浅谈小箱梁简支连续支架技术

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摘要：满堂支架施工具有施工工艺简单，无需大型的机械设备，施工速度快的优点，广泛应用于小箱梁简支连续工程中。本文以实际工程为例，探讨了小箱梁简支连续支架技术。

关键词：简支连续；满堂支架；支架技术

中图分类号：S605文献标识码： A

一、工程概况

某桥根据现场实际情况,设计中采用(4×40+3×40)m先简支后连续小箱梁结构形式,斜交角度为45°。桥梁位于直线和R=1000m平曲线上,两侧纵坡均为215%,变坡点处设置R=1800m的凸型竖曲线。全桥布置为(4×40+3×40)m预应力小箱梁结构,梁高212m,全桥横向共由7片小箱梁组成,小箱梁之间采用20cm厚的现浇湿接缝联结,每2片梁现浇横向湿接缝宽度为01977m;小箱梁中梁顶板宽2140m,边梁顶板宽2165m,在圆曲线段,通过调整顶板的外悬臂长度以适应桥面线形的变化,底板宽均为1m。箱梁顶板厚度为20cm,跨中底板厚度为20cm,墩顶增至25cm;腹板厚度为20cm,横隔墙处增至34cm。中支点处现浇横梁梁内厚度为110cm,梁间厚度为45cm,边支点现浇联结横梁,厚度30cm。全桥现浇梁采用满堂支架施工，现浇段支架均超过20米，地面最大高差10米，支架最高处为32.5米。

二、支架技术

（一）基础处理

1、原地面处理

根据设计提供地质资料结合我分部施工期间现场勘探，现浇梁地质无不良软弱地质，也无岩溶发育区段，在回填碎石土前需要采用挖机进行清除地表虚碴，清除墩或台间表层耕植土、有机土等杂物，当纵横向地面坡度变化时，做成高1.2m，宽2m台阶，确保边坡稳定。

2、回填

地面处理完毕，报验合格后，采用碎石土回填，回填最大粒径不宜超过15cm，采用YZ-20JC压路机分层碾压，底层按厚度不大于50cm控制，压实系数不得小于0.8,面层1m内深范围按虚铺厚度35cm控制，压实系数应大于0.9。回填宽度顶部按不小于梁边线外2m，其回填边坡比按1：1.5m坡比回填。在碾压过程中应严格控制分层厚度和最佳含水量，确保压实密度，每层必须进行检测压实度和地基承载力，如果压实度和地基承载力达不到200Kpa应多碾压，或减少虚铺厚度。回填实应从低处开始回填，当有台阶时应及时施作C20片石砼挡墙，在回填时要避免墩受偏压。

3、地面硬化处理

基底处理好后压实度和地基承载力检测合格后，浇筑30cm厚C20混凝土基础。地面横向坡度按水平考虑，纵向坡度按线路坡度设置，以便于顶底托的调节。硬化宽度为梁边线外侧1.5m。

（二）支架布置形式

立杆：立杆纵向布置为：3×0.6m+1×0.3m+3×0.6m+49×0.6m+3×0.6m+1×0.3m+5×0.6m，横向布置为：2×0.9m+5×0.6m+4×0.9m+5×0.6m+2×0.9m。立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层、各步接头必须采用对接扣件连接。

（三）脚手架搭设

底座应准确地放置在定位线上，底座的轴心线应与地面垂直。首层立杆接头应交错设置，相邻套筒不得在同一步距内。脚手架搭设应按立杆、横杆、斜杆、连墙件的顺序逐层搭设，每次上升高度不大于3m。底层水平框架的纵向直线度应≤L/200；横杆间水平度应≤L/400。脚手架的搭设应分阶段进行，第一阶段的撂底高度一般为6m，搭设后必须经检查验收后方可正式投入使用。脚手架全高的垂直度应小于L/500；最大允许偏差应小于100mm。连墙件必须随架子高度上升及时在规定位置处设置，严禁任意拆除。可调底座及可调托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣，插入立杆内的长度不得小于150mm。顶层自由端长度不得大于60cm，如超过60cm，顶托下第一个碗口必须设置纵横钢管扣接，减少自由挠度。现场测量。底座、顶撑与螺母捏和长度不得少于4-5扣，插入立杆内的长度不得小于150mm；底托、顶撑丝扣不得超过30cm。剪刀撑搭设：满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；支架两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑；剪刀撑底部与扫地杆扣接,顶部与顶横杆扣接，中间与立杆扣接，剪刀撑应支撑于地基上；剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件至杆端距离不应小于100mm。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

