摘要：在高墩现浇箱梁施工中，采用钢管柱和贝雷片作为支架，可避免大面积处理地基，能够减少人员及材料的投入，提高施工效率。结合支架施工实例，着重介绍采用钢管柱和贝雷片组成的贝雷梁钢管柱的构造和施工中的运用。
关键词：现浇箱梁；钢管柱；贝雷片；支架
1、工程概况与桥梁结构
1.1工程概况
蒙自互通立交为云南蒙文砚高速公路线路起点，位于云南省红河州蒙自市城南上长冲村，为双喇叭结构。立交主线长1799米，包括主线桥梁2座，匝道桥7座。
1.2桥梁结构
蒙自互通立交桥梁上部结构分别为预制T梁和现浇箱梁。其中现浇箱梁为普通钢筋混凝土结构，共计20联，78跨，梁高1.4m，结构断面形式为单箱4室及单箱两室两种断面，跨度均为20m，最高墩身为47m，，最低10.5m，平均28.2m，采用的C40现浇混凝土。桥面和箱梁底面最大横坡为6%。
1.3地形特点
桥址位于蒙自市上长冲存南侧，原始地貌属低谷，群山环绕，地形陡峭，施工场地有限。
2、现浇支架的比较选定
根据现场地形很结构特点，经分析能适用于该桥墩较高，并且多跨同时浇筑的支架主要有碗扣式满堂红支架和贝雷梁钢管柱支架两种形式，表2.1中对这两种支架形式从结构受力、安全性能、地形情况、难易程度及经济性能等几方面进行了比较。
表2.1 支架施工技术性能比较
从表2.1中可以看出，采用贝雷梁钢管柱支架，安全性较高，对地形要求较低，施工效率高，总成本较低。因此，综合技术、工期、经济等各方面因素，最后选择贝雷梁钢管柱式支架作为箱梁的现浇支架。
3、支架的设计与验算
3.1支架的总体布置
该体系采用钢筋混凝土条形基础作为承重基础，基础基底经换填处理，地基承载不小于305kpa；采用Φ820mm螺旋钢管作支撑柱，以16#、40#槽钢进行斜向及横向连接，加强整体稳定；上设双拼工字钢及双层双拼贝雷梁分别为横梁、纵梁；搭设碗扣式钢管脚手架调整箱梁横向、纵向坡度。贝雷梁钢管柱支架总体布置（图3-1图3-2）。
图3-1贝雷梁钢管柱支架总体布置图
3.2荷载计算
本工程现浇箱梁贝雷梁钢管柱支架的验算是按高度最高、风险性最大的一联进行了验算，该处支架高度达到47m，为单箱四室结构。梁高1.4m，底板宽12m-21m，顶板宽16m-25m。施工时分2次浇筑，考虑到支架最高达47m，为简化计算，确保安全，计算式假定2次混凝土同时施工，并假定箱梁纵梁为一均布荷载，按单跨简支梁进行计算。采用迈达斯有限元程序建模计算，纵梁、横梁、分配梁强度及刚度验算满足要求；钢管柱承载力满足要求；混凝土条形基础承载力满足要求。
4、现浇箱梁施工技术
4.1条形基础施工
条形基础为C30钢筋混凝土结构，施工前对地基进行处理，换填2m厚渣石，使用22t振动压路机经三层碾压夯实；在条基混凝土施工前提前安装M30钩头螺栓，采用法兰盘进行限位，并保证螺栓的外露长度、垂直度及法兰盘的中心位置满足施工要求（图4-1）。
4.2钢管柱的加工及安装
根据现场地形条件，每一联钢管柱安装长度唯一，考虑到钢管柱在后续施工周转使用，避免二次加工改造，提高施工效率，制定详细的钢管柱长度加工计划：加工了12m标准节及0.5m，1m，1.5m三种调整节，用M30高强螺栓进行连接。每一标准节的加工需要进行法兰盘、加劲板及连接钢板的焊接工作。法兰盘为Φ820mm钢制法兰，安装应与钢管垂直，使用角尺进行测定（图4-2）。
图4-1 法兰盘预埋安装图
图4-2 柱顶法兰盘安装图
钢管柱两端的法兰盘螺栓孔应对应一致，采用8毫米的连续角焊缝焊接，内外两道，焊缝应饱满，在法兰上沿圆周方向焊接8块加劲板与钢管连接，双面满焊（图4-3）。
为保证柱顶横梁与钢管柱连接牢固，在钢管柱顶安承压钢板，与横梁进行焊接，承压钢板与钢管柱采用M30螺栓连接，在钢管柱吊装前安装完毕（图4-4）。
