桥梁工程施工中高墩现浇箱梁技术实践分析

杨超张卫华

摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，桥梁建设的项目也逐渐的多起来，相对应的桥梁建设技术也得到了前所未有的发展和革新，现浇箱梁技术的应用，对多种复杂地形下的桥梁建设起到了至关重要的作用。

关键词：高墩；现浇箱梁；支架；实践分析

现浇箱梁技术是一项普遍应用于桥梁建设中的实用性技术。通过对桥梁施工过程中高墩现浇箱梁技术的实际运用进行深入理解和分析，从而达到熟练掌握和运用该项技术并使其提升和完善的目的。

一、工程概述

S104线扶风七星河大桥桥长480m，全幅宽度12m，所经的地段地势起伏较大、地形及其复杂。C50预应力混凝土现浇箱梁为上部结构，梁高2.3m，顶板宽12.06m，厚0.28m，半幅断面为单箱双室，底板宽为8.05m，厚0.3m，3跨为一联，每跨36-46m，墩高29-35.58m。此处地势由于起伏的落差比较大，导致桥墩偏高，桥净跨达20m以上的较多，且由于地下水系较发达，给施工带来了很大的困难。

二、支架选择

一般情况下应先对地基进行适当处理之后，再开始现浇连续箱梁施工，进而将满堂门式落地支架进行搭设。此次施工中业主要求在进行连续箱梁施工开始前必须逐跨进行堆载预压。采取满堂门式落地支架的方式对地基进行大面积处理，在这种地势起伏较大、地下水系较为发达的地段上不仅耗费巨大的人力物力，而且其施工难度比较于其他简单地形而言更是难上加难。尤其是当满堂门式落地支架应用在这种净高超过15m，净跨达20m的高墩现浇箱梁施工过程中时，安全性将很难得到保障。在进行此次高墩现浇箱梁的施工时，选择采用钢管贝雷支架。考虑到受地形制约较小时钢管贝雷支架的最大特点，结合此次施工的实际地形，钢管贝雷支架的特点将得到淋漓尽致的体现。在进行现浇箱梁施工作业时，只需对很小范围内以钢管作为基础的地基进行适当处理即可达到要求，这样就极大的减少了处理地基的费用。而且由于支架搭设的质量得到相应的保证，搭设速度也得到提高，堆载预压的对象仅为典型初始阶段的支架，从而大幅减少了施工人员的重复性参与，施工的安全性也得以极大提高。

三、支架设计

1、钢管贝雷梁柱式支架

①支架总体布置。考虑到贝雷梁在立柱的预埋牛腿上前后跨需要纵横交错，而如果贝雷梁的数量过多就会因此加重牛腿的承受荷载甚至超出牛腿最大的承载上限，同时也会使安装拆卸都比较麻烦困难，所以在高墩20m、墩跨25m的实例中就舍弃了无钢管立柱的贝雷梁式支架。综合上述观点，决定选用贝雷梁柱式支架。将加强牛腿预埋在两侧立柱中，跨中则增设钢管柱，两跨连续梁选用贝雷梁，以立柱预埋在牛腿上的横梁作为两端的支承，钢管顶的横梁为跨中支承。以双排3根100cm钢管柱立柱为跨中钢管柱，以10#槽钢剪刀撑为联结钢管，使钢管柱稳定性增加的同时保证协同受力。应在安装每一根钢管之前先对质量进行严格检查，及时修补、加强或替换局部产生损坏或严重变形导致不能正常使用的钢管。贝雷梁以单层双排的模式支架在纵梁上。将横桥向工字钢横梁上的贝雷片采取正交布置，而后将门式支架搭设在工字钢上，门式支架横向间距90cm，纵向间距65cm，采取每对交错布置。通过门式支架对箱梁的横坡进行调节，在横向上必须保持钢管贝雷支架的水平布置。

