劉偉鵬

（中鐵十九局集團(tuán)第七工程有限公司，廣東廣州 519020）

1 工程概況

某高速一工區(qū)管段所用現(xiàn)澆箱梁共計12 聯(lián)52 孔，總長1190 m。其中，A 匝道第2、第3 聯(lián)，C 匝道第1、第2、第4 聯(lián)，D匝道第3 聯(lián)施工方法一致，均為管柱支架配合滿堂支架法；B 匝道第1 聯(lián)為鋼管柱支架法；除此之外的其他連續(xù)梁均用滿堂支架法。

2 鋼管柱貝雷梁支架法

以B 匝道第7 聯(lián)為例，跨徑組合為26 m+47 m+29.5 m 的現(xiàn)澆箱梁，寬12.25 m、高2.7 m，應(yīng)用鋼管柱貝雷梁支架法，按照施工要求搭建高度約35 m 的貝雷梁，并于該裝置的下方布設(shè)Φ609 mm 鋼管柱，以發(fā)揮支撐作用，如圖1 所示。

圖1 B 匝道第7 聯(lián)支架布置示意

2.1 搭設(shè)方案

底模支撐系統(tǒng)的組成包含（自上而下）：竹膠板、10 cm×10 cm方木、10 cm×15 cm 方木、碗扣架調(diào)節(jié)支架、方木縱向分配梁、橫向支撐梁。

I20b 工字鋼為重點(diǎn)施工材料，具有“一材多用”的特點(diǎn)。一方面，可以作為支撐梁使用，提高10 cm×15 cm 方木的穩(wěn)定性；另一方面，可作為分配梁使用，通過U 形卡與貝雷梁穩(wěn)定連接。貝雷梁片總量為10 片，均勻劃分為5 組且每組用90 cm 支撐架連接，再于貝雷梁下方布設(shè)鋼管支撐系統(tǒng)，以提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

鋼管柱支撐采取11 排、每排5 根的布置方式，分兩部分依次設(shè)置：6 排邊墩支撐柱，該部分盡可能架立在承臺上；剩余的5排架立在混凝土臨時承臺處。在各鋼管柱安裝過程中，分別在其頂部和底部設(shè)1 m×1 m×1 cm 連接鋼板，以連接各排鋼管樁，于該結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)置2 榀I40B 工字鋼，經(jīng)焊接后穩(wěn)定連接，達(dá)到提高整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的效果。鋼管柱與上下鋼板采取滿焊連接的方法，鋼管縱橫向間用I12 工字鋼支撐，同時配套[10 槽鋼斜拉，全面確保鋼管的穩(wěn)定性。

2.2 支架的搭設(shè)及強(qiáng)度驗算

（1）地基處理。施工區(qū)段均位于新改建河道中，由于時間較短，該區(qū)域的河床不存在松散軟淤泥層。精準(zhǔn)確定鋼管樁基礎(chǔ)的覆蓋范圍，將該區(qū)域清理干凈并整平，用15 t 壓路機(jī)壓實，以此提高片狀碎石的穩(wěn)定性，減小其在施工期間發(fā)生失穩(wěn)的概率[1]。在混凝土條形基礎(chǔ)成型后，每邊至少0.5 m 的范圍內(nèi)鉆孔注漿，再進(jìn)一步修整，經(jīng)試驗后要求實測值達(dá)到200 kPa 或更多，在此基礎(chǔ)上方可施工條形基礎(chǔ)，同時擇機(jī)預(yù)埋鋼管柱焊接鋼板。

（2）地基處理驗算。僅考慮一排樁處于最不利荷載的條件，兩柱結(jié)構(gòu)橫向和縱向的最大間距分別為3.0 m、12 m，按最不利工況計算，即長度12.0 m，臨時承臺基礎(chǔ)底面積為21 m2，由此可得：

式中 G荷載——支架所承受的荷載總值，kN

根據(jù)該計算結(jié)果可知，在地基承載力按200 kPa 的標(biāo)準(zhǔn)加以控制時，可以滿足承載要求，無特殊情況時不存在失穩(wěn)等質(zhì)量問題。

