钢管柱贝雷梁现浇箱梁支架法施工

钢管柱贝雷梁现浇箱梁支架法施工

摘要： 本文结合贵广客运专线山区桥梁的施工，介绍了钢管柱贝雷梁现浇箱梁支架法的施工工艺，论述了现浇支架的设计、安全检算，模板、钢筋、砼浇注、预应力束张拉等各项工序的施工要点。

关键词： 钢管柱、贝雷梁、现浇箱梁、施工

Abstract: This paper according to your special passenger line of the bridge wide mountainous area construction, this paper introduces steel tube column BeiLei beam cast-in-situ box girder stents the construction process of the method, this paper discusses the design of cast-in-situ stents, safety inspection calculate, template, steel, concrete pouring, drawing and so on each prestressed construction process of the main points.

Keywords: steel tube column, BeiLei beam, cast-in-situ box girder, construction

1前言

贵广客运专线贵州段地处山区腹地，隧道进出口接以桥梁，有简支梁、连续刚构等多种桥形，桥长短，多为3至12孔，桥墩不太高，为4至26m，地基基础较好，综合以上特点，贵广3标一项目部管段内的桥梁上部结构多采用钢管柱贝雷梁现浇支架法施工，能够适应山区复杂多变的地形，在桥孔跨间快速周转支架材料，易于连续施工作业。

2钢管柱贝雷梁现浇支架法主要特点

与传统的满堂支架法相比，该工法在工期、质量、安全、造价等技术经济效能等方面均具有先进性和新颖性。

（1）山区地质条件较好，支架基础处理方便，支架安装、拆除简便，材料在桥梁之间转场方便灵活，只需吊车及少量劳动力，使箱梁制作的各工序衔接紧凑，易于形成流水作业，合理安排进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标；

（2）现浇支架结构受力明确，主要由砼基础、钢管柱、贝雷梁、工字钢、钢模板受力，各部位受力分析、检算比较简单，易于撑控各种材料的工作应力状况，支架具有足够的强度、刚度、稳定性，沉降量小，对桥梁线型、箱梁质量及施工人员的安全均有保证；

（3）材料成本投入相对较小，材料损耗少、通用性强，相对与满堂支架、移动模架法施工箱梁，该工法具有较高的经济效益性。

3钢管柱贝雷梁现浇支架法施工操作要点

3.1工程概况

以贵广3标怎冷1号双线大桥为例，该桥全长142.88m，桥梁跨度型式为4×32.6m无碴轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁，全桥位于直线上。空心桥台,钻孔桩承台基础，基础尺寸：0#台9.7*10.3*2.5m，1#墩5.3*9.4*2.5m,2#墩5.9*10.4*2.5m；桥墩圆端形直坡实心墩，墩高：1#墩11m，2#墩17m，3#墩15m。简支箱梁截面类型采用单箱单室等高度的形式，梁端顶板、腹板局部内侧加厚、底板分别向内外侧加厚，梁体混凝土采用C50高性能混凝土，预应力钢绞线Φ15.20mm的低松弛钢绞线。桥面宽12.2m，箱梁全长32.6m，计算跨度为31.1m，支点截面线路中心处梁高3.05m，跨中截面线路中心处梁高2.85m，横桥向支座中心距为4.7m。

一孔32m简支箱梁主要工程数量：HRB335钢筋58241kg，C50砼310.2 m3，Φ15.2预应力钢绞线10223.4kg,张拉锚具M15-10型38套M15-12型16套，内径 Φ=90mm金属波纹管855m。

3.2施工方案

支架施工方案采用钢管柱外径630mm壁厚10mm螺旋钢管＋贝雷梁＋外侧模带滑轨的定型整体钢模。每孔立4排φ630钢管柱，每排5根钢管，2排立在墩台承台基础上，2排立在砼地梁基础上，砼基础长12m宽2m高1m，要求地基承载力不小于250Kpa，按照施工方案图纸要求在现场进行混凝土条形底梁基础开挖，开挖后若为土质基础，要采用静力触探仪进行基础承载力检测，若地基承载力达不到大于250Kpa的要求，要进行地基处理，确保经检测后承载力满足不小于250Kpa要求后，才能施工底梁条形混凝土基础。自钢管柱顶以上安装：40cm高砂筒，横向2I56b工字钢，纵向安装18榀贝雷梁，I16工字钢，纵向间距40cm ,整体钢梁模，梁模板采用整体滑轨纵移式外模，内模为拼装式小钢模板，见图1、图2。

