现浇箱梁H型钢支架技术探讨

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摘 要：随着我国桥梁技术快熟发展，现浇箱梁的施工方案也越来越成熟，例如H型钢支架、满堂支架、牛腿、贝雷架组合、移动模架等。近年来H型钢支架方案异军突起，成为现浇箱梁较常用的施工方案，本文主要对H型钢支架技术进行一些探讨。

关键词：H型钢支架；地基处理；支架搭设；支架预压

1 地基处理

地基的处理是H型钢支架方案最重要的一环，基础以上荷载均传递到基础上，所以基础的处理必须达到设计要求的承载力。（1）支架搭设时首先将原地面整平压实，然后填筑1m左右厚洞渣，分层填筑压实，每层0.3m厚，压实度不小于96%，设2%的横坡，四周设排水沟，确保可顺利排出雨季雨水，杜绝基础被积水浸泡，对标高进行严控，从而确保支架高度。洞渣回填后，实测地基承载力不小于210Kpa；（2）依据梁柱式支架的布设，对混凝土基础进行现浇。混凝土基础为C40混凝土，尺寸为300M×150M×50M，基础上下各设置为Ф12钢筋骨架，间距为10×10cm，设置与支架连接的预埋件，放样要精准，确保支架正确的支立位置和横向连接的可靠性。

2 支架搭设

现浇箱梁支架采用梁柱式支架，支架结构从下至上逐次为：扩大基础、H型钢支架、砂筒、纵向分配梁（双HN200X100）、横梁（HN500X200，墩身位置因跨度较大，横梁选用HN700×300）、纵向主梁（HN500X200）、横向方木（15cm×15cm）、底模板（底模为1.2cm竹胶板）。

3 具体搭设顺序、搭设方法

（1）利用吊机分层拼装H型钢支架，首先与基础中的预埋件连接，每层均连接到位后再向上拼接，中间设置多个临时墩，临时墩横向之间利用方钢进行连接。支架搭设过程中，采用揽风绳保护，揽风绳随支架高度升高，最后固定在支架顶端。揽风绳向上坡向施拉，上坡向每座支架施拉2道，下坡向一排支架施拉2道，揽风绳采用10mm钢丝；（2）墩顶位置支腿分情况布设。主线墩柱已浇筑完成的贴墩柱布设型钢支腿，利用槽钢背带固定在墩身上，顶部安放横梁；未浇筑的墩柱在墩顶预留孔洞（在墩柱浇筑前，在孔洞下方按照10cm一层布设三层φ12钢筋网片进行加固），安放丝杠和牛腿，丝杠和牛腿下方再设置抱箍，对丝杠和牛腿进行加固，牛腿顶安放横梁；柱顶设置有盖梁的墩柱贴墩柱布设型钢支腿，利用槽钢背带固定在墩身上，型钢支腿和墩柱之间加塞15M定型钢垫块，确保支腿不受盖梁影响，型钢支腿再设横向和剪刀撑连接，支腿顶部安放横梁。匝道独柱在墩柱位置布设梁柱式支架，沿墩柱四周形成框架，每联设置三排临时墩，每排两座；（3）中间临时墩H型钢支架顶四角安放砂筒，砂筒顶放置纵向分配梁，保障稳定受力，砂筒上下钢板全都利用螺栓和型钢进行连接。纵向分配梁顶放置横梁，横梁顶安放纵向主梁，纵梁间距1.5米，纵横梁之间利用U型卡连接，形成整体框架，防止倾覆，同时便于拆；（4）纵向主梁顶面以30cm间距（中心间距）排布15cm×15cm方木，在方木上铺设12mm竹胶板作为底模；（5）支架搭设需注意问题。1）型钢等主材进场前，必须对材料的力学性能、外观、防锈、防腐等指标进行质量检验，经检验合格后，方可进入施工现场；2）在搭设支架前，先对地基稳定性、承载力、排水设施等进行检查，自检合格后报监理工程师验收合格签认后方可进行搭设；3）高支架需分段搭设时，每段必须测量支架垂直度，保证垂直度在允许范围内。

