福建高速公路工程橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁中鋼管貝雷梁支架施工技術(shù)

鋼管貝雷梁支架在互通多層立交現(xiàn)澆連續(xù)箱梁中的應(yīng)用摘要：xx高速公路xx樞紐互通位于xx省xxxxxx村，樞紐互通內(nèi)xx線1#主線橋第8孔上跨第一期已施工完成的B匝道橋并與B匝道斜交，第8孔跨徑30米，屬xx線1#主線橋第三聯(lián)，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，為確保首期已施工完成的B匝道橋受力結(jié)構(gòu)不致受到破壞，而不能采用傳統(tǒng)的施工方法在橋面搭設(shè)滿堂支架，因此，通過(guò)多方面技術(shù)探討和方案優(yōu)化，采用了鋼管貝雷梁柱式支架方案，實(shí)踐證明此方案可行、可靠、經(jīng)濟(jì)、快速，值得在同條件下現(xiàn)澆箱梁施工中推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆連續(xù)箱梁；上跨既有橋梁；鋼管貝雷梁；設(shè)計(jì)；驗(yàn)算；施工對(duì)大型的高速公路樞紐互通，因業(yè)主經(jīng)常采用分期招標(biāo)，樞紐互通立交施工順序不能統(tǒng)籌安排、同步施工，而由不同施工單位分期實(shí)施，就經(jīng)常會(huì)遇到后期新建橋梁上跨已施工完成或已通車(chē)運(yùn)營(yíng)的橋梁的情況，因此，在后期現(xiàn)澆連續(xù)梁橋的施工中，首先必須解決的難題就是如何搭設(shè)現(xiàn)澆箱梁支架，保證箱梁模板、鋼筋及混凝土澆筑等下道工序的正常施工和被交橋面的行車(chē)安全。本文從提縮短施工工期、加強(qiáng)施工安全及確保被交橋面的保通著眼，重點(diǎn)介紹了現(xiàn)澆連續(xù)箱梁上跨既有橋梁條件下支架方案的確定、設(shè)計(jì)、驗(yàn)算及施工，經(jīng)過(guò)了實(shí)踐的論證，取得了很好的效果。1、工程概況及現(xiàn)場(chǎng)狀況xx高速XXxx樞紐互通為定向式全互通4層立交，其中xx線1#橋?yàn)闁|西向永寧線主線橋，全橋長(zhǎng)377m，為左、右幅整體式橋梁，其中右幅上部構(gòu)造采用（4×25)+(27.5+37.5+27.5)＋（30+22.5）m預(yù)應(yīng)力連續(xù)現(xiàn)澆箱梁（現(xiàn)澆）＋5×25預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁（預(yù)制），共計(jì)14孔，箱梁高1.8m，梁截面形式為單箱雙室結(jié)構(gòu)，橋面寬12m，其中第三聯(lián)（第八、九孔）為整聯(lián)現(xiàn)澆，第八孔跨徑為30m，墩身高度18m，斜跨樞紐互通B匝道橋，斜跨部分B匝道寬度為16.48m，設(shè)計(jì)凈空≥5m。xx線1#主線橋?yàn)闃屑~互通的二期工程，上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆箱梁于2008年6月開(kāi)始施工，計(jì)劃左右幅階梯式施工，右幅先于左幅一聯(lián)施工。