·桥涵工程·

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简支箱梁梁柱式支架施工控制技术

范增财

（中铁建昆仑资产管理有限公司 北京 100143）

摘 要 随着桥梁施工工艺的不断创新和发展，支架现浇箱梁作为最常见的制梁方式被广泛运用，梁柱式支架因其施工便捷、避免大面积地基处理、经济安全等优点尤为突出。本文根据某特大桥简支箱梁梁柱式支架施工实例，介绍了梁柱式支架施工过程中的基础施工、支架搭设、标高控制、荷载预压等关键技术的施工控制要点，为以后出现同类施工案例提供借鉴及参考。

关键词 梁柱式 支架 搭设 荷载 预压

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1^ 工程概况

渝怀铁路怀化枢纽舞阳特大桥位于湖南省怀化市境内，原设计简支箱梁均采用梁场预制集中架设，为保证连续梁边跨段施工及施工进度需要和成本分析，系杆拱连续梁前后各2榀简支箱梁变更为支架现浇法施工。

本桥址区墩高21m~23.5m不等，属高墩施工作业。经地勘，地表原状土层2m深度范围内为粉质黏土，承载力σ_o=150Kpa。综合考虑资源设备调配及工期情况，经设计验算后，选用梁柱式支架施工，即“条形基础+钢支撑+工字钢横梁+贝雷梁+分布工字钢”的形式。

2 关键施工控制技术

2.1 基础施工

2.1.1 临时条形基础

梁柱式支架跨中基础采用临时扩大基础和条形基础，基坑开挖完成后需进行地基承载力检测，承载力符合要求时施作基础。为保证支架稳定性，需对软弱基底利采用片石回填，换填铺筑后需经反复碾压密实至无松散状态^[1]。条形基础采用素混凝土结构，顶面埋设2cm厚钢板用于钢支撑底部连接，钢板采用全站仪定位十字线埋设，务必保证精度，同时条形基础顶面布置沉降观测标，便于各时期沉降观测数据的采集、分析。

2.1.2 墩柱旁临时基础

由于本梁体支架现浇为后期变更，其墩台结构已施工完成，事先无用于钢支撑底部连接的预埋件。根据设计钢支撑位置，定位放样挖机开挖至承台面，然后施作素混凝土夹台、埋设连接钢板。

2.2 支架搭设

2.2.1 钢支撑选择

钢支撑采用横撑φ630mm螺旋组合焊管，该钢管较普通的空心螺旋钢管利用率高，使用管节拼接而成^[2]，长度易于精确控制，分节运输便利，且各管节之间通过法兰盘螺栓连接，垂直度得于保证，不易于变形弯曲。同时，该钢支撑只需临时租赁即可，大大节约了工程成本。

2.2.2 钢支撑安装

钢支撑安装前，在基础预埋钢板上用全站仪对平面控制点位置进行精确放样^[3]。由于单根钢支撑吊装后无法加固独立支撑，存在极大安全隐患，故而钢支撑安装顺序应遵循“先墩旁后串联”。

墩柱旁钢支撑安装前，利用墩身施工过程中拉模筋孔道穿入精轧螺纹钢连接双拼槽钢用于钢支撑支架固定，保证独立钢支撑不会倾覆，而后遵从顺序。待墩柱旁钢支撑吊装加固完成后，再进行临时条形基础上钢支撑安装，利用纵向剪刀撑与墩旁钢支撑紧密连接。

2.2.3 钢支撑垂直度控制

因施工场地受限，钢支撑利用传统汽车吊吊装，为保证钢支撑垂直度，需架设精度更高的徕卡全站仪对钢支撑顶部及底部两点坐标进行对比，精确算出误差，在钢支撑底部利用楔子校正法^[4]调节。

