金春龙
中铁十五局集团第一工程有限公司，陕西 西安 710018
摘要：论文结合松闫路互通立交现浇箱梁为例，论述了钢管柱贝雷梁与盘扣支架的组合体系支架施工方案，以及施工要点，并提出了几点施工建议，希望对相关施工工艺研究有所帮助
关键词：组合支撑体系；现浇箱梁；钢管柱贝雷梁；盘扣支架；高墩
1工程概况
延崇高速公路（北京段）工程八标项目起讫里程K25+360～K28+060段，长2.686km，进京K26+098～K28+803，长2.705km），采用设计时速80公里/小时的高速公路。主线工程有分离式特大桥4座（总长5148.25m），分别为温泉出京大特桥（1530.65m）、温泉进京特大桥（1543.65m）、松山出京特大桥（1051m）、松山进京特大桥（1023m）；与正线相连接的松闫路互通式立交桥6座，合计长2408.99m。温泉特大桥（进、出京侧）第1联、松山特大桥（进、出京侧）及松闫互通立交（A1、A2、B、C、D、E匝道）上部结构形式均为预应力混凝土连续箱梁，最大联长130m，高度5～44m。
2施工方案设计
目前现浇箱梁支架施工方案有很多种，如；满堂支架施工、钢管柱贝雷梁施工、移动模加施工，每一种施工方案都有自身的优缺点和适用范围。满堂支架搭设和拆除简便，搭设时间短，适用于平缓地区，易于抢工期。钢管柱贝雷梁施工简便，焊接质量要求高、但费用偏高，适用于水中和陆地。移动模架适用于箱梁截面尺寸相同且施工时间充足的工程，施工过程必须单孔施工，施工时间长费用投入较大。
松闫路互通立交桥桥墩平均高度20米以上，最高墩可达44米，该高度风力较大，搭设高度又高，电焊及气割的焊渣极易形成远距离传送引发山火，且局部地基处于斜坡上，地处山区，作业面周边因施工关系对原山体结构造成破坏，极易发生滑坡、塌方等风险。互通桥交会处的B匝道 、C匝道、 D匝道、 E匝道位置通行的施工车流量大，同时作业点多，交叉施工比较严重，为了更好的解决地形限制及桥跨交叉布置条件下的现浇箱梁施工难题，结合现场实际情况，利用钢管柱贝雷梁支架为基础搭设盘扣支架形成的组合支撑体系，经过充分的受力验算，论证制定了松闫路互通立交桥现浇箱梁组合支架施工方案和安全专项施工方案，组合支架结构组合从上到下为：箱梁模板、主龙骨、盘扣支架、下分配梁、贝雷梁、主梁分配横梁、钢管柱、放大基础。
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3钢管柱贝雷梁施工
3.1地基处理
地基处理是整个支架工程的重中之重，管段内基岩埋深较浅，部分原地表面为基岩，部分上覆2-4米土夹石层，施工之前按施工图纸要求放出钢管立柱条形基础，并对基础范围内地基进行全面换填和加固处理，提高地基承载力，进行地表封层，减小基础变形。换填石料利用挖方段路基匀质细粒弃渣，换填后进行整平、碾压处理，地基承载力不小于240kN/㎡，基础两侧设排水沟，防治雨水浸泡基础。承载力达到设计要求后，立模板浇筑C20混凝土条形基础，基础高度为1米，宽1.5米，横桥向按8米通常布置。施工时条形基础顶面钢管柱设置位置处预埋D=0.9米（厚2cm）连接钢板，便于与钢管柱连接，并防止条基受压开裂。预埋钢板位于扩大基础中心。采用 6 根直径22 mm，埋深长 35 cm 的钢筋与钢板焊接后浇筑到混凝土内，对于预埋钢板采用水准仪抄平，以保证表面平整度。混凝土浇筑必须振捣密实，浇至预埋件位置时确保钢板安防牢固，靠近墩身侧的基础采用承台做基础。
3.2钢管柱安装
3.2.1钢管柱采用φ630 mm 螺旋钢管作为支撑立柱，联结系采用装配式剪刀撑，钢管柱坐落在承台及条形基础的预埋件上，钢管与基础的固结采用焊接连接，钢管柱之间的接高采用法兰盘栓接，待混凝土强度达到8Mpa以后开始安装钢管，先用全站仪放出钢管中心位置，用水准仪测出预埋钢板绝对高程，按钢板顶高程和梁底高程，扣除模板厚度、贝雷架高度、工字钢高度及盘扣支架高度，最后计算出每一根钢管立柱的架设高度，按计算好的长度钢支撑班组进行节段拼装，钢立柱顶端拼装标准的活动头，方便调整微调标高，拼装完成后转运至作业面位置。