互通內(nèi)B匝道橋?yàn)閤x樞紐互通的一期工程，先于xx項(xiàng)目施工，屬泉三高速公路施工范疇，xx線1#主線橋施工時(shí)該橋已完成C40防水混凝土橋面鋪裝，正作為泉三高速路面施工的行車(chē)通道。2、支架設(shè)計(jì)方案及驗(yàn)算=1\*GB3①支架方案的確定xx線主線1#橋上跨B匝道橋第8孔現(xiàn)澆箱梁支架方案的確定需考慮兩個(gè)主要因素：一是確保B匝道橋面結(jié)構(gòu)受力不受影響；二是保證橋下施工車(chē)輛的行車(chē)安全，避免xx項(xiàng)目和泉三項(xiàng)目?jī)杉也煌┕挝滑F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生干擾。因此，綜合技術(shù)、工期、經(jīng)濟(jì)、安全等各方面因素，最后選擇了鋼管貝雷梁柱式支架作為箱梁的現(xiàn)澆支架，見(jiàn)附圖1。=2\*GB3②支架的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題有兩個(gè)方面：一是鋼管柱的承載力、剛度和穩(wěn)定性；二是貝雷片梁的整體強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度。主要材料：Φ425螺旋鋼管、321型國(guó)產(chǎn)貝雷片（高1.5m、每節(jié)長(zhǎng)3m）、I40b工字鋼、I20b工字鋼、碗扣式腳手架、C25鋼筋混凝土。主要設(shè)備：25T汽車(chē)吊一臺(tái)、電焊機(jī)4臺(tái)。支架設(shè)計(jì)平面圖（附圖2）及支架斷面圖（附圖3）如下：附圖2：支架設(shè)計(jì)平面圖條附倚圖爭(zhēng)3鉗：支架設(shè)稈計(jì)斷面圖=3\*GB3拉③濁支架總體信布置食延受B鞏匝道橋兩浙側(cè)護(hù)欄外觸沿順橋向族各布送置值6牌根萌Φ宇425-屬1越0狡螺旋鋼管莊，箱室范愚圍羽4鴨根，翼板匹處各一根搖。鋼管柱械采陳用丈C2攀5寶鋼筋混凝派土基礎(chǔ)，僚鋼管柱頂伙部橫向是僑雙遵I40充b字工字鋼做薪橫梁，橫梢梁上放境置蛋1奮6斤排貝雷片漸做縱梁，籌每捉2棕排貝雷片影兩兩組合莖形款成恰1普組，共策計(jì)味8爹組。貝雷可片上橫向也布嚇置驚I20娘b詢工字鋼，此縱向間距戰(zhàn)為夢(mèng)60c座m射，利冬用炊I20擱b扎工字鋼在瞞其上搭設(shè)貪碗口式滿柴堂架。剖鋼管柱與宅橫梁通過(guò)癥焊接固結(jié)隨聯(lián)系、橫豈梁與貝雷怎梁干U共型螺栓聯(lián)魄系鄭、獲I20嘗b窩工字鋼通早過(guò)搬5符道白[酒5抬槽鋼縱向搜通長(zhǎng)點(diǎn)焊圾構(gòu)成整體補(bǔ)。碗口架毀下旋底托許與別I20半b渡工字鋼采瞎用梅花狀蔥點(diǎn)焊聯(lián)系辨。=4\*GB3遇④倦支架傳力督途徑及受斑力機(jī)理攜貝雷梁柱距式支架結(jié)滔構(gòu)傳力途固徑為：模浩板梯→娃碗扣式支科架飄→奇U題托消→鳳I20它b幅工字鋼小酒橫毯梁滲→錦貝雷片縱智梁送→向I40呢b誠(chéng)工字鋼大偏橫嘗梁艙→藏鋼管立倦柱冬→斑混凝土基龍礎(chǔ)北→梨地基。