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摘要：桥梁施工中，连续梁支架现浇技术的应用可以使连续梁适应更大跨度及不同地质类型，具有施工简单易行、质量控制效果佳和计算简单等特点，使得桥梁在整体性和功能性得到更好的发挥。为了探究分析连续梁现浇支架的设计和施工关键技术，结合某工程实例，通过对具体的连续梁现浇支架的相关计算及连续梁施工关键技术进行阐述，旨在为工程的顺利完成提供技术基础，保障桥梁工程的功能性和安全性。
关键词：桥梁工程；连续梁现浇筑支架；设计；施工关键技术
连续梁现浇支架可以有效的应用到桥梁工程施工中，结合有效的地质资料和工程信息，完成对连续梁现浇支架的设计。具体设计中合理的对支架进行优化加固，有效的保障连续梁现浇支架的功能性和稳定性。此外，在具体的支架现浇法施工连续梁的施工中，强化对关键技术进行控制，明确具体施工流程，完善支架的安装和加固，本文详细对这些内容进行解读和分析。
1工程概述
赣龙铁路扩能改造工程为新建电气化双线铁路，设计行车速度为客运200km/h，货运120km/h。绵江特大桥34#～37#墩连续梁位于江西省瑞金市境内，主跨跨越七堡河，为施工中的控制性工程。
该地区年平均气温约为19.3℃，七月份的平均气温为29.5℃。另外，区域内的年降水量较高，约为1400~1800mm，且降水主要集中在3月-6月。七堡河水流流向由左至右，与线路夹角57，桥址处汇水面积F=68.22 ，设计流量Q=569 ，设计水位H=191.56m，设计流速V=2.36m/s；桥址区的岩土层按其成因主要有：第四系人工填土（素填土）层（Q4ml）,第四系冲洪积相（Q4al+pl）粉质黏土和上更新统卵石土，白垩纪中统沙县组（K2S）粉砂岩。
该连续梁结构类型为有砟轨道（32+48+32）m预应力混凝土双线连续梁，连续梁全长113.1m，梁体为单箱单室，变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.2m,顶板厚度34～65cm，腹板厚度50～70～95cm,底板厚度30～90cm,中支点处截面梁高3.40m，边支点及中跨跨中截面梁高2.80m。该处连续梁主要工程量为：C50混凝土1293.3 ,钢筋210.1吨，预应力钢绞线66.78吨。
为了保障工程的顺利展开，该连续梁施工选择支架现浇工艺。
2连续梁现浇支架的设计分析
为了保障连续梁现浇支架工艺的有效应用，先对总体施工方案和施工工艺流程进行解读，再合理的展开相关计算工作，具体内容如下。
2.1施工总体方案
连续梁现浇支架的施工，抢在汛期之前，在施工墩位处搭设现浇支架，支架采用钢管桩作为立柱跨中支架基础采用钻孔桩基础，墩旁支架基础直接利用桥梁承台。混凝土分两次浇筑成形，第一次浇筑底板及腹板，第二次浇筑顶板。箱梁内、外模采用木模，内支撑采用钢管托架支撑。支架从下到上依次为：钻孔桩基础、钢管立柱、横向分配梁、贝雷梁、横向分配梁I14、外模板支架、底模板及外侧模、内模。
2.2现浇支架构造和支架现浇法施工流程
根据支架受力需要及桥位处水文地质情况，支架跨中支墩基础选用Ф1.00m钻孔桩基础，混凝土强度等级选用C30混凝土，每排基础4根， 3.0m等间距布置，桩基嵌入粉砂岩层（ =500Kpa）2.0m以上，跨中支墩选用Ф800×8mm钢管桩立柱，钢管桩插入钻孔桩5m。支架边支墩选用Φ600×8mm钢管桩立柱，每排4根，等间距3.0m，立于主桥承台上。每排钢管桩立柱横向联接系选用[20槽钢做横杆，[16槽钢做斜杆，依钢管桩自由长度不大于6米布置，联接系杆件长细比满足要求。
边支墩桩顶横向分配梁选用三拼I45工字钢，中支墩桩顶分配梁选用4根I56工字钢。
支架上部结构，纵桥向边跨支架为（15+12）m连续梁，中跨为（15+12+15）m三跨连续梁。横桥向沿纵向采用20片单层贝雷梁，且每两片采用标准花架联接，共十组。在贝雷片纵梁上布设横向分配梁，沿桥纵向以60cm间距铺设I14工字钢，以作为横向分配梁。在横向分配梁上搭设满堂支架，满堂支架顶部设可调顶托与底托。满堂支架系统布置依箱梁结构特性确定，其中翼缘板下四行，等间距85cm；腹板下等间距30cm设置四行；底板下设置5行，等间距60cm。
模板选用木模板。根据全桥线性控制需要，底板位置顶托上横桥向铺设I12工字钢，后铺设10cm×10cm纵向方木；翼缘板位置顶托上纵桥向铺设I12工字钢，后铺设10cm×10cm横向方木。在方木上铺设15mm厚优质竹胶模板做箱梁外模。
支架现浇法具体的施工工艺流程如下图1所示。
施工中，积极采取措施，确保支架的整体稳定性。
支架边支墩直接坐于墩身承台面上，与墩身拉杆孔按排间距不大于6m设置连墙件，增加立柱纵桥向约束。在中支柱距地面1/3高度处增加Ф450×6mm纵桥向联接钢管，与边支柱焊接,同时在中支墩和纵向联接钢管间焊接斜杆联接。如此更大程度减少中支柱纵桥向自由长度，保证压杆稳定。
2.3组合支架的相关计算
支架受力验算采用ANSYS有限元软件计算，分别对连续梁边跨和中跨分别建模验算。现以中跨为例阐述该方案中验算过程。
通过对梁体纵向、横向分割，计算得到荷载集度。