3.2.2拼好的钢支撑采用吊机节段吊装定位，调整好垂直度后与预埋件进行焊接, 钢管与预埋钢板之间采用满焊焊接牢固，焊缝宽度不小于 8 mm，焊缝高度不小于5 mm。待一排安装完成后，安装联结系，保证钢支撑稳定，防止倾覆。联结系所有节点均通过抱箍法采用高强螺栓进行连接，联结系结构如图：
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3.3 工字钢横梁安装
横梁采用双拼45b工字钢，横桥向放置于活动头顶部，双拼工字钢的上下两面必须表面平整，焊接牢固，为防止横梁横向滑移，在活动头顶面沿着工字钢边缘，左右两边各焊接两块挡板，吊装横梁定位时必须事先用粉笔画出工字钢定位线，横梁传力中心应以钢管立柱中线重合，当安装完成后如发现钢管柱与横梁之间有缝隙时3cm-5cm之间的调整活动头高度，0-3cm之间的在缝隙内填充薄钢板，避免钢管柱不均匀受力造成局部应力过大。
3.4 贝雷梁安装
贝雷梁采用 321 型标准件，贝雷片长 3m，钢销连接。横向连接采用 90cm 和 45cm 小花架连接，45cm 小花架使用在箱梁腹板处、荷载集中处加密。箱梁腹板位置处为3片一组，其他位置为2片一组，位置按0.9m间距布置。贝雷梁班组先将贝雷片按施工设计图纸要求拼装成不同长度和间距的贝雷梁，对每一组拼装好的贝雷梁应仔细进行检查，检查贝雷片联结销是否按设计要求联结牢固，吊装贝雷梁时在分配梁上标记贝雷梁每组定位线，按定位线将贝雷梁安装到位。然后安装贝雷梁与分配梁、贝雷梁与贝雷梁间的连接件，使贝雷梁整体稳固。贝雷梁与分配梁间采用U型螺栓进行连接，贝雷梁组间横向连接采用10#槽钢通长连接，连接件亦采用U型螺栓。待以上工作完成后验收后进行下一工序作业。
4 盘扣支架搭设
4.1 下分配梁安装
下分配梁即是盘扣支架基础，下分配梁采用20a工字钢，长度为梁面宽度两侧各伸出1m，宽出的1m长度可保证搭设时作业平台足够，分配量间距分别为0.9m、1.2m、1.5m布置，跨端加密区间距布置为0.9m，跨中间距布置1.5m，过渡区间距布置为1.2m，下分配梁铺设完成后相邻两根梁间需铺设50*200*的木板，铺设要求是满铺不留缝，防止搭设及拆除盘扣支架过程中掉落杆件造成高空落物砸伤事件。
4.2盘扣支架搭设
4.2.1支架采用φ60盘扣脚手架进行支模搭设，支架布置原则：横桥向腹板下0.9m、箱室下1.5m、1.2m 翼板下1.8m；顺桥向1.5m、1.2m、（靠近墩柱部位）；水平杆标准步距1.5m；主龙骨14#工字钢顺桥布置;次龙情使用100×100木方横桥布置间距不大于200。翼板圆弧部位模板半径1.7m，采用散支散拼做法，圆弧部分主楞采用钢管?48×3.0mm，轧制成型，布置间距0.5m，外侧钢管扣件斜撑。腹板与底板交叉部分圆弧为半径为0.4m，是定型木胶合模板，直接成型。
4.2.2盘扣式支撑系统的杆件立杆直径为φ60.3，壁厚为3.2mm(壁厚±0.15mm)材质为Ｑ345B；横杆材质为Q345B，管径为φ48.3mm，管壁厚为2.5mm(±0.275mm)；斜杆材质为Q235，管径为φ42.3mm，管壁厚为2.5mm(±0.2mm)，且全部经过热镀锌处理。
4.2.3盘扣式支架搭设第一步为U型调整座：依脚手架配置图尺寸放样后，将「U型调整座」排列至定点。
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4.2.5搭设第三步为安装第一层横杆：将横杆头套入圆盘小孔位置使横杆头前端抵住立杆圆管，再以斜楔贯穿小孔敲紧固定。