=1\*GB2聯(lián)⑴較橫向小橫編梁（獸I20彼b葵工字鋼）離及貝雷梁迫的受力霜小橫梁的權(quán)受力即是檔碗扣支架沫傳來(lái)的豎棟向力。麥小橫梁是喘直接放置功在貝雷梁物上的，因市此其承受兆的荷載將嗎直接傳遞駁給貝雷梁涂，對(duì)于貝哀雷梁的加帖載，采用傍梁?jiǎn)卧善禽d形式，細(xì)即將間距亞均勻的小同橫梁的受詢力折算為動(dòng)均布荷載刷，也就是容將小橫梁菌傳遞給貝儲(chǔ)雷梁的集孝中力除以題小橫梁的廉間距，就勁是貝雷梁闊的均布力杜。=2\*GB2?、颇χФ沾髾M壩梁（佳I40男b較工字鋼其）受力仿貝雷梁是銜直接放置較在鋼管支靠墩大橫梁宴上的，支赤墩橫梁將移作為連續(xù)伙梁承像受捷8炎組貝雷梁隱傳遞下來(lái)脅的集中力悉。=3\*GB2正⑶幣臨時(shí)支墩?。ㄤ摴芰⑸┲┦芰ε雅R時(shí)支墩巡的受力就害是支墩大由橫梁傳遞通的集中荷昨載。=5\*GB3乘⑤宜支架的驗(yàn)鼠算=1\*GB2功⑴巖荷載計(jì)算磨a對(duì)、砼荷載昌：在梁砌端殲1.量5禁米的范圍并內(nèi)坊為容19.8剖*25=慣495k醋N/m,筋危其中腹板美重完：點(diǎn)440/節(jié)8=55洋kN/m需2患鼻；在梁距閃端臺(tái)1.5~宜3.典5潔米的范圍騎內(nèi)為線型匹變化荷載右，平均扣為欣[雜（速14.1坊5+8.引09浩5前）摧/2]*逼25=2奮78.1鑰kN/振m政，其中腹饞板重：國(guó)（資278.掏1-3愈0面）括/8=3劈1.01民kN/m錯(cuò)2頑；梁中槍為怪8.09矛5*25搭=202啄.375燒kN/m煉,患杜其中腹板只重：恥（紗202.柄375-蒜3怪0禍）境/8=2片1.55益kN/m喂2凍徹；其中：亭翼緣板每杏米闖重打:次［完(0.1蓋5+0.附45)×紀(jì)2/踏2罵］反×2.5旦×2=3眨T沿垮計(jì)飄0.75駝T/m團(tuán)2款，翼緣板滑處荷蝴載隊(duì)q=7.恰5+2.晚0+1+賴2=12產(chǎn).65級(jí)KN/m滲2色。漏忘b丟、方料、芝模板自重經(jīng)按委1.0K緞N/m毫2略。氏測(cè)c帖、施工人引員和施工窩機(jī)具行走吹荷載弦：董2.0K涼N/m枕2患。莊絞d調(diào)、振搗砼壺產(chǎn)生的荷銳載泳：思2KN/航m拋2裁。寫(xiě)卸e壽、扒3臘0主米梁跨國(guó)充產(chǎn)貝雷片瞞自敵重嬸:挺中間井墩際270化kg亡/洞片刃×底6搞片處×坑8賭組壞÷18M餡=1.4稅4t/淘m消。焦販脅壯株巡來(lái)巨灰其余部逃分鎮(zhèn)270候kg挖/擾片乏×羨2烈片尺×繩4偶組賤÷6M=屋0.72途t/稻m和。=2\*GB2鈴⑵心荷載分布成根據(jù)梁體魂斷面圖，梯第八跨跨盤(pán)中砼荷載養(yǎng)可簡(jiǎn)化如混下圖布置蜻模眉式壤:湊其他荷載傭只計(jì)算人捎員、施工訪機(jī)具行走施荷忘載顏2.0K水N/m控2轎、振搗砼抖產(chǎn)生的荷茅載自2.0K誘N/m廟2許、方木及唱模板荷戴載嗚1.00筑KN/m濁2疏。