跨高速公路连续梁支架现浇施工技术

摘要：

在跨高速公路连续梁施工中，采用八三墩、军用梁以及碗扣式脚手架配合形成支架，避免大面积处理地基，减少对高速公路通行的影响。本文结合支架施工实例，采用军用墩、军用梁组成的支架体系在跨高速公路施工中的应用进行设计说明以及连续梁施工技术控制提出要点控制。

关键词：

连续梁 军用墩 军用梁脚手架

中图分类号：TU74文献标识码： A

1.工程概况

1.1 设计情况

新建松（原）陶（赖昭）铁路工程设陶赖昭联络线，需跨越哈大高速公路，桥梁设计为：在哈大高速公路K1102+902处采用Ⅰ联44m+72m+44m连续梁（交角64度）上跨哈大高速公路（简称陶赖昭联络线连续梁）。下部均采用桩柱式结构，上部设计均采用满堂支架法现浇施工，具体平面位置关系如图1-1。

陶赖昭联络线连续梁主墩高度10m。连续梁采用C50混凝土浇筑，梁长L=161.3m ,中支点处梁高5.8m，端支点处及中跨跨中截面梁高为3.2m，箱梁顶宽7.0m，箱梁底宽4.0m，顶板厚度34cm，底板厚度35cm，腹板厚50cm，梁底下缘按圆曲线变化。梁体为单箱单室，变高度、变截面结构。共分5个现浇段，3个合拢段（2m）。

图1-1跨高速公路连续梁平面位置关系图

1.2环境条件

所处施工地段位于吉林地区，冬季严寒，夏季较短，0℃以上的时间为5～6个月，有效施工时间较短，上跨哈大高速公路是哈尔滨以及吉林地区交通主干道，现状为：沥青路面，双向4车道，净宽24.5m米，此路规划为双向8车道，路面净宽39.5m，连续梁孔跨满足要求。

2.施工方案比选

2.1碗扣式脚手架方案

碗扣式脚手架因节点结构合理、组架形势灵活、构件尺寸统一、装卸功效高、易于管理等特点在施工中广泛使用。

本工程中如使用碗扣杆件拼装支架，受结构稳定性以及碗扣杆件尺寸限制，必须在高速公路路面以及边坡位置满布，方能满足施工要求。

但哈大高速公路为交通主干道，车流量大，吉林省高管局要求必须保证双向四车道通行条件，不得损坏边坡，因此该方案不可行。

2.2碗扣支架与军用墩、贝雷梁组合方案

在高速公路的两侧边坡利用军用墩、贝雷梁杆件形成边坡门洞；在高速公路路面占用路肩、紧急停车带与中央隔离带位置，利用军用墩、贝雷梁杆件形成路面门洞。可以最小程度的减少占用高速行车道，减少对京哈高速通行的影响。在门洞上方布置碗扣杆件形成支架整体体系。贝雷梁组合片作为跨路纵向梁，式军用墩作为贝雷梁临时支墩（如图2-1）。

图2-1连续梁跨路门洞示意图

在边跨位置满布碗扣式脚手架形成边跨现浇段以及主墩节段的支撑（如图2-2）。

图2-2 连续梁边跨支架示意图

3.组合支架设计方案

3.1临时支墩

临时支墩基础采用C25钢筋混凝土基础，要求基底承载力不小于200Kpa，设置于主墩基础承台上和哈大高速公路紧急停车道部分地基满足要求，无需处理；因哈大高速公路中央隔离带内埋有电缆槽等公路设施，为避免施工中压坏、压断电缆等，临时支墩基础施工前，必须先采取铺毛毡等隔离措施对电缆等公路设施保护，同时方便拆除、减少对路面的损伤。

临时支墩基础结构形式为14m×2.4m×0.4m条形基础，基础内放置一层钢筋网，在施工过程中细致量测顶面高程，确保基础顶面水平。完成后安装垫梁，将军用梁标准构件分段拼装，利用吊车逐段安装，保证军用墩顶部标高符合设计要求，安装上垫梁和垫枕，同时将水平撑杆、斜向撑杆及时安装到位，保证军用墩的整体稳定性。

