淺析懸臂施工橋梁邊跨現(xiàn)澆段的施工

1、淺析懸臂施工橋梁邊跨現(xiàn)澆段的施工圓柱模板的應(yīng)用沈 強(qiáng)（四公司）【摘 要】 本文主要介紹了使用圓柱模板作支撐，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滿堂支架施工懸臂施工橋梁的邊跨現(xiàn)澆段?！娟P(guān)鍵詞】 圓柱模板 施工 邊跨現(xiàn)澆段 加固1前言在當(dāng)今橋梁施工建設(shè)中，采用懸臂現(xiàn)澆法施工橋梁越來越普遍，施工工藝越來越成熟，施工方法也越來越多樣。但在實(shí)際施工過程中，如何選擇一個(gè)切合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，既經(jīng)濟(jì)又安全的施工方案，是每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)施工人員都應(yīng)該認(rèn)真思考的問題。結(jié)合岳潛高速公路嚴(yán)家1#大橋工程實(shí)際，在懸臂施工橋梁的邊跨現(xiàn)澆段施工時(shí)使用圓柱模板作支撐，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滿堂支架，不僅降低了施工難度，還節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力，加快了施工進(jìn)度，保證了工

2、程質(zhì)量。2工程簡(jiǎn)介嚴(yán)家1號(hào)大橋結(jié)構(gòu)為左線：2×30+（45+80+45）+7×30m,全長(zhǎng)448.65米，右線：25+2×30+（45+80+45）+7×30m,全長(zhǎng)473.65米。主橋（45+80+45）三跨剛構(gòu)連續(xù)采用變截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，箱梁根部高4.6m，跨中梁高2.0m,頂板寬11.8m,底板寬6.5m,翼緣板懸臂長(zhǎng)2.65m。主橋箱梁采用掛籃懸臂現(xiàn)澆法施工。各單“T”箱梁除0、1號(hào)塊外分8對(duì)梁段，箱梁縱向分段長(zhǎng)度為4×4.0m+4×5.0m。0、1號(hào)塊總長(zhǎng)6.0m，中跨合攏段長(zhǎng)度為2.0m，邊跨合攏段長(zhǎng)度為2.0m，邊跨

3、現(xiàn)澆段長(zhǎng)度為3.92m。主橋兩端安裝盆式支座與預(yù)制箱梁相接。邊跨現(xiàn)澆段處，最高墩為29.6m，最低墩為18m，墩上蓋梁高1.6m，長(zhǎng)10.5m，寬2.7m，邊跨現(xiàn)澆段伸入蓋梁1.47m，懸挑出蓋梁2.45m。示意圖如下：說明：圖中尺寸均以厘米計(jì)；3施工方案選擇邊跨現(xiàn)澆段砼方量為45.82m3，總重1191.32KN，邊跨現(xiàn)澆段伸入蓋梁1.47m，懸挑出蓋梁2.45m，方量為25m3，重650 KN。在施工邊跨現(xiàn)澆段前，對(duì)以下幾種施工方案進(jìn)行了比選： 3.1 傳統(tǒng)的滿堂支架法采用碗扣式鋼管支架（有兩個(gè)墩處于陡峭的山坡處），在山坡處用打磨機(jī)把放鋼管底托處磨平，使鋼管底托與地面緊貼。支架主要由立桿、

4、橫向水平桿（小橫桿）、縱向水平桿（大橫桿）、剪刀撐和斜撐組成，立桿、小橫桿、大橫桿為主要受力構(gòu)件，立柱間距縱向?yàn)?0 cm，橫向在腹板附近1.8m范圍為60cm，其余為90cm，水平桿0至15m處間距為60cm，15m至頂托處間距為120cm。支架縱橋向及橫橋使用48mm×3.5mm鋼管作為剪刀撐和斜撐，每隔5m設(shè)一道井字箍，使用48mm×3.5mm，把支架和空心薄壁墩連成一個(gè)整體，加強(qiáng)其穩(wěn)定性。支架頂托上順橋向鋪設(shè)2根48mm×3.5mm鋼管（大橫桿）作為縱梁，其上再鋪8×10cm方木為橫梁（小橫桿），立放，其上鋪底模，設(shè)計(jì)采用木模板。為保證支架標(biāo)高的

5、可調(diào)性，支架頂端采用TC60可調(diào)性頂托。3.2 吊架法懸臂9#段張拉后,在吊架上施工邊跨直線段。吊架采用2根外模走行梁作為受力水平桿，一端用32精軋螺紋鋼筋錨固在T構(gòu)的9號(hào)段已澆筑好的砼上（用千斤頂將精軋螺紋鋼筋打緊），另一端放置在過渡墩蓋梁的鋼筒上（鋼筒直徑45cm，壁厚1cm，里面用沙填滿，上下各焊一塊55cm×55cm×1cm（長(zhǎng)×寬×厚）的鋼板，用于分布荷載）；在蓋梁上用沖擊鉆打4個(gè)螺栓孔埋上地腳螺栓，用螺栓將地腳螺栓和鋼筒下鋼板栓接在一起。 3.3 圓柱模板法邊跨現(xiàn)澆段支架采用1.8m圓柱墩模板搭設(shè)而成，模板底部直接放置在承臺(tái)上，中間用鋼絲繩作