（3）支架強(qiáng)度計算。結(jié)合表1 內(nèi)容，對箱梁底10 片貝雷架的荷載量展開計算：

表1 32.6 m 梁支架受力統(tǒng)計

式中 L——長度，m

根據(jù)計算結(jié)果，求得每片的最大剪力：2022 kN/10=203 kN＜［τ］=265 kN。桿件應(yīng)力安全系數(shù)為265 kN/203 kN=1.3，計算結(jié)果與相關(guān)規(guī)范對比，滿足要求。

3 主要施工工藝

3.1 鋼管柱的安裝

全站儀測放，精準(zhǔn)確定鋼管樁基礎(chǔ)的施工范圍，應(yīng)保證位置偏差不超過3 cm，給后續(xù)施工提供精準(zhǔn)的參照基準(zhǔn)。在確定鋼管底板的具體安裝位置后于墩臺處用墨線彈出，在承臺上鉆孔且將深度控制在30 cm 左右；拌制砂漿，設(shè)置厚2～5 cm 的調(diào)平層，將鋼管底鋼板安裝到位并再次檢測，確定鋼管柱的具體安裝位置；適度修整鋼管柱底口，清理干凈后采用焊接工藝使其與底板鋼筋穩(wěn)定連接。跨中設(shè)置2 排鋼管樁，由專員組織測量放樣，目的在于確定混凝土底梁的基礎(chǔ)位置，適度埋置基礎(chǔ)，進(jìn)入原狀土的深度應(yīng)達(dá)到0.5 m 及以上，同時組織有關(guān)于地基承載力指標(biāo)的檢測，要求實測值達(dá)到250 kPa 或更高，若不滿足要求則通過加寬或者加深的方式進(jìn)一步處理，并再次檢測，直至達(dá)標(biāo)為止。隨后組織立模作業(yè)，預(yù)埋鋼管錨固鋼筋及鋼板，在確保位置無誤且具有穩(wěn)定性后澆注C30 混凝土，此后再次檢查，要求鋼管錨固鋼筋及鋼板均能夠滿足位置要求，否則需及時調(diào)整[2]。以混凝土的強(qiáng)度為準(zhǔn)，滿足要求后即可安裝鋼管柱。

3.2 橫梁、縱梁的安裝

取16 mm 厚的鋼板用于鋼管柱頂部的封頂作業(yè)，設(shè)置砂筒后于該結(jié)構(gòu)的上方布設(shè)2I50a 工字鋼橫梁，再于該橫梁的頂面用鋼尺劃線，以作為縱向貝雷梁的安裝控制基準(zhǔn)。結(jié)合設(shè)計圖紙在地面完成貝雷梁的拼裝作業(yè)，經(jīng)檢查后利用吊車吊裝至橫向工字鋼處，設(shè)置騎馬螺栓，以保證貝雷梁與橫梁可穩(wěn)定連接，再對貝雷梁端頭采取橫向聯(lián)接加固措施。貝雷梁安裝到位后，于該處按40 cm 的間距標(biāo)準(zhǔn)依次設(shè)置I16 工字鋼。為營造安全的施工環(huán)境并保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需提前組織支架靜載試驗，以判斷支架的實際使用情況，例如撓度沉降、預(yù)拱度等指標(biāo)。

3.3 模板的安裝

（1）底模。底模安裝期間做好對預(yù)拱度的控制，該值等同于設(shè)計值與支架預(yù)壓的彈性變形量的總和，采取加減薄鋼板的方式，以便有效調(diào)節(jié)預(yù)拱度。預(yù)拱度的分布需呈二次拋物線形式，其中在跨中處達(dá)到最大值。隨著混凝土澆筑作業(yè)的開展，其伴有干燥收縮現(xiàn)象，加之預(yù)應(yīng)力的促進(jìn)作用將進(jìn)一步加大收縮量，針對此方面的問題需設(shè)置梁體壓縮量，盡可能避免裂縫等質(zhì)量問題。

