淺談移動式貝雷支架連續(xù)箱梁現(xiàn)澆施工技術(shù)

       摘要：移動貝雷支架具有結(jié)構(gòu)合理、機(jī)械化程度較高、程序化作業(yè)、不受施工場地限制、勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn),特別適用于無蓋梁形式連續(xù)梁橋,而且在降低高墩連續(xù)梁橋施工成本方面優(yōu)越性突出。本文結(jié)合工程實(shí)對貝雷支架現(xiàn)澆梁施工技術(shù)進(jìn)行了探討。 

　　關(guān)健詞：移動貝雷支架,連續(xù)箱梁,現(xiàn)澆工藝

　　1工程概況

　　某城市高架橋長889m,引橋長176m,分四聯(lián)設(shè)計(jì),跨徑組合為6×30m+5×30m+l0×20m+9×20m,橋?qū)?7m,上部結(jié)構(gòu)為單箱三室連續(xù)箱梁,箱高1.7m(20m跨徑箱高1.3m),采用移動貝雷支架分段現(xiàn)澆施工。

　　2移動式貝雷支架設(shè)計(jì)

　　2.1支架工藝原理

　　貝雷支架分段現(xiàn)澆施工采用貝雷析片連成整體架空于墩柱橫向貝雷架上,是箱梁施工的主承力支架,其施工荷載通過鋼抱箍與墩柱之間的摩阻力傳遞給墩柱,所有施工荷載由圓柱墩承擔(dān)。設(shè)計(jì)采用支架與模板整體移動,減少了落地支架與施工模板重復(fù)裝卸等繁瑣工序,加快了施工進(jìn)度。支架架空于墩柱上,解決了軟基礎(chǔ)承載力不夠及沉降量大等技術(shù)難題。受貝雷支架承載力較低所限,箱梁采用分段施工,對于跨度為3Om的現(xiàn)澆箱梁,由于支架跨度大,為減小支架的跨中彎矩和撓度變形,擬采用在跨中設(shè)臨時支墩的辦法。

　　2.2貝雷析架布置

　　支架采用裝配式貝雷析片,具有承載力大、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、安裝拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)。雷析片外形尺寸為105cm×300cm×18cm,質(zhì)量為270kg,小50插銷剪力Q=50t,允許彎矩70t·m。貝雷施工支架由縱向貝雷架與橫向貝雷片兩部分組成。

　　為滿足施工受力及縱向拖拉要求,縱向貝雷支架在17m橋?qū)拑?nèi)布置3組共16片,即中間84榀,兩邊各4榀,共3個單元,其承載力為800一1200 t·m。采用單排或雙排單層局部加強(qiáng)拼裝,單元組內(nèi)用交叉角鋼或定型花窗聯(lián)成整體,加強(qiáng)支架整體剛度和穩(wěn)定性�？v向貝雷析片下安裝滾輪支座以減小摩擦,便于拖拉移動。

　　在墩柱位置安裝鋼抱箍和橫向貝雷架,作為縱向貝雷析架的傳力支架。橫向貝雷析架采用雙排雙層(2片×2排)加強(qiáng),安放于墩柱兩側(cè),兩排之間用交叉角鋼連接。支架與鋼抱箍間安放卸載塊,便于支架和模板卸載脫落。

　　2.3模板安裝

　　模板與支架為一體,整體移動外模采用竹膠模板拼裝而成,分3個獨(dú)立單元,其間采用活動連接,利于拆裝和移動模板尺寸為2.44m×1.22m,用螺栓連接,直接放置于116分配梁上。分配梁分布間距為l.0m,與貝雷支架連成整體,具有加固支架和移動方便的作用。

　　調(diào)節(jié)模板標(biāo)高時,應(yīng)根據(jù)支架變形設(shè)置預(yù)拱度,標(biāo)高采用調(diào)節(jié)上下支架和支墊分配梁來實(shí)現(xiàn)。在調(diào)整標(biāo)高時,應(yīng)多分布測量點(diǎn),邊測邊調(diào)。