6、纜風(fēng)繩將薄壁墩身和圓柱模板拉在一起，增加其穩(wěn)定性，兩個(gè)模板間用7cm的槽鋼焊接在一起（焊接成交叉十字形），施工時(shí)注意槽鋼與模板之間的焊接質(zhì)量。3.4 直接用掛籃體系施工用掛籃的底模作為現(xiàn)澆段的底模，用兩根邊前吊帶作為受力吊帶，外模走行梁作為翼板側(cè)模支撐，一端用32精軋螺紋鋼筋錨固在9#塊已澆筑好的砼上，另一端用掛籃墊梁把走行梁支撐在蓋梁上。通過比選決定采用圓柱模板法，理由是：1如果采用滿堂支架法施工，此處地勢(shì)不平，有兩個(gè)墩處于陡峭的山坡處，地基不好處理，另外鋼管需外出租賃，并且支架過高，既不經(jīng)濟(jì)又不安全；2、如果采用吊架法或掛籃體系施工，為了使懸臂兩個(gè)單“T”受力平衡，需要25T左右的重量去配

7、重，并且在澆筑直線段砼時(shí)需同步卸載，在實(shí)際的施工過程中不好控制，從而會(huì)影響橋梁的整體線形；3、現(xiàn)場(chǎng)有現(xiàn)成的圓柱模板，不需要租賃和運(yùn)輸；4圓柱模板法施工方案4.1 支架搭設(shè)及模板鋪設(shè)邊跨現(xiàn)澆段支架采用1.8m圓柱墩模板搭設(shè)而成，模板底部直接放置在承臺(tái)上，中間用鋼絲繩作為纜風(fēng)繩將薄壁墩身和圓柱模板拉在一起，增加其穩(wěn)定性，兩個(gè)模板間用7cm的槽鋼焊接在一起，施工時(shí)注意槽鋼與模板之間的焊接質(zhì)量。形式見下圖： 側(cè)面 正面頂上橫向布置兩根掛藍(lán)外摸行走梁，其上布置10根I40，I40長(zhǎng)度為2.75m。直線段底模采用1.5m×1.5m(6塊)、1.5×2m(2塊)的小鋼模，底模鋪設(shè)尺寸為3

8、m×6.5m，伸入蓋梁10cm。形式見下圖：4.2 圓柱模驗(yàn)算1、計(jì)算簡(jiǎn)圖（取最高30m計(jì)算）材料參數(shù)走行梁和底模自重 50KN 則荷載N=700KN截面面積S=0.03952608m2慣性矩:I=0.01621697 m4慣性半徑i=0.64053522 m比例極限p=196 Mpa倔服強(qiáng)度s=235 Mpa彈性模量E=200Gpa取安全系數(shù)n=3考慮模板頂端與走行梁為局部相接觸：(走行梁下由模板和2根70槽鋼支承)模板與走行梁接觸長(zhǎng)度為0.35米模板厚0.005米模板加固槽鋼面積0.00008444 m2A=(0.005*0.35+0.00008444)*2=0.00367m2驗(yàn)

9、算過程如下（模型見上圖）：2、強(qiáng)度計(jì)算=N/A=350/0.00367=95.4MPa<s模板強(qiáng)度滿足施工要求3、模板支承穩(wěn)定性計(jì)算壓桿長(zhǎng)度系數(shù)=2(一端自由,一端固定)1、 桿件長(zhǎng)細(xì)比=*l/i=2*30/0.6405322=93.72、 極限長(zhǎng)細(xì)比p=100又0=(304-235)/1.12=61.6因0<<p,所以采用直線公式計(jì)算臨界應(yīng)力參數(shù)a=304Mpa b=1.12 Mpa故: cr=a-b*=304-93.7*1.12=199.1Mpa Pcr=cr*A=730.7KNns=730.7/175=4.2>n支承穩(wěn)定性能滿足施工要求綜合以上計(jì)算此模板強(qiáng)度、穩(wěn)定

10、性均滿足施工要求。4.3 加固措施以上的計(jì)算是出于純理論考慮，但實(shí)際的情況是圓柱模板是舊模板，是由兩個(gè)不同的單位設(shè)計(jì)和加工的，并且有的已經(jīng)局部變形，為了加強(qiáng)其穩(wěn)定性,增加施工的安全性，決定采取以下的加固措施進(jìn)行加固：把兩根6m長(zhǎng)軌道(掛籃用)的一端焊接在蓋梁預(yù)留防震擋塊的鋼筋上,焊縫長(zhǎng)30cm（必須嚴(yán)格保證焊縫長(zhǎng)度和質(zhì)量）。另一端用32精軋螺紋鋼筋(包括與其配套的墊板、螺母)與行走梁相連接，利用精軋螺紋鋼筋的高強(qiáng)度把兩根走行梁吊起，另外將兩根10cm的槽鋼（橫在6m軌道上面）和蓋梁上的二次澆筑預(yù)埋鋼筋焊在一起，作為軌道的后錨，這樣來分擔(dān)圓柱模板的受力。軌道是4塊600cm長(zhǎng)、30cm寬、1.5cm厚的A3鋼板組焊在一起的, 擋塊預(yù)埋鋼筋共十根,每根埋入蓋梁55cm,露出蓋梁50cm。驗(yàn)算軌道的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性時(shí),按邊跨現(xiàn)澆段全部的重量作用在軌道上來驗(yàn)算，通過計(jì)算，軌道的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性，預(yù)埋鋼筋的抗拔錨固深度、焊縫強(qiáng)度，32精軋螺紋鋼筋的受力都能夠滿足施工要求（此處省略計(jì)算過程，讀者根據(jù)實(shí)際情況自行計(jì)算）。加固示意圖如下:5結(jié)束語(yǔ)嚴(yán)家1#大橋邊跨現(xiàn)澆段按照上述方案施工，克