（2）外模。以43 號鋼軌為基礎(chǔ)材料，安裝到位后形成外模，調(diào)整軌距軸中線寬1950 mm，設(shè)置適量定位卡，以確保其能夠穩(wěn)定在I16 工字鋼上；若無誤再將外模桁架和滑模小車有序安裝到位，緊密拼接外側(cè)模，避免不平整以及結(jié)構(gòu)縫隙過大的問題，在模板間產(chǎn)生的細(xì)微接縫處粘貼雙面膠，以免混凝土澆筑期間漏漿[3]。

（3）端模。精準(zhǔn)控制錨墊板的位置，使其能夠與模板保持緊密貼合的關(guān)系，施工期間要求錨墊板壓漿孔朝上；安裝端模，此過程中應(yīng)控制好端模的姿態(tài)，使其維持水平的狀態(tài)，逐根將波紋管從錨墊板中穿出。待端模安裝到位后將其與側(cè)模、底模及內(nèi)模穩(wěn)定連接，以構(gòu)成完整的模板體系。

（4）內(nèi)模。以設(shè)計圖紙為準(zhǔn)逐塊完成模板的拼裝作業(yè)；加強(qiáng)對內(nèi)模底腳的防護(hù)，于該處用鋼管支撐（要求材料的壁厚應(yīng)滿足要求）在底模上；以內(nèi)模安裝高度為參考嚴(yán)格控制鋼管的長度，使兩者具有相適性；內(nèi)模拼裝施工期間檢測并控制模板的截面尺寸，各連接部位均要具有穩(wěn)定性與緊密性，在此條件下澆筑混凝土，否則易在混凝土自重以及外力作用下出現(xiàn)模板失穩(wěn)等異?，F(xiàn)象。

3.4 鋼筋的安裝

內(nèi)模的安裝，按先底板、后腹板的順序依次完成各處的鋼筋綁扎作業(yè)，再定位預(yù)應(yīng)力管道加以固定。內(nèi)模安裝到位后即可進(jìn)入頂板鋼筋的綁扎環(huán)節(jié)。鋼筋與模板間需設(shè)置防護(hù)裝置，即保護(hù)層墊塊，根據(jù)側(cè)面和底面的結(jié)構(gòu)情況，按照每1 m2至少4 塊的方式設(shè)置，對于綁扎期間所產(chǎn)生的鐵線頭需合理控制其姿態(tài)，不可伸入保護(hù)層內(nèi)。在組織頂板鋼筋的綁扎作業(yè)時，首先需要設(shè)置高程控制點(diǎn)，再根據(jù)該參照基準(zhǔn)嚴(yán)格控制頂板鋼筋的高度，確保成型質(zhì)量。底、腹、頂面板鋼筋交叉點(diǎn)按梅花形綁扎，骨架綁扎成型后保證其在模板的正確位置，不得傾斜、扭曲。施工中為確保底板、腹板、頂板鋼筋的位置準(zhǔn)確，根據(jù)實際情況加強(qiáng)架立筋設(shè)置，可采用增加架立筋數(shù)量或增設(shè)W 或N 形架立筋等措施。為保證混凝土入槽順利而臨時移動面板鋼筋，在混凝土澆筑到位前應(yīng)將鋼筋恢復(fù)原位，因定牢固。

3.5 施工注意事項

箱梁施工中注意預(yù)埋件的預(yù)埋，主要預(yù)埋件有通風(fēng)孔、排水孔、泄水孔、伸縮縫預(yù)埋件、防撞墻預(yù)埋鋼筋、梁體徐變觀測元件和防落梁措施的預(yù)埋件，施工時嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求進(jìn)行。當(dāng)預(yù)埋筋與梁體結(jié)構(gòu)相碰時，可適當(dāng)移動梁體鋼筋或彎折，保證預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

在應(yīng)用鋼管柱貝雷梁現(xiàn)澆支架法后，可形成流水化作業(yè)的模式，在確保施工質(zhì)量的同時有效縮短時間，解決傳統(tǒng)方式下現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、成本投入高等問題，材料、設(shè)備等資源均得到充分的利用，切實保證制梁的質(zhì)量和速度。總體來看，鋼管柱貝雷梁現(xiàn)澆箱梁支架法的應(yīng)用效果較好，值得應(yīng)用于類似工程。