現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)的難點與措施
關(guān)鍵詞：貝雷支架；現(xiàn)澆；箱梁；施工
1.工程概述
該橋梁工程位于R＝255m左轉(zhuǎn)平曲線上，單向雙車道，橋面超高6％。上部結(jié)構(gòu)為四聯(lián)共18跨預應(yīng)力砼單箱雙室連續(xù)箱梁，跨度組合為5×20+（25+2×30+25）+5×20+4×20m。箱梁頂寬12m，底寬7m，20m跨箱梁等高1.5m，25m跨、30m跨箱梁等高1.7m。SJ匝道橋地處山谷之中，需跨越高填方主線和已通車的JM匝道，地勢起伏落差大，橋墩普遍較高，多處連續(xù)橋跨凈高大于20m，且地下水發(fā)育，地表泉眼較多，施工難度大。
2.高墩現(xiàn)澆箱梁支架方案選擇
通�，F(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時先對地基進行處理，然后搭設(shè)滿堂門式落地支架，業(yè)主規(guī)定必須逐跨進行堆載預壓后才能進行連續(xù)箱梁施工，在地形起伏大、地下水系發(fā)育的山谷中采用滿堂式落地支架不僅大面積進行地基處理的難度大、費用高，而且材料、人員的投入較大，特別是凈高大于15m的高墩現(xiàn)澆箱梁施工如采用滿堂門式落地支架，安全性將大大降低。
一般進行高墩現(xiàn)澆箱梁施工時，支架多采用鋼管貝雷支架或整體穩(wěn)定性較好、承載力較大的碗扣式支架。由于本公司無數(shù)量巨大的碗扣式支架，施工采用單排式鋼管貝雷支架進行16跨（兩跨采用滿堂門式落地支架）高墩連續(xù)箱梁現(xiàn)澆。
采用鋼管貝雷支架優(yōu)點是受地形制約較小，只需對小范圍的鋼管基礎(chǔ)的地基進行處理，地基處理費用較少，且只需對典型初始段支架進行堆載預壓，施工人員投入少，支架搭設(shè)速度較快，支架搭設(shè)質(zhì)量有保證，且施工安全保證性大大提高。
3.支架設(shè)計
根據(jù)SJ匝道橋各跨的結(jié)構(gòu)型式和地形地貌，支架分為三種類型：凈空較低的主線路基
上的30m跨現(xiàn)澆箱梁采用普通的滿堂門式落地支架；跨已通車的JM匝道的11�！�12＃跨箱梁及接橋臺落差較大的尾跨采用貝雷梁式支架；其余跨采用貝雷梁－柱式支架。滿堂門式落地支架比較常見，在此不作介紹。
鋼管貝雷梁－柱式支架
3.1.1支架總體布置
普通高墩20m跨及25m跨不采用無鋼管立柱的貝雷梁式支架，主要是考慮到在立柱的預埋牛腿上前后跨的貝雷梁需交錯，貝雷梁太多則安、拆均比較困難，且貝雷的用量將大大增加，另牛腿承受荷載過大。基于以上幾點考慮，采用貝雷梁－柱式支架，在跨中設(shè)鋼管柱，兩側(cè)立柱預埋加強I45b牛腿，貝雷梁為兩跨連續(xù)梁，兩端支承在立柱預埋牛腿上的2Ι45b橫梁，跨中支承在鋼管頂?shù)?Ι45b橫梁上。跨中鋼管柱為單排3根Φ100cm鋼管樁立柱，同排鋼管用10＃槽鋼剪刀撐聯(lián)結(jié)，使鋼管柱協(xié)同受力且能增加其穩(wěn)定性。每根鋼管安裝前
應(yīng)檢查有無局部變形嚴重或損壞，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)進行加強或修補�？v梁采用單層雙排貝雷梁。貝
雷片上正交布置橫橋向I16工字鋼橫梁。再在I16工字鋼上搭設(shè)門式支架，門式支架每兩個交錯布置，縱向間距61cm，橫向間距90cm。鋼管貝雷支架橫向水平，箱梁的橫坡通過門式支架調(diào)節(jié)。
3.1.2貝雷梁受力計算
