摘要：运用箱梁支架施工方案，可以有效加快桥梁建设工程的建设进度，其应用效果作用明显。本文结合工程实例，通过对桥梁工程连续箱梁施工技术进行了研究探讨，从桥梁项目设计方案入手，详细阐述了支架的施工设计及施工要点，并提出了相关的施工注意事项，可为类似工程提供参考借鉴。
关键词：桥梁建设；箱梁；支架；施工；技术要点
在桥梁建设项目工程中，连续箱梁因其具有的较好整体性、结构强度高、制作要求简易且坚固等优点，得到了广泛的应用。通过采用箱梁支架搭设方案，可以全面提高工程项目的进度，大大降低施工损耗率，对于桥梁建设项目的顺利进行有着极大的促进作用。下面结合工程案例分析大桥连续箱梁支架项目的设计要点及施工技术，旨在提高整体建设项目的施工进度，保证桥梁工程的施工质量。
1 桥梁总体设计
1.1 桥梁布置设计
整个桥梁体系采用（38+55+75+55+38）m五跨一联变截面预应力混凝土梁拱组合体系桥，主跨长度75m，箱梁最大截面高度4.8m，桥梁总长261m，图1为某大桥桥型布置图。主梁采用整幅单箱六室直腹板预应力混凝土变截面连续箱梁，端部梁高1.9m，边跨墩顶梁高3.4m，中跨墩顶梁高4.8m，跨中梁高1.9m，箱梁底板线型为1.8次方程曲线，且底板宽为25.6m，顶板宽为29.8m。桥面横坡由箱梁腹板变高度形成。
（2）第二施工阶段：待第一施工阶段支架预压完成后，将河道改回第一施工阶段支架下过水门洞，搭设第二施工阶段支架。主要在施工时应结合当地气候条件和工期要求，尽量在枯水期进行施工。该阶段施工总长度106m，即两侧各53m，每一侧包括搭设43m次边跨和边跨跨内10m。
（3）第三施工阶段：该阶段施工总长度56m，即两侧各28m的剩余边跨长度。
2 支架布置形式设计
2.1 支架设计原则
整个变截面连续梁施工主要采用支架施工技术，故支架的设计是关键。在具体设计时要综合考虑以下几方面原则和要求。
（1）满足箱梁施工要求的同时，满足正常时期河道过水要求；
（2）根据箱梁构造特点，合理设置支架立杆间距，减少支架投入；
（3）以最快的速度完成支架搭设及预压作业，克服施工工期紧的问题。
结合以上原则和要求，最终确定支架采用碗扣式支架满堂搭设，在跨中设置过水门洞的形式。具体实施时，先进行第一施工阶段的搭设及施工，然后依次按照第二、三阶段施工。
2.2 满堂碗扣支架布置设计
地基处理完成后，通过测量放样确定支架位置后开始搭设支架。根据对箱梁施工过程中的荷载变化分析，支架具体在布置时如图3所示，具体描述如下：
（1）支架顺桥向布置：支架由主跨正中向两端对称布置，立杆间距由主墩向跨中方向布设，分别为：10.2m段为30cm，13.8m段为60cm，11.7m段为90cm。由于梁底线型成1.8次方程曲线，立杆步距为120cm，最顶端立杆高度由30cm杆向120cm杆渐变，次边跨内第一施工阶段部分（12m）的10.2m立杆顺桥向布置同样与墩内10.2m段对称布置。支架底部采用钢管及扣件设置纵横向扫地杆，扫地杆距地面高度30cm，立杆可调底座及顶托（可调拖撑螺杆）伸出长度应小于30cm。
（2）支架横桥向布置：横桥向支架同样以墩中心线为中心对称布置，梁底板处荷载较大，立杆间距底板下采用60cm布设，翼缘板下立杆间距和步距均为90cm，而底板下立杆步距120cm，立杆顶端采用U型顶托支撑于底模主肋底部。
（3）剪刀撑布置：按照立杆情况，纵横向剪刀撑3～6根立杆布置一组，剪刀撑必须延伸连接直至支架最顶端横杆，由底至顶连续设置。剪刀撑斜杆与地面夹角应在45°～60°之间，每步应与立杆扣接。
（4）因箱梁底板线性为弧形且呈上升曲线，分配主梁搁置于立杆顶托无法落实，存在偏心受压，故于顶托上设置楔形方木，以确保立杆垂直受力。同时在箱梁底模支撑位置加设滑板，确保预应力施加时，箱梁能够自由变形。
（5）两端翼缘板模板各向外伸出0.9m，做为人工操作平台，边缘安装1.2m高栏杆，并采用密目网进行维护，确保施工人员安全。立杆顶部采用钢管与直角扣件设置顶层立杆稳定横杆，调整立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不大于70cm，确保支架整体稳定性。
3 支架施工技术要点
3.1 地基处理
（1）碗扣支架地基处理。该大桥地基上部为第四系全新统冲洪积土层，以圆砾石为主，厚14～16m。箱梁施工采用碗扣式钢管支架现浇工艺。地基要求必须有足够承载力以克服梁体的重量，同时支架也要满足刚度、强度和稳定性等，否则容易出现坍塌等安全问题。地基具体处理方法如下：
①在支架搭设前，对支架范围内的地基基础采用砂砾进行回填，回填深度1.0m，回填分层进行，每层厚度35cm，采用压路机碾压，次数不小于6遍。
②支架布置位置外侧1m开挖0.6m×0.4m的排水沟，排水沟与河流接通，及时排掉场地积水，防止积水降低地基承载力。