2.2.4 钢支撑底部缝隙处理

钢支撑底部通过钢板焊接连接，施工精度误差容易造成连接处存在较多缝隙。在保证钢支撑底部焊接质量同时，需进行砂浆填充封闭，保证支架整体受力稳定。

2.2.5 钢支撑各部件连接

支架的搭设在满足承重条件下还必须保证足够的稳定性和挠度。每根钢支撑之间剪刀撑使用加筋板焊接，加强肋对称布置，采用手工电弧焊施工，务必满足焊接质量^[5]，焊缝长度、宽度符合规范要求。主梁工字钢与贝雷梁的连接，贝雷梁与分布工字钢的连接均利用U型钢筋加固。

2.3 标高控制

2.3.1 各部件组成明细

铁路轨道主要以速度和平顺性著称，顶面高程及平整度控制极为严格^[6]，下部结构标高将影响后期各工艺的质量。此梁柱式支架通过设计计算和施工现场勘探，提前确定了各梁体至原地面的高度，同时联动测量数据的绝对标高，根据各结构物部件的尺寸确定了钢支撑长度。在施工中，与理论结合作为误差调节，采用砂箱落架方式既可保证拆模便利，又能起到标高调节的作用。

2.3.2 落架砂箱施工控制

配置落架砂箱既能保证标高精确又能确保后续拆模便利，其砂料的选择需选取细砂，并经反复晾晒去除水分，同时填筑后务必使用千斤顶夯实处理，确保后期沉落量控制在1cm以内。钢支撑安装完成后，其各部件组合高度已然确定。为保证落架砂箱在泄砂后可下落底模20cm前提下设置砂箱高度，需利用全站仪精确采集顶部标高数据、测算净空高度和完善梁体底模标高。

2.3.3 简支梁梁体反拱度设置

梁体受预应力束张拉影响，为抵消梁在荷载作用下产生的挠度，在施工时需预留与位移相反方向的校正量^[7]，也称为反拱度。查阅设计图纸知，32.6m简支梁在跨中设置向上的反拱度为2cm。

2.4 荷载预压

2.4.1 受力分析

本支架现浇梁型长度分32.6m和24.6m两种，采用斜腹板单箱式构造。以402#跨为例，预压时只考虑悬挑重量，即两梁端墩身长度3m范围内重量不考虑，只取跨中支架剩余截面平均值。预压时按照规范要求最大施工荷载110%进行预压，由于沙袋堆码安全风险高，故采用混凝土块堆积法^[8]预压。

2.4.2 预压加载

为保证预压达到预期效果，同时节省安拆模板的时间，采用直接在支架上分部位加载的方式预压，还原混凝土浇筑过程。按最大施工荷载的60%、100%、110%分级加载，每级加载完成后观测采集沉降及位移量数据。加载完成后，分析数据调整支架标高和加固。

2.5 挠度观测

普通沉降观测误差较大，支架预压和混凝土浇筑中使用激光挠度仪观测更能确保实测数据的准确性，同时还可实时反馈动态信息，保证了高墩施工安全，检验支架结构各阶段变形稳定性^[9]。

激光挠度仪观测主要做法为：将梁体长度平分成4个断面，在分布工字钢底部设置光学标靶，在地面设置混凝土柱观测桩。当工字钢上部有荷载通过时，靶标随梁体震动信息通过红外线传回检测头成象，挠度仪连接电脑通过分析将其位移、沉降量换算成斜率图及数据表示^[12]。

3 施工成效

通过租赁钢支撑避免了二次耗材，有效节约了施工成本。在现场严格控制下，各梁体标高均满足设计要求，同时支架搭拆效率高，极大缩短了施工周期，提前完成了施工任务。

4 结束语

随着铁路工程技术的快速发展，大跨径、大吨位现浇梁越来越多，由于特定条件的影响，支架现浇施工不可避免，在确保施工安全和效率的前提下，支架方案设计和技术控制值得我们去不断深思和总结，为国家的制梁技术积攒更多宝贵经验。

参考文献

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[4] 刘建国.大型构件钢柱安装垂直度校正方法[J]. 天津建设科技：2015 (8)：18-19.

[5] 赵跃林.谈提高型钢柱的焊接质量[J]. 山西建筑：2012(10)：145.

[6] 李强，王明刚.板式无砟轨道底座板顶面高程及平整度控制的新方法[J]. 铁道勘察：2013(5)：1.

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