箱梁分兩次澆筑，保守起見，按一次性澆筑混凝土計算支架荷載。支架荷載計算包括：新澆筑鋼筋混凝土自重Q1、貝雷梁自重Q2、施工人員及小型機具等荷載Q3、模板、門架、工槽鋼自重Q4、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載Q5。為簡化計算，將新澆筑鋼筋混凝土自重折算為縱向均布荷載，將Q3＋Q4＋Q5合并為均布面荷載。由于每跨貝雷梁較少，梁之間的間隙較大，且為了施工方便簡單，各組貝雷梁之間不設(shè)橫向聯(lián)系，各組貝雷的實際受力狀況不一，按照條分法計算每組貝雷梁所受荷載，組合后為沿縱向的均布荷載。底板范圍貝雷梁的布置應(yīng)盡量使各組貝雷受力大致均等。貝雷梁布置見圖2：
按第一跨全跨澆筑計算，經(jīng)荷載組合，25m跨各組貝雷承受的均布荷載為：q1、7＝19.71KN/m；q2、6＝44.19KN/m；q3、5＝41.4KN/m；q4＝39.2KN/m。各組貝雷梁的計算模型一樣，為兩跨連續(xù)梁，計算可得各組貝雷的彎距M、剪力Q、撓度f及鋼橫梁處支座反力R。從計算結(jié)果可知，彎距和撓度普遍較小，貝雷梁主要受剪力控制，單層雙排貝雷的[M]＝1576.4KN.m；[Q]＝490.5KN；考慮到箱梁分兩次澆筑，安全系數(shù)K＝1.2即可。[M]/Mmax＝1576.4/734.33=2.15>1.2；[Q]/Qmax＝490.5/339.55=1.44>1.2；fmax＝1.23cm<L/400，貝雷受力強度和撓度驗算均符合要求。
3.1.3鋼橫梁受力計算
牛腿及鋼管柱處的橫梁均采用2Ι45b工字鋼橫梁，計算模型為兩端懸臂的簡支梁，其中各組貝雷梁的支承反力為集中荷載，計算貝雷梁時已經(jīng)求得，橫梁自重1.8KN/m，為均布荷載。以25m跨箱梁為例，經(jīng)計算：牛腿處橫梁：Mmax＝500.76KN.m；Qmax＝344.94KN；對預埋牛腿的支承反力R1=R2=673.07KN。經(jīng)驗算：25米跨牛腿處橫梁在Mmax處（貝雷支承處）焊接15mm厚40cm寬的加強鋼板以增大組合梁的抗彎截面系數(shù)，WX=5517cm3，其余處WX=3000cm3。考慮到橫梁需多次周轉(zhuǎn)使用，表面易銹蝕，強度作相應(yīng)折減。
σmax=KM/rw=112.38Mpa<[σ](180Mpa)；τmax＝KQS/Ib=43.7Mpa<[τ](85Mpa)，符合使用要求。鋼管處的橫梁不作加強，Mmax＝416.77KN.m；Qmax＝323.89KN；σmax=KM/rw=172Mpa<[σ](180Mpa)；τmax＝KQS/Ib=41Mpa<[τ](85Mpa)，符合使用要求。
3.1.4牛腿及鋼管柱受力計算
牛腿采用加強I45b，每根長2.5m，穿過立柱，與混凝土形成整體，同排立柱的預埋牛腿標高一致。牛腿主要承受彎剪，左右加焊38×1.5cm鋼板加強板，上下加焊15.2×1.0cm鋼板加強板，加強后牛腿慣性矩為63562cm4。牛腿的承受反力R=673.07KN。經(jīng)驗算，牛腿σmax=rwMy/I=94.99Mpa<[σ](180Mpa)；τmax＝rwNS*/Id=52.93Mpa<[τ](85Mpa)，符合使用要求。鋼管柱直徑100cm，厚1cm。由跨中鋼橫梁計算可求得鋼管受力最大為同排的中間鋼管，N2=1212.07KN。鋼管為使用過的鋼管樁,表面銹蝕,允許強度作相應(yīng)折減。按照偏心10cm的受壓桿件計算，回轉(zhuǎn)半徑i＝35cm，W=5770cm3，自由端長度L＝1700cm，λ＝L/i＝48.57，查軸心受壓α類截面穩(wěn)定系數(shù)表得ψ＝0.92，σ＝KM/rw+KN/ψA=76.2Mpa<[σ]＝180Mpa，符合使用要求。為加強鋼管穩(wěn)定，同排鋼管必須在頂部剪刀撐聯(lián)結(jié)。