②贝雷梁受力计算。对箱梁的浇筑分两次进行，为确保工程的稳定和安全，对支架的荷载按照混凝土一次性浇筑来计算。其中包括：贝雷梁的自身重量R1，新浇筑的钢筋混凝土的自重R2，门架、工槽钢以及模板重量R3，小型机具和施工人员载荷R4，在对混凝土进行振捣时产生的荷载R5。以纵向均布荷载的计算方式把新浇筑的钢筋混凝土的自重进行折算可以使整个计算更为简化。故将R4、R3、R2相加合并，得出均布面荷载值。考虑到贝雷梁在每跨之间的布置数量不多，梁与梁之间的间隔距离也不小，同时为了更加简单方便的进行施工，不会以横向联系的方式设置各组贝雷梁。因为实际上每组贝雷梁的受力状况并不完全相同所以在计算每组贝雷梁所承受的荷载数值时采取条分法，这样就能使均布荷载得以在纵向上实现。底板范围内的贝雷梁应以最大程度使各组贝雷受力大致相等为目的进行适当布置。

2、跨路梁式支架

因为受到两侧地形特征和高速公路的极大限制，施工作业必须在高速通过的车辆不受影响的情况下对贝雷支架进行吊装和拆除，ZH匝道无法提供吊车的作业条件。在考虑安装以及随后拆卸支架过程中的难易度和安全性之后，因当工作幅度为17m时的起重重量可以达到5.3t，对安装及拆卸产生了很大的限制，故而采用双排单层贝雷梁。为使参与受力的部分包括已经浇筑过的独柱墩，使支架跨度得以较小，将两根100cm钢管立柱分别布置于ZH匝道前进方向平行的独柱墩两侧，将横梁预埋在独柱墩浇筑混凝土之前。施工完毕后，钢管立柱与独柱墩可以通过剪刀撑与抱箍连成一个具有极强稳定性的整体，并且可以在工钢横梁上安放贝雷纵梁从而使钢管立柱的轴向受力所需要进行计算的长度大幅减小。用10#槽钢横向联结全部的贝雷梁可以使各组贝雷的受力保持一个平均值，并将同梁柱式布置在贝雷梁上的门式支架上。邻跨支架的贝雷梁均需要安放在预埋在独柱墩的钢横梁上，导致所余的空间有限，更多的贝雷梁无法继续安放。为了使贝雷梁的使用数量在保证施工质量的前提下尽可能的减少，可以设定前一跨箱梁张拉后，箱梁不会对支架产生荷载，则已经浇筑完毕的路段在计算跨路支架所承受的荷载时可以省略不计。因为贝雷采取双排单层的设计，各有一组被布置在两侧的翼板上，底板范围就是18片（分为9组）。对箱梁的浇筑分两次进行，从保守的角度考虑依然在计算时只取一次性浇筑的混凝土的数值。支架上所承受的荷载量则包括：小型机具与施工人员的重量、贝雷梁自身重量、工槽钢自重、门架、荷载模板以及刚刚进行浇筑的钢筋混凝土重量。

四、支架拆除

由于施工现场的地段地形复杂起伏较大，地势比较险峻，地表泉眼较多以及地下水系发达等不变因素致使大型组装吊机无法进行拆除作业，故采用汽车吊进行拆装。在进行拆架过程时，应按照计划中拟定的卸落程序对支架进行卸落，采取循环作业的模式使拆卸过程分为数个循环过程。卸落量应从小到大循序渐进逐步增加。横向时采取同时卸落的方法，纵向时采取对称均衡卸落的方法。高墩采用杆件搭设的逆向方法进行拆除，先拆后装的，后拆先装的，上下同时作业必须明令禁止。如遭遇恶劣天气（如雨雪天气、强风）必须严禁拆除外架。

五、结语

通过对该桥的分析研究和具体施工过程的总结，可以看出在地形情况较为复杂、跨沟间隔大、高墩等一系列不便因素前，贝雷支架比之于其他支架具有更多的优势。由于堆载预压的对象仅为典型初始段支架从而大幅减小了时间成本；吊车成为搭拆支架的主要工具，高度机械化使对大面积地基的处理费用和人力资源得到了减少，也进一步提高了施工安全性，值得今后类似的桥梁施工时予以借鉴和采用。

参考文献：

[1]刘阳.某桥梁工程施工中高墩现浇箱梁技术应用的探讨[J].广东科技，2011，（04）：92-94.

[2]许斌.桥梁高墩现浇箱梁施工技术[J].科技创新导报，2009，（10）：94.

[3]陈一统.现浇箱梁支架计算[J].科技资讯，2008，（33）：241.

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