军用墩在安装前与高速公路管理部门联系，公路上下行各2车道中临时限行一车道，以给军用墩吊装设备留有操作空间；军用墩安装过程中设专人指挥，确保在吊装军用墩构件的过程中不侵哈大高速公路的通车限界。

3.2纵向承重梁

纵向承重梁拟利用贝雷梁，每片重量约为2.25t，采用双贝雷片用花窗或者槽钢连接形成单根纵梁，每根纵梁长度12m，控制在贝雷梁极限长度内。在翼板位置布置一根纵梁，在梁底布置5根纵梁，如图3-1所示。贝雷梁每隔3米设置横向槽钢连接，全部增设加劲杆件增强整体结构稳定性。在贝雷梁上横向满铺I16工字钢作为分配梁，分配梁之间铺设木板，在分配梁上方设碗扣支架形成支架支撑结构。

待施工完成临时支墩后，采用与临时支墩相同的办法施工纵向承重梁，主梁之间的横向结构以及分配梁等附属配件待主梁吊装就位后，采用吊车配合人工安装。

图3-1临时门洞结构示意图

3.3支架地基处理

陶赖眧联络线跨哈大高速公路连续梁两个边跨地处耕地范围内，地势平坦。碗扣式支架搭设前须进行地基处理。先将支架范围内的场地采用推土机整平，压路机压实，原地表压实度不小于90%，之后填筑30cm厚砂砾并压实，碾压稳定后，观察无辙痕、无沉降，再通过试验进行检测，压实度不小于93％，确保地基承载力不小于200Kpa。面层采用厚度20cm的C20级混凝土，宽度为11.2m。基础处理应做好排水坡，排水沟，避免雨季浸泡基础。

3.4满堂支架

箱梁支架体系采用14cm×14cm方木做垫木，垫木铺设时，采用细沙挂线找平。垫座采用可调范围为0－300mm的可调垫座。

支架采用碗扣式脚手架，立杆采用规格为LG-180、LG-240、LG-300三种；横杆采用HG-30、HG-60、HG-90三种规格；立杆搭设时三种规格要错开，确保相邻立杆的接头不在同一平面；支架的托座采用可调范围为300mm的可调托座；横杆步距为1.2m；为确保支架的整体稳定性，在每四排竖向立杆和每六排横向立杆采用Φ4.8×3.5钢管和转角扣件设置一道剪刀撑，剪刀撑接头不小于60cm长，并用三个夹扣扣牢，剪刀撑在端头要设置水平撑把支架连成一个整体。支架搭设完成后要设置纵、横向扫地杆，扫地杆是指贴近地面，连接立杆根部的水平杆。

4.门洞结构受力检算

取最不利节段计算，最大荷载为320m3,比重26KN/ m3,模板自重、人员机具荷载按2KN/ m3,则总荷载W=320×（26+2）=8960KN。因临时墩采用八三式军用墩，承载能力不需要额外进行验算。

4.1强度验算

贝雷梁每断面7片，高度1.5m，16Mn材料，长度12m，平均每米承受荷载量为：

8960/(12×7)=106.7KN。

单片容许受力[M]=788KNm,其中梁底位置受力最大，5组允许最大受力为：

788×10=7880KNm

上部荷载为均布荷载，因此

M=1/8×106.7×122=1920.6KNm,贝雷梁自身产生的弯矩设计值为：50.4KNm,则总弯矩为：

1920.6+50.4=1970.1KNm

4.2挠度验算

贝雷片弹性模量为200GPa，由挠度公式：

f=5ql4/384El

=5×106.7×103×124/[384×109×（1/12×16×1.53）

=6.2×10-4mm

5．道路安全防护

根据施工计划以及总体施工部署，遵循确保施工安全，杜绝交通堵塞的原则，因长时间占用紧急停车带和中央隔离带，对通行车辆的宽度和速度必须进行限制，因此设置限高架，设置限速标识、转向指示、爆闪灯、防撞墩、锥筒、减速带等安全防护措施。根据安全防护设置配备相应的安全防护人员对高速公路交通通行情况日夜防护，并与交警路政等单位部门建立紧密联系，确保高速公路安全畅通。在门洞设置施工过程，交替对两幅高速道路实行临时封闭。在此过程中左右幅混流安全隐患，对大型车辆实行分流措施，混流段落实行交通导改。

