱等结构造成冲击，以确保安全。

（5）I20型钢分配梁方案

I20型钢分配梁加工制作完成后，利用汽车吊或塔吊吊到贝雷梁上，顺桥向按0.9m间距布置，底部用3道纵向钢脚手杆焊接连接成整体。

（6）碗扣支架方案

纵向贝雷梁上部沿桥横向设置I20工字钢分配梁，在横向工字钢分配梁上安装底托搭设外径48mm，壁厚3.5mm碗扣式满堂式支架作为脱模和调坡构件。施工前，先进行放线，用墨线弹出纵横向脚手架安装位置。箱梁底板处脚手架纵横向间距分别按0.9m、0.6m布置，脚手杆高度0.6-1.8米，上托0.15米。纵向、横向各拉接杆两道。翼缘板处纵横向间距分别按0.9m、0.6m布置，横向每侧布置3根脚手杆。脚手架外侧设置剪刀撑，翼缘板处横向每0.5米设置一道剪刀撑。碗扣式钢管支架搭设时，必须严格控制掌握可调底托和顶托的可调范围，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。防止因“过调”导致底、顶托失稳。相邻I20工字钢分配梁间采用方木进行支撑防止工字钢在受力时倾覆，沿横断面方向在两侧及中部设3排方木支撑。由于现浇梁底都为曲线布置，碗扣支架搭设时按高度合理组合，施工时会出现顶托外露长度超过30cm时，采用最短配节碗扣架也无法调整，此类杆件搭设时避免不了，因采用碗扣支架底部要位于同一水平面上，顶部必然会出现超标的杆件。如通过下托来调整，无法保证立杆间用横杆进行纵向连接，采用普通钢管连接工作量大整体效果不理想。为了保证顶托立杆伸出量不超标施工时采用增加一层横向方木，对顶托伸出部位采用通长钢管及扣件横纵向连接，确保顶托稳固不摆动。施工中还应严格控制坚杆的垂直度、剪力撑的间距和数量，保证钢管及支架的稳定性。

结束语

因D匝道大桥桥墩高在16.8～43.8m，且处于斜坡上，如采用满堂支架，投入的钢管用量较大且安全稳定性差，采用钢管柱做临时支墩、贝雷架做主纵梁组合形成现浇支架的方式，充分利用少支点支架具有受力明确，钢管立柱断面大、刚度大、稳定性好的优点，既加快了施工进度，同时又节约了钢管的用量和造价，并保证了支架的安全性。