箱梁现浇段钢管柱支架设计及施工技术

箱梁现浇段钢管柱支架设计及施工技术

摘要：本文结合来宾永鑫大桥主跨箱梁0号、1号块支架现浇的施工实例，介绍了钢管柱支撑系统的设计、施工及受力验算方法。设计的支撑系统达到了施工所要求的承载力、稳定性和刚度，取得了良好的施工效果，为以后类似工程提供了借鉴经验。

关键词：箱梁落，现浇段，钢管柱 ， 支撑系统 ， 结构检算 abstract: based on the main box girder bridge and guests 0 number, no. 1 piece of stents cast-in-situ construction example, introduced the steel tube column support system design, construction and stress checking method. the support system of the design to construction of the requirements of the stability and the bearing capacity and rigidity, and achieved good result of construction, for the following provides a reference for the similar project experience. keywords: box girder fell, cast-in-site segments, steel tube column, support system, the structure by calculating

中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号： 1 工程概况

来宾永鑫大桥采用（99+180+99）m预应力砼矮塔斜拉桥跨越红水河，主梁采用变截面单箱五室大悬臂预应力砼箱梁，85m梁长范围内梁高按二次抛物线变化。墩顶梁高6m，跨中2.5m、箱梁顶宽

34m、悬臂长4.5m、箱底宽21.052～23.852m，箱梁外腹板斜置，斜率为2.5：1。箱梁外腹板厚0.28m、底板厚0.32m，在根部位置加厚至0.9m，箱梁边腹板和中腹板厚0.8m，次中腹板厚0.6m。 箱梁采取挂篮悬臂浇筑，由于0#块只有8m长，场地不足拼装挂篮，施工时主桥0#、1#号块一同浇筑做为拼装挂篮的施工平台。0#、1#号块顺桥长为14m，墩塔处梁高6m，底宽21.052m，箱梁顶宽34m，现浇段分两次浇注，第一次浇注底板及腹板，第二次浇注顶板。 2支撑系统的设计方案

0#、1#块梁体为吊篮的安装及承载构件，且为其后各梁段标高、轴线、线型提供基准，直接影响到整个箱梁的施工质量，所以支撑系统将的设计及施工是0#、1#块梁体施工的关键，需具有：足够的刚度和承载能力；结构受力明确；能准确测定出结构弹性变形和非弹性变形；施工偏差符合规范要求；便于施工操作。

因桥墩高达23.5m，如采用钢管脚手架，需要大量钢管和扣件，且稳定性差，下沉变形量大。使用牛腿方案则难以承受上部荷载。根据桥墩高度、现场施工条件及结构设计情况，经过多方案比选，综合考虑技术的可行及经济的节约，决定以墩柱周围的岩石作为依托，采用钢管柱支撑系统，其具有结构稳定、刚度大、变形小、承载能力大、适合高墩等优点。且钢管柱支撑施工简便，搭设及拆除周期快，利于缩短工期。

支架采用φ100cm、δ=10mm钢管柱支立，钢管柱底端锚固于岩层中不小于4m，并用钢筋砼浇筑。钢管柱间采用[20槽钢花架连接，

钢管柱与墩身之间采用[20槽钢通过预埋件进行连接，以保证支架的整体稳定性。钢管柱顶焊接δ=2cm的120cm×120cm钢板作顶托，在顶托上搭设2i45a工字钢纵梁，纵梁与桥墩通过预埋件进行连接；纵梁上放置间距为60cm的i36a工字钢横梁，横梁上为间距30cm的[10槽钢作为卸落层钢管立柱的垫梁，卸落层钢管支架上为箱梁的模板系统。支架结构见图1、图2所示。

图1钢管柱支架结构横断面图

图2钢管柱支架结构纵断面图 3支撑体系施工方法 3.1安装总体方案

支撑系统的钢板、杆件委托厂家加工。预埋定位钢板与墩身钢

筋焊接，在砼达到设计强度后开始安装支架，严禁在刚浇筑完初凝后即扰动预埋件。支架安装采用塔吊装吊，焊接部位均采用t506焊条。支架安装时指定专业工程师负责，随时进行检查，并按照《钢结构工程施工质量验收规范》（gb50205-2001）进行验收。 3.2钢管立柱安装

支架采用钢管立柱，钢管柱的直径为100cm，壁厚为1cm，钢管桩底端锚固于岩层中不小于4m，并用钢筋砼浇筑。桥纵向每侧设置一排，每排为8根，每墩设置16根，每排钢管柱除两侧钢管柱间距为3m外，其它钢管柱间距均为4m。钢管柱中心距至桥墩侧面为2.8m。为了增强支架的稳定性，使支架整体承载，管柱之间用[20槽钢焊接成钢联系花架，钢管柱与墩身之间也设置[20槽钢支撑直杆和斜杆，支撑杆与预埋在墩身的钢板采用焊接连接。钢管柱顶端焊接一块120cm×120cm×2cm钢板作顶托以安放2i45a工字钢纵梁。

3.3纵、横梁安装

采用6m长2i45a工字钢作纵梁，纵梁中部搭设在立柱顶部，与立柱顶托焊接，并在顶托两侧焊接钢板限位块，以固定工字钢横梁的位置，防止移动脱落。纵梁一端为悬臂，另一端与桥墩预埋钢板采用焊接连接。

纵梁上的横梁采用12m长的i36a工字钢搭设，横梁工字钢间距为60cm，因施工平台横向宽度达36m，故每一道横梁需采用3根工字钢拼接而成。横梁与纵梁之间进行焊接加固。

3.4卸落层搭设与人行道安装

在搭设卸落层前，先安装设置人行道，在纵、横梁工字钢悬挑出箱梁的四周设置人行道和操作平台，人行道面板采用6mm厚钢板，并在人行道钢板上焊接防滑条，外侧设置护栏杆。卸落层采用钢管脚手架、方木或组合木楔，钢管高度为80cm，上部安装钢管顶托调整高度。设置间距30cm的[10槽钢作为卸落层钢管立柱的垫梁，钢管与槽钢垫梁进行焊接固定，防止滑移。 3.5支架预压

考虑到支架的弹性变形、构件连接缝隙等因素，防止浇筑梁体时支架的下沉而引起梁体出现裂隙，减少支架上部构造的变形，在平台搭设及底模板安装就位后，对支架进行预压试验，以消除其非弹性变形，测定其弹性变形与荷载的关系，为梁体底模预留高度提供可借数据，支架预压也是检验支架安全保证的最有效方法。试压的最大荷载为第一次浇注梁体节段重量的1.2倍。

预压采用水箱加载法，支架平台拼装完毕后测量平台中心线，布置观测点并测定标高h1，逐级加载至梁体结构重量的120%。预压24h后，测量各观测点标高h2。卸除全部荷载，测量各观测点标高h3。支架平台上布设12个监测点如图3所示。

图3监测点布置图

按上述沉降程序进行预压数据观测，并收集整理后计算最终的预拱度。计算出可恢复的弹性变形值△h弹=h3-h2，通过预压消除的支架非弹性变形为加载至100%和卸载至100%时变形量差值，预压加载至120%梁体重量后，认为非弹性变形已消除。非弹性变形值△h非=h1-h3。支架预压总下沉量△h总=h1-h2=△h弹＋△h非。根据以上测定的弹性变形值和实测的预压后底模标高采用抛物线分配法，重新设置预拱度。