高速公路跨越國道橋梁支架施工技術(shù)的探討

1、高速公路跨越國道橋梁支架施工技術(shù)的探討 【摘 要】我國高速公路建設(shè)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也在日臻完善，這其中的跨線工程已經(jīng)成為較為常見的施工技術(shù)，但相較于一般施工工程橋梁支架施工需要提供更穩(wěn)固支撐及安全防護(hù)，所以要對其進(jìn)行重點(diǎn)的計算及設(shè)計，全面考慮各種條件的荷載，從而減輕施工負(fù)擔(dān)、提升整體質(zhì)量。本文主要是針對跨國道橋梁支架各部件的計算及設(shè)計施工進(jìn)行探討，以期為道橋建設(shè)提供參考借鑒。 【關(guān)鍵詞】高速公路；橋梁支架；施工設(shè)計 一、橋梁支架的設(shè)計及計算 1、方木楞梁承載力驗(yàn)算 主要對膠合板底、方木楞梁進(jìn)行計算，要測量二者之間的空間位置、中間距、跨徑（同梁底弧形架間距）。受力模型可視為兩端簡支中間固結(jié)的三跨連

2、續(xù)梁結(jié)構(gòu)受力特性，主要驗(yàn)算方木肋梁的正截面彎曲強(qiáng)度、斜截面抗剪強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性、撓度容許值。 2、膠合板驗(yàn)算 測量方木楞梁間凈距后，考慮到模板的連續(xù)性，在均布荷載下可近似地按下式驗(yàn)算其承載情況。驗(yàn)算其正截面強(qiáng)度、撓度。 3、梁底弧形架驗(yàn)算 對方木上、下弦桿尺寸進(jìn)行測量，以及方木立柱間距、梁底弧形架間距、梁底、寬度范圍。為簡化計算，僅對最不利受力的中腹板位置弧形架承載力進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算上下弦桿正截面彎曲強(qiáng)度、斜截面抗剪強(qiáng)度、剛度及弧形架立柱正截面抗壓強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性。 4、工字鋼縱梁 主要測量對象為箱梁底部、工字鋼縱梁跨徑、二者之間間距，工字鋼縱梁受力特點(diǎn)符合簡支梁受力模型。由于工字鋼縱梁頂

3、方木分配橫梁間距50 cm 5、鋼管柱支墩設(shè)計 鋼管支墩高度（h），一般情況下選用5006鋼管，通過對其最不裁受力狀態(tài)進(jìn)行受力驗(yàn)算結(jié)果表明，鋼管柱立柱正截面抗壓強(qiáng)度、長細(xì)比和剛度、整體穩(wěn)定性滿足施工要求。 6、鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ) 支架設(shè)計若采用鋼管樁基礎(chǔ)，首先要對樁的入土深度進(jìn)行計算，受施工空間的限制及可能出現(xiàn)地質(zhì)情況變化的不測影響，樁基入土深度及垂直度不一定能滿足要求，無法保證鋼管樁的承載力，因此，設(shè)計采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)。因鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)遠(yuǎn)大于地基土剛度，計算模型可近似認(rèn)為鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)全斷面均勻受力；計算采用倒t型法計算。鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)可視為等截面同材質(zhì)等跨徑連續(xù)梁。地基承

4、載力應(yīng)滿足設(shè)計要求，若不是可采用換填處理、增設(shè)素混凝土墊層或增加基礎(chǔ)的厚度，確?；A(chǔ)的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性滿足要求。 7、預(yù)拱度的設(shè)置 在支架上澆筑梁式上部構(gòu)造時，在施工時和卸架后，支架和梁體要發(fā)生一定的下沉和變形。為使上部構(gòu)造在卸架后能夠獲得滿意的設(shè)計規(guī)定的外形，須在施工時設(shè)置一定數(shù)值預(yù)拱度。預(yù)拱度設(shè)置考慮以下幾個因素：卸架后箱梁本身自重及活載的一半產(chǎn)生的豎向撓度；模板在荷載作用下的菲彈性壓縮；鋼管支墩壓縮變形；工字鋼縱梁撓度變形；鋼管桂沉降變形。 二、支架的施工技術(shù) 1、支架施土順序及施工方法 支架安裝自下而上施工，施工順序及施工方法如下： （1）鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)及鋼管支墩施工 鋼筋混凝土

5、基礎(chǔ)施工前，基底承載力經(jīng)檢測滿足地基承載力要求后，據(jù)方案設(shè)計圖布設(shè)鋼筋及現(xiàn)澆c25混凝土，并預(yù)埋鋼管支墩連接地腳螺栓。安裝鋼管支墩時，在鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)與鋼管支墩底腳鋼板連接處設(shè)置m15砂漿找平，采用經(jīng)緯儀控制垂直度。 （2）鋼管支墩上部支絮施工順序及方法 a王字鋼橫梁：采用吊車安裝、兩根工字鋼間要與鋼管支墩頂鋼板臨時焊接固定。 b工字鋼縱梁：采用焊接加長、吊車安裝、接頭錯開布置，并與工字鋼橫梁臨時焊接固定。 c工字鋼縱梁底安全防護(hù)網(wǎng)：采用雙層防護(hù)網(wǎng)，靠近工字鋼縱梁第一層采用空隙較小靜建筑用安全網(wǎng)、第二層采用空隙較大強(qiáng)度較高的橋梁施工常用安全網(wǎng)。 d方木分配梁，梁底方木弧形架及翼板底槽鋼弧形

