浅谈大跨连续梁现浇支架的设计和施工

浅谈大跨连续梁现浇支架的设计和施工
支架下部原地面基础处理和下沉；满堂脚手架的搭设方法和要求；支撑支架底模的弧形杆件的材料选择与制作；支架加载程序和下部支撑卸载程序；支架间隔槽的预留位置；合拢温度的选择；混凝土分段和浇注顺序；拱上运输系统的布置；消除支架变形、控制支架变形等关键技术难题，对类似工程的施工有一定的借鉴作用。

标签：现浇连续梁支架设计施工
以设计的角度进行分类，支架法的常见现浇箱型连续梁包括两种类型：一种是整联一次的立架现浇和整体张拉的预应力混凝土连续梁;另外一种是逐孔立架现浇和分次张拉的预应力混凝土连续梁。

这两种桥梁结构在施工工序和工艺方面，在支架搭设的长度、预应力施工方面具有差异性，其它关键施工大致相同，不再具体叙述。

某某客专5标位于北京南5环，墩号A301~A303为60+100+60大跨度现浇连续梁。

1 连续梁现浇支架的设计与工序
以施工支架进行分类，常见的施工方法包括满布式支架和梁柱式支架。

其地基处理的主要施工工序如下：
1.1 地面的整平压实首先清除地表的腐植土，再根据地基的具体土质，选用与之相适应的压实设备，压实地面到最佳的密实度。

路面两侧挖出排水沟，保证地表水的及时疏排。

清除跨径范围左右宽度共13m的投影面下的浮土、挖基倾倒土、沟槽表层植被。

全部清除之后，在纵横的方向挖出错台。

靠近两桥台的横向处，特别是自然坡度大的位置，以风化岩石层和土质的情况作为依据将错台处理为不同的宽度，并清除错台的废方。

1.2 铺设垫层并压实以当地的施工条件为依据，选择与之相适应的垫层材料，如碎石、岩碴、砂、灰土、混凝土等，进行分层的铺设并夯实，以增强地基承载的能力，将支架的荷载均匀地分布到地面。

沿着桥的走向在左侧支架的支承面外缘，设置一个浆砌片石挡土墙，其砂浆标号为M7.5。

挡墙基础的处理深度以地质情况为依据，保持在0.5米以内。

挡墙的顶宽为0.8m，外坡直立，内侧背坡依挡墙高度设置为1：0.3。

挡墙的高度为2～4m。

横向建设为阶梯形的挡墙。

墙背的回填材料为无有机质的天然土，以分层振动冲击夯的方式夯实，每层的松铺厚度为15cm，填筑至墙顶。

压实度不低于90%以上。

每台阶宽度为立杆横向间距0.75m的倍数。

1.3 铺设垫木以支架立柱的荷载大小为依据设定垫木间距与合理的截面尺寸。

在斜坡地段靠近桥台的立杆底端，以浆砌片石的挡墙作为基础，在基础的顶面浇注厚度为5～8cm的C20砼垫层，在垫层上铺方木并支好立架。

在跨中纵向已填平的30m长范围左右，以孔径为1.0m×1.2m的C15片石砼作为桩基础，桩
的根数为13，桩底的挖掘深度为地面1.5米以下，桩身的长度以覆盖层厚度在3～7m深范围为依据设置，长度不等。

桩顶上预埋Ф12的螺纹钢，同时满铺φ8的钢筋网，网格的间距为12cm，以厚度为20cm、标号为C20的砼满铺上层，作为持力和找平层。

跨中横向在每排的钢管下铺设15×15cm的方木，扩大基础承压面，减小单位压强，提高基础的刚度，以减小地基的沉降。

其余高度相对较小的立杆以砼独立条形基础作为基础。

2 连续梁现浇支架的施工
2.1 支架搭设在支架满布的情况下进行荷载检算，在搭设施工中必须严格控制支架的标高，确保不同杆件的受力均匀。

在近年来的施工中，公路桥梁的施工已经成功移植了房建施工中采用的钢管脚手架，现已存在不少的先例。

资料明确表示，以这种方式修建桥梁的跨度已经能够达到110m，拱架的高度达到30m。

除去陆地上的桥梁应用意外，在深度7m左右的河流施工中也有使用扣件式的钢管脚手架。

通过这些事例可以说明，建筑中的扣件钢管脚手架作为桥梁的拱架，相比传统的拱架在技术和经济上存在很大的优势。

扣减钢管脚手架相比木拱架，具有刚度较好、变形较小的优点，而且能节约大量的木材。

所以本桥梁工程选用扣件钢管拼装满堂式拱架的施工方案。

2.2 支架布置设计采用在拱架上组装并现浇箱形截面拱圈的工艺施工，这是一种预制与现浇相结合的施工方法，拱架只需承担部分拱圈的重量与施工荷载，待预制件组拼与现浇部分拱圈结合成拱以后，拱架仅承担后续工序拱圈施工的部分重量；已施工的部分拱圈可以起到部分拱架的作用，因而可以减轻拱架荷载，有利于控制拱架的变形与受力。