图1：钢管支架现浇箱梁纵断面图

图2：钢管支架现浇箱梁横断面图

3.2.1钢管柱安装

根据施工方案图纸,用全站仪准确放出钢管柱基础的平面位置，柱位置偏差不大于3cm。在墩台上的用墨线弹出钢管底板的位置，用钻机在承台上钻钢管的定位锚固钢筋4根，深约30cm， M24螺栓，用2～5cm厚砂浆调平层安装钢管底钢板（16mm厚），再次弹线定位钢管柱的准确位置，切平钢管柱底口并与底钢板焊接，一周满焊，焊缝不小于8mm厚，并沿钢管底焊接4～6个角钢加劲板。

跨中2排钢管柱，施工放样定出砼地梁基础位置，将基础埋深于原状土下不少于0.5m，并要求检测地基承载力（采用静力触探仪检测）不小于250Kpa，若达不到要求，要继续加宽或加深基础，确保满足地基承载力要求，之后立模，预埋钢管锚固钢筋及钢板，浇注C30砼，浇注完砼后要再次检查锚固钢筋及钢板的位置时否正确，若有偏差要及时调整精确，待砼强度达到设计值时，安装钢管柱。若钢管柱高度小于10m，沿钢管柱横向用［20槽钢设置一层剪刀撑，在箱梁腹板下两根工字钢沿纵向设置剪刀撑2排。若钢管柱高度大于10m，则横向、纵向设置2～3层剪刀撑。

3.2.2横梁、纵梁安装

钢管柱的顶部用16mm厚钢板封顶,安装砂筒，在砂筒上安放2I50a工字钢横梁，可用钢筋把工字钢与钢管柱临时连焊接在一起。在横向工字钢顶面用钢尺划线定位纵向贝雷梁，贝雷梁先在地面上用横向支撑架单片拼装完成，用吊车吊装至横向工字钢上，按简支连续梁布置，用骑马螺栓把贝雷梁固接在横梁上，并在贝雷梁端头用450mm、900mm支撑架横向联接加固。在贝雷梁上纵向间距40cm铺放I16工字钢。在模板安装前做支架静载试验，检查支架安全性、预拱度、挠度沉降等。

3.3模板安装

1）底模安装：为了保证梁体线型，底模安装时设置模板的预拱度为设计值与支架预压产生的弹性变形值之和，拱度值通过可在中跨钢管柱砂筒或I16工字钢横梁上加减薄钢板进行调节。拱度由跨中向梁端按二次抛物线型过渡，跨中部位最大。为防止混凝土因干燥收缩及预应力作用下产生收缩，应设置梁体压缩量，压缩量在首孔梁施工时按设计提供数据办理，在以后的施工过程中，根据实际情况进行适当的调整。

2）外模安装：安装外模滑轨，滑轨采用43号钢轨，高140mm，调整轨距轴中线宽1950mm，用定位卡固定在I16工字钢上，安装外模桁架及滑轨小车，拼装外侧模并用连接螺栓与底模对接，控制好模板标高、垂直度，模板之间的接缝隙贴双面胶，通才连接螺栓拧紧，消除模板错缝错台。清除模板上杂物,均匀涂刷脱模剂。

3）端模安装：安装锚垫板，安装时，使锚垫板与模板密贴，锚垫板压浆孔必须朝上，不同型号锚垫板在安装时应一一对位，不得安错；安装端模，安装时，端模要水平，端模靠拢前，应逐根将波纹管从锚垫板中穿出，并且边穿边进。端模到位后，将端模与侧模、底模、内模进行连接和固定。

4）内模安装：拼装时按模板拼装图和设计尺寸逐块进行，内模底脚用强度足够的厚壁钢管（内灌混凝土）支撑于底模上，支撑用钢管的长度满足内模安装高度，拼装过程中注意模板截面尺寸，保证腹板、顶板混凝土厚度满足要求，同时各连接部位要牢固，保证在混凝土浇筑过程中的刚度不发生变形。内模安装完毕后，采取有效措施防止其在混凝土浇筑过程中发生上浮，具体方法为：内模骨架的底部用型钢固定卡紧在吊杆上，顶部将骨架用拉杆通过底模通风孔固定在底模架上，使内模与底模形成一个整体，确保其在混凝土浇筑过程中的稳定，保证梁体截面尺寸。

3.4 钢筋施工

3.4.1钢筋制作

钢筋在桥梁附近钢筋加工厂集中加工制作，用平板车倒运钢筋至工地。钢筋加工注意事项：

（1）按箱梁施工计划各种规格钢筋进场，原材料抽检送样，检验合格的钢筋才允许使用，钢筋焊接（闪光对焊）必须做抗拉、抗弯、冷弯试验各项检测指标合格后才能用于桥梁工程；