钢管柱间采用槽钢进行连接，在钢管柱上焊接连接钢板，槽钢与其采用M30螺栓连接。连接钢板安装按照设计方案布置间距并保证同轴，中柱与边柱分别布置3道及2道。考虑到钢管柱的安装垂直误差、连接钢板的间距偏差及槽钢的加工误差，连接钢板的螺栓孔设计成椭圆形孔（图4-5）。
图4-3 加劲板安装图
图4-4 承压钢板安装图
钢管柱安装使用两台经纬仪90度角进行垂直度控制，确保钢管柱竖直，不偏心受压。安装一层一层的进行，每一层钢管柱安装完成后进行横向撑及剪刀撑的连接，再进行下一层钢管柱的安装。
4.3连接槽钢的加工及安装
连接槽钢采用16#、40#作为剪刀撑及横向撑。每种连接槽钢有2种尺寸规格（图4-6、图4-7），分别用于每墩支撑体系的横桥向及纵桥向的连接，槽钢两端割撑椭圆形孔，方便连接。
图4-5 连接钢板加工图
图4-6 横向撑加工图
图4-7 剪刀撑加工图
图4-8 支架安装横断面图 图4-9 支架安装纵断面图
安装时，使用2台吊车配合人工进行操作，槽钢与连接钢板采用M30高强螺栓进行连接（图4-8、图4-9）。这种连接方式安拆操作简便，施工效率较高。如采用焊接工艺，不仅人员操作困难，焊接质量不易保障，而且拆除时增加了气割的工序，降低了施工工效。
4.4横梁的加工及安装
横梁采用的是双拼I50B工字钢，两根工字钢之间采用焊接连接，焊缝宽度为10cm，间距1m布置；对于横梁的接长，对接处采用满焊，并附加六边形钢板进行加强（图4-10）。每根工字钢接头错开布置。横梁安装至钢管柱顶后，与柱顶承压钢板进行焊接，焊缝长度不小于30cm（图4-11）。
图4-10 横梁与柱顶连接
图4-11 横梁加工图
4.5纵梁及分配梁的安装
纵梁采用“321”贝雷梁，以组为单位进行安装，每组为双排双层，在场地拼装成型。安装到位后，各组之间采用10#槽钢进行横向连接，上、中、下设置3道，纵向间距3m（图4-12）；贝雷梁与横梁采用槽钢进行临时固定（图4-13）。
图4-12 贝雷梁连接图
图4-13 贝雷梁临时固定图
分配梁为上部荷载的传力梁，采用的是I10工字钢，铺设后与贝雷梁使用U型夹进行连接。
4.6碗口式支架搭设
为满足桥梁横向、纵向坡度的要求，设置碗扣式支架调整标高。支架平均高度为4m。碗扣支架立杆步距1.2m，横杆在桥墩两侧各4m位置，间距60cm×60cm，在空心箱室位置间距60cm×90cm，在腹板位置间距60cm×60cm。碗扣支架要牢固，需设置剪刀撑、扫地杆进行加固连成整体。剪刀撑布置为支架横桥向、纵桥向2个最外侧断面，中间按断面间距不大于4.5m进行设置，且中间纵桥向每条腹板下必须设置1排，顶端和底部均设置水平剪刀撑。扫地杆在横纵桥向加密区间距不大于1.2m，非加密区不大于1.8m。
5、结束语
利用钢管柱和贝雷片做现浇支架，安全可靠，施工质量能得到充分保证，施工速度快，大大减少了人员和支架的投入，经济效益明显。
参考文献：
[1]JTG TF50-2011.《公路桥涵施工技术规范》
[2]GB50017-2003.《钢结构设计规范》
[3]GB50205-2001.《钢结构工程施工质量验收规范》
[4]JGJ166-2008.《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》
[5]《装配式公路钢桥多用途使用手册》
论文作者:于野,王鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/6
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