4 支架预压

为消除基础非弹性变形和检查地基实际承载力，支架安装前对基础进行预压，基础预压采用钢筋或者型钢，每个支腿基础分别预压，加载总重不小于支腿计算承受重量的1.3倍。

为消除支架整体非弹性变形和检查支架的整体稳定性，在支架安装后对支架整体进行预压，预压采用砂袋预压，预压范围为一联支架，加载总重不小于箱梁设计重量的1.3倍。

（1）加载顺序：分三级进行加载，第一、二次分别加载总重的50%，第三次加载总重的30%；（2）预压观测：基础预压布设5个点，整体预压观测位置设在每跨的L/2，L/4处，每组分左、中、右三个点，位置分别设置在底板左侧、中部、右侧，每跨共设置15点。在点位处固定观测杆，进而为沉降观测提供便捷。利用水准仪对沉降进行观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。在沉降观测过程中，每次观测结果都要做详尽的记录，并向监理工程师报送观测结果并其认可同意。第一次加载后，每隔2小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且观测时间不少于24小时，进行第二次加载，循此步骤，直到第三次加载结束。第三次加载沉降稳定后，经监理工程师同意，方可对其进行卸载；（3）卸载：吊车吊运钢筋（或型钢）加上人工配合均匀卸载，卸载的同时保持观测。卸载完成后记录好观测值方便计算支架及地基综合变形。依据观测记录，对预压沉降结果进行归纳整理；（4）预压结果汇总：现浇箱梁支架预拱度理论计算与设置；序号项目计算以及取值备注。1）支架卸载后由上部构造自重及活载一半产生的竖向挠度 f1 也可以由设计院提供；2）支架在荷载作用下的弹性压缩 f2 通过计算纵梁挠度和立柱压缩值得出；3）支架在荷载作用下的非弹性压缩 f3=12mm 主要据底模抄垫情况得出；4）支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷 f4=15mm 以桥位地质及地基受力情况计算；5）预拱度 f=f1+f2+f3+f4；6）预拱度值设置 fx=4f*x*（L-x）/L2 按二次抛物线法分配。（5）根据预拱度值设置值采用砂筒或者加塞钢垫的办法调整钢支架的高度；（6）支架预压卸载后必须重新检查连接螺栓是否松动，若出现松动情况重新上紧至其牢固。

5 支架的拆除

在现浇混凝土结构物施工中现浇混凝土箱梁支架拆除是其中一道具有关键作用的重要施工工序。施工支架拆除不当，即混凝土结构物约束解除不当，会致使其内在受力失衡，使进而导致混凝土结构物内在质量受到损伤，形成发纹微缝开裂，故而一定要按合理的施工工序对现浇混凝土箱梁支架实施拆除。（1）拆架时间。养护时间7d，抗压强度达到设计要求100%，并经项目总工、质检人员和监理工程师的检查验证，确认支架不再被需要时，并经监理工程师确认批准，方可对施工支架进行拆除。（2）拆架顺序。每联拆除，从跨中向两端头对称拆除翼缘板部位支撑、支架从跨中向两端头对称拆除底、腹板部位支撑、支架顺序进行。严厉杜绝未拆完内模竖向支撑即拆支架、未拆完翼缘板部分支撑支架即拆底腹板部位支撑支架，严防结构在体系转换时产生破坏性荷载拉裂梁体。

6 结语

在现浇箱梁各种支架方案中，H型钢支架以其适应性性广，施工工艺简单，支架重复利用率高等优点，正逐渐成为现浇箱梁支架方案的首选。H型钢支架方案也会更加成熟。本文的现浇连续箱梁支架方案是结合工程的实际特点而探讨的，具体实施还应结合其项目的特点进行调整和修改，例如纵横坡的调整等细节。

参考文献：

[1]中国路桥集团第一公路工程局主编.公路桥涵施工技术规范（JTJ042-2000）[S].人民交通出版社，2000.

[2]交通部第一公路工程总公司.公路施工手册桥涵 [M].人民交通出版社，2000.

[3]梁伟江.现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术[J].铁道勘察，2005.