　　當(dāng)一段梁施工完成后,模板隨支架卸載整體下落脫模移動前,首先應(yīng)解除貝雷析梁的活動梁和模板,這樣才能使其移動方便。

　　3貝雷支架拼裝施工工藝

　　3.1鋼牛腿制作與安裝

　　在施工中,針對墩柱為圓柱形的特點(diǎn),設(shè)計(jì)兩個半圓形鋼抱箍牛腿。根據(jù)受力要求,每個鋼抱箍受力約為30t,采用10對Φ32精軋螺紋鋼筋施加預(yù)應(yīng)力連接。張拉力為50t,考慮到預(yù)應(yīng)力損失,按40t計(jì)算,摩擦系數(shù)按住40計(jì),牛腿垂直承載力為320t。

　　3.2安裝滾輪支座

　　縱向貝雷析架放置在滾輪支座上,這是支架順利前移的主要措施。采用高10cm、寬45cm的滾輪支座,用Φ40鋼棒做軸,軸承處設(shè)潤滑孔,使用時灌壓黃油。該支座尺寸小、質(zhì)量輕,使用十分方便,安裝時使用U形螺栓直接固定于橫向析架上。每個排架上的支座安裝尺寸應(yīng)一致,使支架順直移動,防止脫軌。

　　3.3跨中支墩設(shè)置

　　采用移動貝雷支架施工30m跨度現(xiàn)澆箱梁時,需設(shè)置中間臨時支墩,以減小貝雷支架跨中彎矩和撓度變形中間支墩采用3根Φ900鋼管連成排架,與混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)焊接。橫梁為2I56加強(qiáng)工字鋼焊接在一起,中間排架采用型鋼橫連兩道,以約束排架自由度,加強(qiáng)排架的穩(wěn)定性。

　　混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸為3.0m×3.0m×l.0m,由于地處軟基,承載力不夠及沉降量大針對此問題,對基底進(jìn)行了處理。采用砂卵石置換軟泥,砂卵石墊層碾壓密實(shí)后澆注混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),增加了地基承載力,并加大了擴(kuò)大基礎(chǔ)尺寸，減小了基礎(chǔ)沉降量。

　　3.4支架移動

　　支架移動是一個關(guān)鍵工序,其工藝見圖2�？v向貝雷架分3組2次移動,先移中間,每次移動采用2臺同步卷揚(yáng)機(jī)作牽引力。移動時采用4個滑輪組增大牽引力,將卷揚(yáng)機(jī)固定在前方約6Om遠(yuǎn)的墩柱上,以減小牽引力的夾角。

　　向前移動支架時,2組卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)同緩慢啟動,先移中間縱梁,后移兩邊縱梁。移動時應(yīng)注意:3組縱析梁之間是否已解除約束,移動時3個單元應(yīng)獨(dú)立;脫模時,側(cè)模與箱梁之間應(yīng)留有足夠的空間;每片縱梁對應(yīng)一個滾輪支座,防止脫軌造成移動困難;移動時,由于墩柱較高,采用纜風(fēng)繩限位,防止移動過程中偏位甚至受力折斷;移動過程中應(yīng)注意安全,必須有專人統(tǒng)一指揮前移。

　　3.5分段現(xiàn)澆施工

　　依據(jù)設(shè)計(jì)要求和貝雷片受力要求，箱梁混凝土施工分段進(jìn)行,如圖3所示。即先澆墩頂A塊(30m箱梁墩頂塊,長16m),相鄰2個墩頂A塊同時進(jìn)行,墩頂塊混凝土澆注達(dá)到強(qiáng)度并張拉完成后,才進(jìn)行跨中B塊(長14m)施工。墩頂塊張拉完后,箱梁自重所產(chǎn)生的彎矩由縱向預(yù)應(yīng)力承擔(dān),不再作用在貝雷析梁上,從而減少了貝雷析架所受的內(nèi)力和撓度。

　　4施工過程中所采用的技術(shù)措施

　　4.1壓載試驗(yàn)

　　支架安裝完成后,在箱梁施工前進(jìn)行壓載試驗(yàn)，其目的為:檢驗(yàn)支架及牛腿是否滿足受力要求;消除非彈性變形;實(shí)測跨中撓度變形量,為設(shè)預(yù)拱度提供依據(jù)，壓載為100%,按施工荷載分布進(jìn)行壓載,應(yīng)時刻觀測沉降量。