布置如勞下圖：言根據(jù)對(duì)稱(chēng)艇原理可將堤貝雷片及懼臨時(shí)支座缸受力（以聞貝雷片跨兄中為計(jì)算懇斷面，按劍簡(jiǎn)支梁計(jì)搭算）布置民簡(jiǎn)化成下始圖：束Q1+Q踏2=27握6.8*島17.4觸8=48腸38k懂N陽(yáng)，算殃得曉Q1=Q瞎2=48降38/2修=241懷9KN=3\*GB2各⑶挎貝雷片的怠布置與驗(yàn)略算閘將荷載簡(jiǎn)泰化成均布憐荷載如下丑圖，求最鄙大彎矩（讓該支架平毛均跨長(zhǎng)虹為炭16.4雀8匯米，計(jì)算邊按遵16.4素8涌米計(jì)）：惰Mmax疾=qL侄2累/8=9蝦396K拒N.樂(lè)M代，標(biāo)準(zhǔn)國(guó)姐產(chǎn)貝雷片托桁片允許省彎斜矩京975k多N.驅(qū)m亂，假設(shè)每民片貝雷片挽均勻受力勿，膝Mmax貨/M奏0既=939覆6/97滋5=9.洲6威片。根據(jù)究施工及受側(cè)力需要，脖共布蜻置坡1覺(jué)6恢片貝雷片劑，如下圖揀：奴鋼管柱及衛(wèi)貝雷片布眾置圖鮮貝雷片撓吼度計(jì)算：蠻假設(shè)所有帝荷載逢由玉1產(chǎn)6抱片貝雷片歉承擔(dān)，以撤均布荷壽載桌q=27嘉6.8/傾16=1芒7.3k丑N/串m異，跨判度靈L=16蜓.4塘8傅米的簡(jiǎn)支早梁計(jì)算抖，勺f=5*嚇qL故4慌/(38川4*EI疊)==猛31.5恩m貌m秒≤礙L/40頑0=41浩.2m能m論。翁通過(guò)以上芳計(jì)算貝雷亂桁架片滿唐足要求，紅而在施工興時(shí)是貝雷固桁架片兩猾片連成一訪幅，增加膨了其整體勤性受力。=4\*GB2禿⑷婦工字鋼大木橫梁及鋼笑管柱驗(yàn)算質(zhì)鋼管柱承電受荷載刪為急Q1=2厲419K鎮(zhèn)N養(yǎng)。上將也Q盟1率平均分配胖到炎1雖6嫁片貝雷桁貍架進(jìn)行計(jì)草算求得：決q燃1忘=昏q鑒2=誠(chéng)q父3=山……鍛=啞q錢(qián)16=2蛾419/囑16=1抹51.2盛KN滑儲(chǔ)壯匯式拔母肉遷鋼管柱及退工字鋼受愚力計(jì)算堵圖梁壞從而求礦得扎:康哪大橫梁碗（儀I40固b盼工字鋼）激最大彎乓矩謠Mmax質(zhì)=113盯.2KN躍.蔑m嗚，最大剪團(tuán)力激Τ芒max=西262.嚴(yán)8KN斜A離、工字鋼狗受力計(jì)算葡仙鋼管柱頂浮大橫梁為練兩揉根寒I40蠢b框型滿焊工報(bào)字鋼，如籮圖焊接：政工字鋼截倡面特性嗚：芽A=2*隱94.0捧7cm旬2狗,Ix=尤2*22忌781c逃m眨4打,Wx比=2*1縣139微cm完3聚。挑求得：剪菠應(yīng)腿力侵τ性max恩=鄭Τ蛇max/茄A=13五.97M拋P估a鈔﹤著[衛(wèi)τ牲]=12暑5MPa裁σ臘max扁=M窯max英/W=造49.7仗MP眼a督﹤囑[常σ步]=21膨0MPa蜓爬計(jì)算知采猶用二陜根環(huán)I40霞b序工字鋼能微滿足要求笑。因以上爽計(jì)算采用寧將連續(xù)梁綠簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)減支梁計(jì)算上，未考慮專(zhuān)連續(xù)對(duì)力膠和彎矩的賭分配，并多且都是取騎最不利情曬況下驗(yàn)算蓄，所以計(jì)糟算很保守舌，滿足要栗求。紋B倍、鋼管柱渡受力計(jì)算望：缺假設(shè)一端化荷載全部仰由六根鋼鍛管柱承擔(dān)姓，則每根爪荷憶載繁Q=24郵19/6論=403嗚.2K窮N就，計(jì)算最殼大受力的叛臨時(shí)鋼管怠立柱支墩瞇受僚力姜Qmax薦=403膨.2k扎N嗚。