5.6支架和模板拆除

箱梁侧模在梁体压浆、混凝土强度达到设计要求后拆除，模板拆除洒水养护。底模和支架必须在预应力钢绞束张拉结束，管道压浆强度达到设计要求后，方可拆除。落架的次序为先跨中后支点，纵横对称，均匀进行。

6.支架施工安全质量控制要点

6.1临时结构施工

对地基处理应严格按照方案进行换填夯实，确保基础的稳定，同时防排水工作应认真处理。

临时支墩基础等混凝土基础应按照设计位置施做，确保军用墩结构位于基础中心线上，以防偏心受压影响结构稳定性，混凝土基础在施工后应认真采取覆盖洒水等养护工作，确保基础强度可靠。混凝土基础在施工前应采取铺设毛毡等手段与高速公路路面隔离，以防损伤路面给后期凿除带来困难。

6.2 军用墩、军用梁施工

施工前需要对各杆件检查，发现变形、开裂等杆件应及时调换。正式拼装前需要进行试拼，在施工中应指派专人对整体拼装过程进行指挥，安装后应检查各螺栓部件是否紧固。

在门洞安拆过程应高度重视安全工作，并需要交警路政等部门大力配合。

6.2 临时支架预压

碗扣支架、门洞等结构搭设完成后，必须按照1.2～1.5倍的最大荷载进行预压，在此过程中应密切观察结构的变形以及稳定情况，并详细推算弹性变形、非弹性变形等数据，形成可靠基础参数，指导梁体结构施工。

7.拆除工程

7.1门洞拆除

a.模板及支架系统拆除

（1）落架后，利用50t履带吊拆除翼缘板的模板，人工拆除对应的纵横向方木、脚手架，成捆后吊车吊走；

（2）将底板模板向两侧横移，利用吊车吊走；

（3）人工拆除底模对应的纵横向方木、脚手架，成捆后吊走。

b.横向分配梁工的拆除

将16型钢从中间向两侧的主墩方向移动，然后沿箱梁横向移动后，至两个主墩侧后吊车吊走。

c. 木板拆除、拆除方法与分配梁相同。

d.军用梁拆除

当门洞上支架拆除后，方可拆除门洞。

第一步：拆除梁上分配梁，拆除前，将工字杆横移至军用墩旁然后逐根采用汽车吊吊装拆除。

第二步：安装军用梁拆除辅助杆件，即在军用梁上垫梁上接长②号辅助杆件，作为军用梁横移平台。

第三步：将军用梁逐片滑至两侧，然后用履带梁单片整体起吊，完成军用梁的拆除。

f.军用墩的拆除

（1）先拆除军用墩顶部的垫枕及横向垫梁；

（2）逐节段拆除军用墩的斜向、水平支撑后，即可拆除对应的军用梁节段。

8．结束语

通过采用军用墩梁与满堂脚手架配合形成支撑体系解决了跨高速公路现浇箱梁支架受道路影响的难题，通过本方案，缩短施工工期，减少了连续梁施工对高速公路通行的限制，满足了各方面对安全质量的要求，为松陶铁路的早日通车打下了坚实的基础。

参考文献

[1]铁道部工程指挥部，八三式铁路轻型军用桥墩使用手册，1986年1月

[2]周水兴，何兆益，邹毅松等，路桥施工计算手册，人民交通出版社，2011年4月

[3]牟在根，孙仁范，崔正秀等，简明钢结构设计与计算，人民交通出版社，2005年9月