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4.2.7搭设第五步为安装第二层横杆：将横杆头套入圆盘小孔位置使横杆头前端抵住立杆圆管，再以斜楔贯穿小孔敲紧固定。横杆需每150cm安装一层，依实际高度组装。若安装于支撑架最上层（即U型调整座下方），不管高度搭接几层，每层间距都不得超过150cm。
4.2.8搭设第六步为安装第一层斜杆：将「斜杆」全部依顺时针或全部依逆时针方向组搭，如下图。将「斜杆」套入圆盘大孔位置，使斜杆头前端抵住立杆圆管，再以斜楔贯穿大孔敲紧固定。斜杆具有方向性，方向相反即无法搭接，必须相同方向搭接。
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4.2.9依第五和第六步搭设方式及每一跨的设计高度要求，依次搭设盘扣支架的横杆及斜杆，分层进行，横桥向一层到边，顺桥向逐层呈阶梯式推进，支架搭设过程中，应经常检查横杆水平度
( ≤L/400) 和立杆的垂直度，立杆全高的垂直度应小于 ＜ L/500，且不应大于 10cm，搭设至最后一层时安装U型调整座：如下图所示，将「U型调整座」牙管插入立杆管中，再以扳手调整至所需高度。
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4.2.10支架搭设完毕后，测量放样，确定每根顶托的高度（每根顶托的高度按其位置处梁底高减去构造模板厚度和主次龙骨的厚度计算），保证整个支架的高度一致并满足设计要求后按放主龙骨14#工字钢和次龙骨（100*100方木）。
4.3 支架预压
为了消除组合支架非弹性变形及地基不均沉降对现浇箱梁线形的影响，同时测定支架的弹性挠度，据以调整支架高程和设置施工预拱度；在底模安装完毕后，采用混凝土块进行支架预压施工。拟每种支架形式选取有代表性的一联支架中最不利孔按实际浇筑工况进行预压：预压荷载取箱梁荷载 120％。
按照等效压重的原则，主要在箱梁底板范围布置压重区间，而箱梁翼缘范围荷载较小，故不考虑翼缘范围的压重。由此箱梁腹板下底板位置的压重重量要大于底板中间范围的压重重量。施工中要仔细计算箱梁的底板荷载分布，并严格按照等效原则进行控制 。
5施工技术要点
5.1风季吊装高于20米以上的钢管柱时，钢管拼接长度分为两节，吊装完成第一节高度的管柱和联接系后，才可以吊装其余部分钢管柱，防止阵风天气管柱发生倾覆和倒落。
5.2相邻两联简支段处贝雷架体拼装时须详细计算架体长度和高度，且现场严格控制按放位置，避免形成两联交汇处，后期施工的那一联占压贝雷架，影响材料倒用。
5.3组合支撑体系中，调整曲线较大的梁段的横坡，须在盘扣支架部分顶托处调整，钢管立柱部分只可微调纵坡。
5.4脚手架搭设前应在现场对杆件、配件及搭设基础再次进行检查禁止使用不合格的杆件、配件，对基础不符合安全施工的部位坚决不准许施工。待基础处理合格后方可施工。
5.5脚手架安装严格按照脚手架的搭设程序进行安装，根据立杆放置可调底座，应按先立杆后水平杆再斜杆的顺序搭设，形成基本的架体单元，应以此扩展搭设成整体支架体系。每处连接盘的插扣应用铁锤击紧至规定插入深度的刻度线。
5.6在搭设过程中不得随意改变原设计、减少材料使用量、配件使用量或卸载。节点搭设方式不得混乱、颠倒。现场确实需要改变搭设方式时，必须经技术负责人或支架设计人员同意签字后方可改变搭设。
6结论
钢管桩贝雷梁和盘扣架组合支架简单轻巧，施工简便，安全可靠，有效克服了交通通行复杂和上下交叉作业点多的难题，为施工加快了支架搭设和拆除时间，而且保证了梁体质量和施工安全。通过延崇高速公路松闫路互通立交桥组合支撑体系支架在现浇箱梁的实际应用，成功的验证了此项施工技术科学、有效的解决了施工中的难题，提供了有力保障。
参考文献：
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