鋼管按期壓彎桿件表計(jì)，鋼管妻柱之間每脈隔壘6?！珦?瓣米設(shè)置一魚(yú)道水平面鴨橫向連接寫(xiě)，假設(shè)芽有桶10c赤m頃的偏心受嚼壓，偏心肝受壓彎矩裹：窮M=40剖.3kN刷.挪m稅。為保守歉計(jì)勉取品L=殘9算米。鋼管跳截面特性燭如下：武i=14值.75c旬m弱；段A=10翅4.8c三m顆2翻；咬W==1錫072.但7cm崇3蝕。遭長(zhǎng)細(xì)耐比盾λ炭=L/i導(dǎo)=900帽0/14邪7.5=勁61.0療3下，查表內(nèi)肌插悔得部φ節(jié)1混=0.6嘩417炎λ更e圓=輸α盾L冶0典i即x捐/(hi陶y胸)=1.叉8*90挨00/4遇25=3辰8.1護(hù)2喚，查表內(nèi)耗插坑得兇φ徹2望=0.8砌234寶,違取積μ忽=1令σ肅=N/專(zhuān)A思φ添1緣+M羽/僵φ隊(duì)2頭W劇μ洽=52.衫5MP胖a溝≤舊210扛MPa蓄通過(guò)以上林計(jì)算鋼管街柱滿足要糞求。在施禽工過(guò)程中妹，每排鋼戶管柱跡每菊6班—探9州米間距于憶水平向、腐斜向焊接潛槽鋼使鋼蟲(chóng)管之間相茅互連接，芳來(lái)增加其毯整體穩(wěn)定喪性，又因記實(shí)際施工訊中貝雷桁結(jié)架片為連后續(xù)鋼構(gòu)，鮮而上述計(jì)稍算時(shí)按簡(jiǎn)素支計(jì)算，棵所以鋼管給柱實(shí)際受狹力要較計(jì)化算小，完葵全滿足施匪工要求。=4\*GB2設(shè)⑷腔擴(kuò)大基礎(chǔ)忌的設(shè)計(jì)與注驗(yàn)算鼠基礎(chǔ)設(shè)計(jì)無(wú)為股C2唯5桂鋼筋混凝素土條形基將礎(chǔ)占,敏斜貓長(zhǎng)愿16和m,使寬應(yīng)1.貼2錄米，高好為中0.6織m,匪上下設(shè)置救加強(qiáng)鋼筋榮網(wǎng)。根據(jù)揀施工現(xiàn)場(chǎng)副分析暢,技地基土為娛中密實(shí)度樣的粉砂土挎,岡根據(jù)《公鞠路橋涵地午基與基礎(chǔ)襲設(shè)計(jì)規(guī)范串》把(歐JTJ0務(wù)24-8穗5),軌脫中密實(shí)度仍粉砂土地堡基承載力畏為叢20斧0kPa升,鑰則基礎(chǔ)承憶載力莖為沿3840臭k飾N息,蔬大于鋼管瓣最大軸向奶壓力刮P鋼=票2419假kN,證基礎(chǔ)承載綁力滿足要廉求。淚3核、吹支架的搭淡設(shè)及拆除=1\*GB3深①潛鋼管柱根的安裝柄在基礎(chǔ)施品工完成后憑,內(nèi)進(jìn)行鋼管烤柱的安裝免。鋼管安能裝前峰,鄰在基礎(chǔ)上網(wǎng)先用全站點(diǎn)儀對(duì)平面愿控制點(diǎn)位雹置進(jìn)行精譜確放樣仿,患鋼管底端蠅與預(yù)埋鋼蟻板貼角滿腸焊片,踩鋼管分段夢(mèng)吊裝豎向題連接采用豆鋼板焊接據(jù)并印嚴(yán)格控制漠其對(duì)接的著精確度蕩,秩每安爹裝粥6m~9攏m槽高設(shè)置素1補(bǔ)個(gè)平面連綱接粉,脆采用議[16術(shù)號(hào)槽鋼連幟接拔,我鋼管柱的糾頂部與工苦字鋼橫梁跪焊牢撕,幕以增強(qiáng)鋼繡管的橫向廚和縱向穩(wěn)匯定性補(bǔ),映安裝時(shí)嚴(yán)動(dòng)格控制鋼天管的傾斜欺度小于授0排.言1%所。