混凝土容重γ=26.5KN/m3，由于连续梁为变高度、变截面形式，根据截面变化情况将箱梁沿桥纵向分成8个对称截面进行受力分析，截面划分如下图2所示：
将箱梁截面切割为A1(翼缘板外侧)、A2（翼缘板内侧）、A3（腹板）、A4(底板)进行受力分析（图3）：
受力分析完成后，完成对贝雷纵梁建模验算，具体的贝雷纵梁检算中，可以根据情况分为多组展开验算。对于墩旁支墩横梁的受力分析，且按照如下公式情况完成对剪应力、弯曲应力等的计算。
弯曲应力：σmax=Mmax/W （1）
剪应力为：τmax= (Qmax×Sx)/( Ix×δ) （2）
通过计算后，得到工程支架的抗剪强度符合工程的相关质量标准。且中跨变形为7.5mm，得到支架的刚度与强度符合工程要求。同理完成对于中墩横梁的验算。
完成对墩旁支墩横梁的分析完成后，再进一步的对钢管桩的单桩轴向应力、长细比、整体稳定性进行验算，具体的验算分别对φ800×8mm、Ф600×8mm不同类型钢管进行验算。
通过上述验算，确保支架强度、刚度、稳定性满足设计要求。
3连续梁支架现浇法施工关键技术
（1）支架拼装
针对现浇支架的拼装，需要严格的按照具体的流程，依次展开墩旁立柱、中间墩柱的安装，墩柱横梁安装，贝雷梁安装。具体的安装中，合理安排吊装顺序，吊装过程中，要严格的按照具体的吊装工艺和吊装流程，以较为合理的速度的安全施工。桩基础及钢管桩墩柱、墩柱横梁、贝雷梁的安装精度，直接决定着计算模型对实际施工的代表性可靠程度。在施工中，保证测量工作应贯穿于整个支架搭设过程。另外，通过加强对焊缝高度、焊接质量的检查，保证支架各钢结构单元的可靠性。在支架搭设完成后采用堆码沙袋法和水袋法对支架进行静载实验，支架预压荷载满足最大施工荷载的1.1倍。通过静载试验，检查支架的各项力学性能满足要求，确保施工安全，并消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，为模板的合理起拱提供依据。
（2）模板工程
连续梁支架现浇法施工中的模板工程对桥梁工程的整体质量具有直接的影响。支架预压后，根椐设计标高和预设拱度进行底模标高调整，同时安装支座；满足要求后安装底模和侧模，模板从梁一端顺序安装，要求接缝严密，相邻模板接缝平整，接缝处用贴胶带密封，防止漏浆，并在模板面板上涂刷脱模剂，保证混凝土表面的光洁和平整度，确保梁体外观质量。底模、侧模安装后，绑扎底板钢筋、横隔板钢筋、腹板钢筋，再安装内侧模、内模支撑及内顶模，最后绑扎顶板钢筋。模板安装过程中，做好底模和侧模的控制测量，保证模板的安装误差在规范允许范围内。
（3）混凝土施工工艺
箱梁砼采用C50砼，混凝土配合比通过设计和试验配制确定，箱梁混凝土按两次灌注完成，采取输送泵供应，混凝土浇筑时间控制在初凝时间内。底板混凝土浇筑，下料一次数量不宜太多，并且要及时振捣，尤其边角处必须填满混凝土并振捣密实，以防浇筑腹板时从底板与腹板倒角处翻出，底板不需分层浇筑。腹板混凝土浇筑：两侧腹板混凝土要同步进行，其混凝土高差不超过1m，以保持模板支架受力均衡。顶板混凝土浇筑为二次浇注，浇注前对腹板与顶板混凝土连接部分进行凿毛，顶板混凝土浇筑顺序为先中间，后浇两侧翼缘板，但两侧翼板要同步进行。为控制桥面标高，必须按两侧模板标示高度进行混凝土浇筑，并现场每隔2m设置一个标高控制点，保证主梁混凝土面平整，保证桥面纵、横向坡度符合要求。
浇筑完成后，需要合理的展开混凝土的养护工作，保持环境的湿度，避免裂缝产生。
（4）支架拆除
现浇箱梁施工完成后，对支架进行拆除，支架拆除应遵循后支先拆、先支后拆的原则。
结束语：
结合绵江特大桥（32+48+32）m连续梁支架现浇法施工，对连续梁现浇支架的设计和支架法施工的关键技术进行阐述。通过相关建模计算工作，完成对连续梁现浇支架设计的检算，从而保障设计的有效性和可靠性。结合支架现浇法施工的关键技术，严格控制施工流程，保障桥梁工程的顺利完成，规避质量隐患和安全隐患。
参考文献：
[1]李勇军.浅谈大跨连续梁现浇支架的设计和施工[J].中小企业管理与科技, 2011(13):223-224.
[2]文玉斌.大跨连续梁现浇支架的设计和施工分析[J]. 低碳世界, 2014(3):212-213.
[3]李江.基于连续梁支架现浇施工技术的探索[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013(18).
[4]张绍旭.连续梁现浇满堂支架施工技术研究[J].工程技术:全文版, 2016(7):00160-00160.
[5]吴水根,吴晓亮.现浇连续梁跨河道的支架设计与施工[J].结构工程师,2015, 31(2):207-212.
[6]范超, 陈诚, 孙晓伟.连续梁0号块现浇支架反力法预压施工关键技术[J].施工技术, 2016(S1):323-324.
论文作者:孙斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年35期
论文发表时间:2017/3/23
标签：支架论文; 现浇论文; 混凝土论文; 腹板论文; 钢管论文; 模板论文; 底板论文; 《基层建设》2016年35期论文;