（2）钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮锈、铁锈等均需清除干净。冷拉调直过程中如发现钢筋脆断、劈裂、拉不直等异常现象及时处理。

（3）带弯钩及弯折的钢筋需考虑钢筋经弯曲后的伸长量，要根据经验确定其实际下料长度。

3.4.2钢筋绑扎

绑扎顺序：考虑内模安装，先绑扎底板和腹板钢筋，安装并定位好预应力管道，内模安装完毕后再绑扎顶板钢筋，预埋防护墙、竖墙及接触网支柱基础钢筋。在钢筋与模板间设置保护层垫块。垫块散布均匀，侧面和底面的垫块不少

于4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁线头不得伸入保护层内。绑扎顶板钢筋时，先用粗钢筋头做好高程控制点（必要时可以加工骨架进行支垫），按照高程点控制好顶板钢筋的高度，保证桥面高度和保护层厚度符合要求。桥面钢筋间距的控制宜在模板上按设计要求用油漆标注好间距，绑扎时按做好的记号进行控制。

3.5混凝土施工

混凝土采用砼罐车从搅拌站运送至工地、2台砼输送泵浇筑梁体混凝土，混凝土灌筑采用连续灌筑、一次成型，以保证梁体混凝土在10h内灌筑完成。混凝土施工注意事项：

（1）每次开盘前要检查水泥、砂、碎石、粉煤灰、外加剂等原材料的质量和数量情况，核实使用原材料与配合比通知单是否相符，数量是否足够生产一孔梁，试验人员必须测定砂、石含水率，将混凝土理论配合比换算成施工配合比；

（2）混凝土配料和计量：混凝土配料必须根据试验室的通知单进行，并应有试验人员值班，校核电子秤及其他计量器具，配料应采用自动称量系统计量。混凝土的配料误差（以重量计）：水泥、水、外加剂、粉煤灰：±1%；砂、石料：±2%；

（3）混凝土水胶比不大于0.35，混凝土必须具有较好的和易性，入模坍落度控制在16～20cm范围内；

（4）开盘前，应检查拌合机、混凝土输送泵及管道、浇筑、振动等各工序设备的运转情况，风、水、电、汽的供应情况；

（5）混凝土正式泵送前，要先用一盘砂浆进行湿润泵管，之后进行混凝土的泵送试验，以检查混凝土的泵送指标情况，合格后再正式进行混凝土的泵送入模灌注。

3.6预应力施工

预应力张拉按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行，当砼强度达到80%时，进行预张拉、初张拉，张拉前，松开内模和箱梁端头的小钢模板，以免施加预应力对梁体压缩造成砼开裂。初张拉完成后拆除外模、底模及支撑。当梁体强度和弹性模量达到设计值的100％，且砼龄期不小于10天后，按设计图标注的预应力束号、顺序、张拉力终张拉全部预应力束。张拉时两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不超过1束，张拉顺序、张拉控制力及总张拉力须严格按照设计要求进行。

预应力施工注意事项：

（1）预应力钢绞线进场后需对每批号取样，在弹性模量和力学性能试验合格后方可使用。锚具、夹具进场后，需按批次和数量抽样检查外形外观和锚具

组装件静载试验，检验合格后方可使用。对千斤顶、油顶油压表张拉设备提前校定，复核顶表线性回归方程，对应张拉力、钢绞线束数计算张拉油表读数表，在使用过程中千斤顶、油压表校核周期不超过1个月。

（2）施工第一跨梁时，对梁体进行各项预应力瞬时损失测试，确定预应力实际损失，必要时请设计单位对张拉控制应力进行调整。需测试的各项瞬时损失有：管道摩阻、锚口摩阻、锚垫板喇叭口摩阻、锚具回缩损失等。

（3）钢绞线下好料后，用人工进行穿束，每束钢绞线分成3~4小束穿入孔道，将编号束的钢绞线前端用胶带包裹好，以减少阻力和避免撕裂管道，然后用人工逐渐推入管道，保证每端露出长度满足千斤顶工作长度需要。

4 结束语

通过钢管柱贝雷梁现浇支架法施工，解决了山区无法设置预制梁场、移动模架的复杂转场、满堂支架的高投入的问题，在短、中桥间实现了快速拼装、拆卸，灵活转移场地，实现了资源的优化配置、施组的合理安排，提高了制梁的速度和质量。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。