（四）支架稳定性验算

1、箱梁横断面面积S

S1=(0.4+0.4+0.2*2)*0.15/2=0.09m2

S2=(0.35+0.4)*0.4=0.3m2

S3=(0.35+0.4+0.4)*(1.4-0.4)/2=0.575m2

S4=(8.5-2.3-0.35-0.4)*0.22=1.199m2

S5=0.2*0.15/2=0.015m2

S6=0.45*0.15/2=0.034m2

S7=(8.5-2.3-0.35-0.4)*0.25=1.363m2

S8=(0.4+0.4+0.45*2)*0.15/2=0.128m2S9=(1.4-0.4-0.37)*0.4=0.252m2

S=（S1+S2+S3+S4+S5+S6+S7+S8+S9）×2=7.912m2

2、非墩台盖梁处腕扣式支架杆件验算

支架布置以90×120cm布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3：

a）钢筋砼自重：N1=（7.912*1*26）/12.3=16.72KN/m2

b）模板自重：0.5KN/m2

c）砼振捣产生的荷载：2.0KN/m2

d）施工人员及施工机具、材料运输荷载：0.5KN/m2

e）支架自重：0.05KN/根

单根钢管设计轴向力：

荷载组合：

（1）施工恒载：N恒=(16.72+0.5)*0.9*1.2+0.05=18.648（KN/根）

（2）活荷载：N活=(2+0.5)*0.9*1.2=2.7（KN/根）

轴向力：N=1.2N恒+1.4N活=1.2*18.648+1.4*2.7=23.628（KN/根）

3、钢管支架的稳定性检算

立杆的自由计算长度l0=步距+2a=60+2*30=120cm（a为水平杆中心线至模板支撑点长度取30cm）；单根钢管的截面面积A=4.89cm2；回转半径i=1.58cm

由于λ=l0/i=120/1.58=76，查表得折减系数φ=0.744N/（φ*A）=23628/(0.744*489)=64.94Mpa

10cm*10cm木方挠度计算（支架顶托上使用的横梁）：

纵向木楞采用6×9cm方木，材质为松木，弹性模量E=10000（N/m）

截面惯性距：I=1/6（bh）3=1/6*10*（10）3=1667cm4跨中挠度：fmax=1.3*10-2*Ql3/EI=1.3*10-2*2.3628*103*783/(1.0*105*1667)=0.09cm

10cm*10cm木方在组合荷载作用下满足结构要求。碗扣结点压密非弹性变形：每个碗扣压密变形按1mm计算，支撑变形为3×1mm=3mm早拆承托顶木方之间非弹性压缩变形2mm，承托与木方之间变形2mm，支架底部与支撑枕木之间变形为2mm支架基础变形5mm，支架沉降变形总计为13mm。

（五）预压

预压荷载为箱梁单位面积最大重量的1.1倍。本方案采用水箱加水分段预压法进行预压：施工前，按照水箱加工图纸加工好水箱，水箱采用3mm厚钢板进行满焊加工，加工好后进行试水试验，确保水箱不漏水。每一段预压长度为20米左右，由于首跨现浇长度为47米，故首跨需分三次预压，标准跨为40米及尾跨33米均需分两次预压。根据箱梁横截面特性，共制作6个大水箱（B型水箱）和6个小水箱（A型水箱），大水箱尺寸为：3米高，3米宽，6.5米长；小水箱尺寸为：1.5米高，2米宽，6.5米长。水箱加工后采用16t汽车吊进行吊装就位，大水箱安放在箱梁底板所对应的位置，小水箱安放在两侧翼缘板所对应的位置，12个水箱布置成3排4列，然后用水泵加水进行预压。

为了解支架沉降情况，在加水预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每5米布置一排，每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可用水管卸水，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸水时通过水管将水排至水沟中或桥位区外，以免影响处理好的地基承载力，卸水完成后采用16t汽车吊将水箱前移。卸水完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸水后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。

经过几跨施工，得出支架预压后总沉降量在4～15mm之间，最大非弹性变形量为13mm，平均非弹性变形量为7mm左右。

结束语

该桥梁工程施工完毕，从实施效果上看，满堂支架可以不需预留过车通道，能够克服高墩、跨路等诸多不利的因素，施工的安全性也能大大的提高，为今后类似的桥梁施工能有一个好的借鉴作用。

参考文献

[1] 戴谷.论满堂支架现浇箱梁施工技术要点[J]. 科技创新导报,2012(8).

[2]高锡龙.浅谈桥梁工程施工中满堂支架技术的运用[J].商品与质量・建筑与发展,2013年12期.