=2\*GB3某②乓貝雷片的兆安裝離在鋼管柱腳和橫梁安過(guò)裝完畢并爬經(jīng)過(guò)檢查冶驗(yàn)收合格唐后甩,漢進(jìn)行貝雷體片的吊裝宴。貝雷片喪的吊裝采肯用兩種方衫法。在場(chǎng)俗地條件好晉,伯貝雷片不支長(zhǎng)并且吊盞車(chē)有足夠泛的起吊能逮力的情況界下藏,記可在地面弊先拼接貝于雷片后懼,圾整聯(lián)雙排雪吊裝；如法果場(chǎng)地條耳件不好叫,述貝雷片又鞋過(guò)長(zhǎng)設(shè),房吊車(chē)的起燭吊能力有爽限時(shí)射,殖可將雙排刑貝雷片縱覆向分為幾臉節(jié)仗,皮分跨吊裝醒拼接。安吊裝順序?yàn)榧合鹊跹b中曲間倚,貧后對(duì)稱(chēng)吊然裝兩邊的豐貝雷片燥,直吊裝完成視后心,貨按設(shè)計(jì)用闊槽鋼作為士橫向聯(lián)系丙,頸增強(qiáng)貝雷生片的橫向港剛度。吊斬裝作業(yè)必斯須有專(zhuān)人紐指揮保,紹起吊和下粉落須平穩(wěn)防,拳避免碰撞攝立柱哥,況以確保安付全。貝雷數(shù)片安裝完仍畢后賤,悼在其上順工橋向鋪設(shè)番間距矮為確60c否m冒的蒙I20澇b揮工字鋼爹,玉利用鋪設(shè)嫂好的工字奇鋼作為碗映扣式支架迫的安裝平劑臺(tái)申,徒支架按厭60c眠m盤(pán)×帆60c慌m匹的間距布泄置躬,尿然后安裝錫U剖形頂托辜,今鋪設(shè)橫縱寺向方木聲,旨最后鋪設(shè)胃底模。=3\*GB3澇③受支架的拆報(bào)除界支架的拆朗除為支架辛搭設(shè)的逆幸工序留,高先降低使U崗形頂托落態(tài)模爸,雅人工拆除倦模板及方皆木。先拆哈掉貝雷片圓的橫向聯(lián)遲系碰,弦再將翼板霸下的貝雷黨片用吊車(chē)揉移走榜,扔底板下的掛貝雷片用致倒鏈向兩坊側(cè)橫移曾,豆用同樣辦吩法吊走。匯工字鋼橫大梁和鋼管勾立柱的拆團(tuán)除可以通近過(guò)在箱梁天施工時(shí)預(yù)榜留卸架孔凝,襲用卷?yè)P(yáng)機(jī)竭吊走。燙4沃、支架預(yù)纖壓及沉降朱觀測(cè)恨預(yù)壓采紙用驗(yàn)120湖%狹超載預(yù)壓涉，預(yù)壓的棉材料采用巷礦物袋里盤(pán)裝滿碎石悔,菌每袋平均森1允.智2t,墓利用汽車(chē)擺吊吊到箱竹梁底模上=1\*GB3國(guó)①漆沉降觀測(cè)腎點(diǎn)布設(shè)：哭觀測(cè)點(diǎn)布秋設(shè)在箱梁老底模上，避每跨觀哥測(cè)喘5臭個(gè)斷面，斜分別為跨鳥(niǎo)中斷面、愧兩淚1/陷4液斷面及兩掙墩位處（銅縱向離墩越柱中圈心京1倦米位置）項(xiàng)，每斷面炕設(shè)乒3岔個(gè)點(diǎn)（腹逗板位置）異，每跨榆共嚷1隆5倦個(gè)觀測(cè)點(diǎn)傭。觀測(cè)點(diǎn)姜布設(shè)如下遇圖：=2\*GB3貝②五預(yù)壓方法球：間a我、重量計(jì)派算：根據(jù)急預(yù)壓的重是量及每袋秧重量計(jì)算爆出每跨預(yù)攤壓所需的府袋數(shù)。殘b拒、碎石袋飲加載順序?qū)В杭虞d灰量煤50份%控前碼疊不昏論順序疊感平泰，村50寺%淋以上一層寨一層碼疊兔直至完成闊。泰c拉、卸載順旗序：人工允配合吊車(chē)懼均勻卸載栗，卸載的現(xiàn)同時(shí)繼續(xù)館觀測(cè)。卸培載完成后