　　4.2安裝貝雷析架前端導(dǎo)向架

　　30m跨度支架前移時,端部撓度較大,大約有50～60cm,很難過渡到前端橫向貝雷架上,因此采用角鋼加工一個簡單析架安裝在前端作導(dǎo)向架,以利于支架前移􀀁導(dǎo)向架間隔安裝,并要有足夠的上斜角度,要求其質(zhì)量輕,并起到導(dǎo)向的作用。

　　4.3底模預(yù)拱度設(shè)置

　　箱梁施工壓載時,支架產(chǎn)生彎矩和撓度變形下沉,因此施工前底模應(yīng)留預(yù)拱度。預(yù)留預(yù)拱度的依據(jù)為壓載試驗(yàn)的實(shí)測撓度,綜合考慮支架理論計(jì)算變形和地基情況。預(yù)拱度為拋物線布置,其各點(diǎn)值為測點(diǎn)與拋物線的交點(diǎn)值。設(shè)置預(yù)拱度的目的是使箱梁線形順直、流暢、美觀。

　　4.4倒掛系統(tǒng)

　　設(shè)置倒掛系統(tǒng)是減小施工跨徑的重要技術(shù)措施。當(dāng)箱梁墩頂A塊張拉完成后,在距端頭50cm處安裝倒掛吊帶。吊帶為6根中犯精軋螺紋鋼筋,倒吊受力梁由2I36工字鋼焊接在一起組成。施工跨中B塊時,每根吊帶施加預(yù)應(yīng)力,作為受力支點(diǎn)。其主要目的是減小施工跨度,從而減小支架的受力彎矩和撓度變形,使施工接縫良好。

　　5貝雷支架現(xiàn)澆箱梁施工中的注意事項(xiàng)

　　(l)施工支架模板固定在支架上有不利之處。一是模板需要量大(縱向長6Om),造成浪費(fèi);二是不利于底模標(biāo)高調(diào)節(jié);三是加重了支架質(zhì)量,不利于移動可以改進(jìn)為移動式臺車模板系統(tǒng),使用手搖千斤頂支撐,墩項(xiàng)塊施工完成后,移至跨中塊繼續(xù)施工,節(jié)省了模板,也便于底模標(biāo)高調(diào)整。

　　(2)減小支架彎矩變形措施。由于貝雷片本身受力有限,大跨度彎矩變形大,除設(shè)置中間支墩減小施工跨度外,還可設(shè)置倒掛系統(tǒng)來減小施工跨徑。

　　(3)牛腿采用鋼抱箍,在安裝時應(yīng)盡量使中犯預(yù)應(yīng)力筋伸長,減小預(yù)應(yīng)力損失。施加預(yù)應(yīng)力時,至少循環(huán)張拉兩次,使每根預(yù)應(yīng)力筋均受力良好。

　　(4)為滿足30m跨度甚至更大跨度連續(xù)梁橋施工的需要,須采取相應(yīng)措施來保證縱梁承載力。方法如下:在跨中設(shè)臨時支撐排架,使跨徑減小一半,彎矩減小3/4;采用掛籃式施工方法,從墩頂逐漸向兩側(cè)推進(jìn)。當(dāng)每段箱梁施工完畢達(dá)到強(qiáng)度并張拉后,箱梁內(nèi)力由縱向預(yù)應(yīng)力承受,而不作用在貝雷析梁上。同時,每段施工完成后均采用倒掛系統(tǒng),以利于控制貝雷梁的撓度。

　　(5)移動時,滾輪支座應(yīng)盡量長,防止縱析梁移動過程中變形脫軌,阻礙支架前移。

　　6結(jié)束語

　　綜上所述，采用移動貝雷支架施工, 不受地形施工場地及橋下通行等限制,能夠滿足河流通暢要求)在跨越寬度較小的小河、水渠、公路等障礙物時,施工非常方便。該工藝與滿堂支架現(xiàn)澆法相比,減少了地基處理及腳手架拆卸安裝等繁瑣工序,克服了滿堂支架受力不均衡的缺點(diǎn)。在中小跨徑連續(xù)梁橋施工中具有很大的優(yōu)勢,值得大力推廣應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2] 張俊芳 上官小榮，淺談現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工工藝控制[J]科技風(fēng)，2011.03