6、架：調(diào)整方木分配梁間距同弧形架間距，在方木分配梁與弧架下弦桿間設(shè)置術(shù)楔調(diào)平及卸落裝置、采用水準(zhǔn)儀控制弧形架上弦桿高程。 e方木楞梁：采用水準(zhǔn)儀控制方木楞梁頂面高程，并設(shè)置預(yù)拱度。 f梁板底模施工預(yù)壓分析預(yù)壓數(shù)據(jù)、調(diào)整梁底板及翼板平面位置及高程。 2、支架的預(yù)壓 支架預(yù)壓采用水袋加載預(yù)壓。按箱梁自熏進(jìn)行等荷載預(yù)壓，采用鋼管、方木及模板加高側(cè)板及箱粱兩端頭至預(yù)壓水總高程。從開始加載就要布設(shè)好觀測點(diǎn)。觀測點(diǎn)布置為現(xiàn)澆箱梁底模及工字鋼縱梁底、工字鋼橫粱跨中底、鋼管支墩頂、基礎(chǔ)頂面，觀測次數(shù)為加載前、加載一半時、加載80%、加載完畢（23次并至沉降穩(wěn)定）、卸載后共8次左右。采用水準(zhǔn)儀對支架同一個點(diǎn)沉降情

7、況進(jìn)行認(rèn)真、準(zhǔn)確觀測、記錄。根據(jù)觀測記錄，分析、推斷出支架彈性及非彈性變形，為其它現(xiàn)箱澆梁支架提供預(yù)留參考值，并分析各主要構(gòu)件變形與方案吻合程度。通過逐級加載、由專人勞對各構(gòu)件沉降及變形進(jìn)行逐級觀測、分析，如出現(xiàn)任何不正常情況，則立即卸載至下一級安全預(yù)壓荷載值，并調(diào)整、分析后重新加載預(yù)壓，確保支架承載力安全。 3、支架卸落施工 （1）模板時間 拆模時間應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)試塊的抗壓強(qiáng)度確定。 （2）支架拆除方法及順序 現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張預(yù)后梁體必然發(fā)生變形，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，類似跨徑組合（30m+4lm+30m）現(xiàn)澆后張連續(xù)箱梁跨中起拱10 mm左右（已扣除箱梁自重作用變形）。此時箱梁底模基本不承載

8、，可由熟練工從工字鋼縱梁問卸除木楔。在跨國道橋梁的工字縱梁與分配梁間木楔拆除時，先分塊拆除安全網(wǎng)，同時逐步恢復(fù)安全防護(hù)網(wǎng)；所有木楔拆除、所有安全網(wǎng)恢復(fù)安裝后；人工從跨中向兩側(cè)逐步拆除翼板模板；翼板模板拆除完成后，由人工從跨中向兩側(cè)逐塊拆除梁底模板，最后解拆工字鋼縱梁連接槽鋼。 4、施工注意事項(xiàng) （1）支架木楔間采用釘子連接，防止因施工振動導(dǎo)致木楔滑落。 （2）支架安裝時，各構(gòu)件位置根據(jù)方案設(shè)計圖紙準(zhǔn)確布設(shè)，確保受力模型與方案設(shè)計吻合。 （3）盡量減少木質(zhì)構(gòu)件間連接間隙，以減少構(gòu)件間的非彈性變性量。 （4）兩側(cè)翼板底槽鋼弧形架間采用槽鋼緊密連接，防止翼板底槽鋼弧形在腹板混凝土的側(cè)壓力作用下發(fā)生側(cè)

9、向位移；梁底弧形架間連接成整體，確保弧形架穩(wěn)定性。 （5）工字鋼縱梁焊接接頭錯開布置，工字鋼縱梁焊接頭由專業(yè)鋼模加工焊接。 （6）鋼管柱緊貼被跨橋邊梁，以最大限度地減小工字鋼縱梁跨徑；鋼管柱與被跨橋邊設(shè)置橡膠減振。 （7）兩根工字鋼橫梁采用等邊角鋼焊接，確保工字鋼橫梁間受力均勻及穩(wěn)定性。 （8）支架施工盡量減少占用高速時間。高速兩側(cè)鋼管柱施工時，所有設(shè)備盡量在被跨橋外施工；中內(nèi)分隔帶內(nèi)鋼管柱施工，施工設(shè)備進(jìn)入跨國道高速施工時，跟采取短期的交通管制措施，確保交通及人員的安全。要根據(jù)要求設(shè)置臨時橡膠防護(hù)墩，并有專人負(fù)責(zé)指揮交通，盡量減少支架施工對高速交通運(yùn)行影響。 五、結(jié)論 （1）支架必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并應(yīng)按受力狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計計算，以保證能可靠地承受施工過程中可能發(fā)生的各項(xiàng)荷載；支架地基必須經(jīng)驗(yàn)算確認(rèn)，如不足應(yīng)重新設(shè)計或采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)； （2）支架桿件必須連接可靠；施工期間，必須制定有效的交通管制及安全生產(chǎn)防范措施； （3）必須經(jīng)預(yù)壓消除支架的塑性變形，并加強(qiáng)預(yù)壓施載前后及期間的觀測，測得支架的彈性變形量。 參考文獻(xiàn)： 1 薛惠敏.模板支架施工方法m.中國建筑工業(yè)出版社，2011.