在搭设拱架之前，先应操平原地面的布设点，将其作为地面标高的初始值，同时做好记录的保存。

在搭设拱架施工完成后，利用水准仪检测承受拱架荷载下地面的相应标高，将二者的差作为原地面的下沉值，以此作为根据分析地面下沉的成因，并制定相应的对策。

搭架顺序为：横向立杆—横向横杆—纵向立杆—纵向横杆—（立杆、横杆）接长—形成空间框架的结构。

立杆顶部的标高应加上沉降值与预拱度，本桥需要考虑主拱圈的挠度变形、拱架的压缩变形与地基沉降三个因素，预留的变形量为14cm，并用水准仪以预先计算的高程值进行操平的控制，计入预拱度的拱腹高程：
正拱高程换算成斜置高程＝同一垂直方向的立杆顶部高程＋钢模高＋弧形管高
注：钢模高与弧形钢管的高并非水平放置，为该处坐标在设计中拱腹线斜置后的高度
坐标的中间点内插横向的同一排立杆，每一个顶部的高值相同（每根立杆的顶部依据计算的高程以气割烧割而成凹弧形，凹槽的弧度与纵向钢管的外弧相同），每一排的立杆顶部在纵向成为标准的弧形并与主拱圈的弧度一致。

按照设
计给出的主拱圈纵横坐标加上预拱度值将水平和斜置拱轴线及拱弧线精确放出，实际量取弧长、弦长等数值与理论值进行比较，确保正确后再在拱架上实际放样制作弧形杆，斜置拱轴线等分48份后，两桥台拱脚连线上各等分点在铅垂方向至立杆顶部凹槽底的高度可实际量取；立杆顶部凹槽底至拱盔钢模板顶部在铅垂方向的高度也可实际量取），弧形杆上部的所有荷载直接传递到每根立杆顶部并通过整体框架均匀传递到原地面。

拱盔钢管的弧形杆顶部直接铺设尺寸为1.5m长×0.3m宽的标准钢模板，安放方式为横向，每排的模板数为7块，宽度为10.5m，模板下部以U形卡相连接成（为了避免钢模板由于温差而变形，在拱顶，1/4和3/4处横向采用共3排木模板），为防止钢模板的微动与受力凸起，钢模板下部以铁丝间隔的方式将顶部的弧形杆与钢模板固定好。

主拱圈底模即为钢管弧形杆上满铺的钢模板。

2.3 支架的拆除支架需要將对称和同步作为原则，分步骤进行拆除。

当一跨箱梁采用多跨支架支撑时，宜首先分级卸落混凝土箱梁跨中支撑。

项目部负责对大桥在拆除拱架期间的位移和沉降进行观测，配备两台水平仪，一台经纬仪，对每天的观测要详细认真记录，当场签字，得出结论及时提供给主管技术人员和现场结构监理工程师。

拆前测一次，拱架永久脱离拱圈后侧一次，拆架期间每天观测不少于3次。

从底部跨中位置同时横向全宽向两拱脚沿纵向方向间隔一排切割一排进行切割，跨中位置切割1厘米高度，向两拱脚按线形比例计算的高度切割，之后再从跨中向两拱脚方向按上述高度对称割除剩余的一半。

切割前必须提前在每排钢管下部用粉笔划线标出每排钢管需割除的高度，以便操作人员准确控制割除的高度。

完成第一循环。

完成第一循环后经过3～5小时的稳固期，然后进行第二循环，顺序以及割除高度和第一循环完全相同，完成第二循环后根据观测结果如拱圈还在下沉再重复第一循环，如未下沉就将拱架完全拆除。

主拱圈满堂架拆除速度慢将对主拱圈受力不利，为此要求施工队至少达到4个切割枪，四名以上切割员同时展开，以加快拱架拆除速度。

3 结束语
支架法现浇混凝土箱梁受到的影响因素较多，制定方案时应与施工现场的实际情况相结合，逐一进行论证、检算，并进行经济与技术的对比，择优选用。

在承载力稳定和良好的地基上进行现浇箱梁施工，如梁底与地面的距离不大时，可以优先选择满布支架法现浇方案。

支架预压为箱梁现浇前的重要环节之一，加载的顺序和荷载的大小要与设计中的施工过程相合，并应在加载前、后和过程中进行支架和基础的观察与测量，得出支架的非弹性变形和弹性变形，同时对比分析计算的数值，确认无误后才可进行现浇施工。

参考文献：
[1]李麟，桥梁工程[M].中国电力出版社，2008.1.
[2]JTJ041-2001，公路桥涵施工技术规范[S].
[3]尤晓闱.公路工程[M].北京交通大学，2006.。