（2）混凝土垫层。为确保支架结构的整体稳定，减少非弹性变形，在回填完成后，浇筑15cm厚的C20混凝土作为支架基础。在浇筑混凝土基础时，必须确保垫层宽度、平整度和密实度。
3.2 支架预压
为检查支架的安全性、提高现浇梁施工质量，在支架搭设完成且铺好箱梁底模后，必须对支架进行预压，这样可以利于桥面线性控制，确保施工安全。在整个支架预压过程中，按照以下施工技术要点进行：
（1）预压段落选择。施工阶段对箱梁进行逐段预压，拟定预压位置在箱梁主墩向跨中方向30cm立杆第1排至立杆30cm段向跨中方向6m、立杆30cm段向跨中方向最后一排至立杆60cm段向跨中方向6m、立杆60cm段向跨中方向最后一排至立杆90cm段向跨中方向6m，取以上段落为本段箱梁荷载最大位置，且立杆间距不同具有代表意义。
（2）预压荷载确定。根据现场施工条件，支架预压采用吨袋，加载采用吊车逐级加载。预压按预压单元进行三级加载（分别为预压值的60%、80%和100%）。纵向加载时，由跨中向支点处进行对称布载；横向加载时，从箱梁结构中心线向两侧进行对称布载。
（3）分段加载预压。在搭好的支架上堆放箱梁荷载1.2倍重的吨袋，预压吨袋采用砂石混合料做为荷载，拟定每只吨袋载重量为1t。加载前，每袋按标准重进行装包，然后用吊车进行吊装就位。吨袋重量按现场试验确定，吨袋在雨天用彩条布遮盖，防止雨水渗入吨袋，增加吨袋重量。
3.3 支架预压沉降观测
预压过程中，由于受到自重和外部荷载，土基会发生塑性沉降和弹性沉降，会影响整体支架的受力性能、标高以及安全性，故对支架进行沉降观测，对于整个桥梁施工来说也是重要环节。沉降观测主要包括观测点的布设以及具体观测方法。
（1）观测点布设
选取主跨支架五个断面（两端墩顶处、1/4跨径处、跨中处）作为第一施工阶段内观测截面，两侧主墩外12m段选取12m段端头断面，共计7个观测断面。每个断面内底板选取5个，两侧翼板各1个点，每断面共计7个点，第一施工阶段共计49个观测点。
（2）观测频率。观测时间分别在空载、60%满载、80%满载和100%满载（箱梁恒载1.2倍）后测一次，以便了解支架和基础弹塑性变形和沉降值变化情况。
4 施工注意事项
4.1 支架搭设过程
支架搭设时注意调整立杆垂直度和位置，严格按照设计图纸施工，并特别注意以下几点：
（1）当地基平整度不符合要求或者地基处理不到位时，承重支架搭设要停止；
（2）每个支点必须落实，确保支架节点、斜杆与立杆或横杆间均牢固连接；
（3）拼装时，立杆必须保证垂直度，在第一层所有立杆与横杆拼装调整完成无误后方可继续向上拼装，否则会引起以后各层拼装困难。
4.2 过水门洞施工过程
在过水门洞施工中，为保证质量，需要注意以下几点：
（1）工字钢横向间距布置必须与支架立杆布置间距相同，确保立杆轴心与工字钢腹板轴心同心。
（2）纵向工字钢承重主梁顶面采用［12槽钢、腹板下缘采用粗钢筋（Ф28）连接为一体，连接过程应进行位置放样，必须避开立杆架设位置。
（3）过水门洞位置采用先回填再反开挖的方式施工，以增加地基承载力。
（4）为确保门洞整体受力及增加基础底面混凝土抗拉能力，在门洞基础底面位置增加钢筋网。
（5）在门洞进出水口设置斜面封水混凝土，两侧桥台设置八字墙，避免水流冲刷造成基底脱空。
4.3 支架预压沉降观测过程
（1）第一跨支架设置适量预拱度（按理论计算取值，通过加载预压验证），并在第一施工阶段箱梁混凝土浇注前后，测量支架变形量，以便其余各施工阶段进行参照设置预拱度。
（2）混凝土浇注时由测量员随时观察支架沉降情况，并做好观察记录。在观察过程中如发现沉降异常，立即暂停浇捣混凝土，采取必要措施（如在模板下垫木楔以调节标高等）后方可继续浇注。
（3）箱梁立模高程应计入箱梁预拱度和支架的弹性变形的影响，模板的制作、安装须严格控制精度，以保证箱梁的外形尺寸及外观质量。
5 结语
综上所述，支架搭设法是一种快速的箱梁施工方法，其中，支架的设计与施工要点是项目施工中的关键，采用该支架施工法要结合具体的工程概况和要求进行施工，确保大桥连续梁的施工质量和施工安全，实践证明，该方案具有一定的推广应用价值，可为同类工程提供一定的技术支持。
参考文献
[1]全其央.跨线桥箱梁预制工艺与质量控制措施[J].交通世界.2016（02）.
[2]葛小光.桥梁现浇箱梁支架施工技术分析[J].企业技术开发.2016（02）.
论文作者:陈健源
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/4
标签：支架论文; 预压论文; 立杆论文; 阶段论文; 桥梁论文; 荷载论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;