混凝土梁橋整孔現澆施工方案

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摘要：本文基于某混凝土連續箱梁，根據項目特點擬定了滿堂支架以及梁式支架兩種施工方案，并從支架結構設計出發，在驗證方案技術可行的基礎上，從經濟性角度對其進行對比，最后優選出梁式支架方案。

關鍵詞：混凝土梁橋；現澆施工；方案優選；梁式支架

1引言

在交通網中，公路建設有著較大的占比。而在公路網中，橋梁結構物所占比例也在不斷提高。其中，因具備較好的靈活性以及適應性，整孔現澆混凝土梁橋得到較為廣泛的應用［1］。對于橋梁建設而言，施工方案的選取與其質量有著較大的聯系，不恰當的施工方案往往會導致項目出現較為嚴重的損失。基于此，對橋梁的施工方案進行比選非常有必要。

2工程概況

某高速公路全長36km，按照六車道標準，100km/h的速度進行設計。本文以該高速公路某橋梁為研究對象，該橋梁有著1500m的長度，上部結構為雙幅預應力混凝土連續箱梁，箱梁參數如表1所示。該項目具體施工時，在設計上相比于采用移動模架法進行施工時所具備的施工工期長，投入大等缺點，確定其以現澆支架法進行施工時更具優勢，因此在具體施工時選用現澆支架法進行施工。為便于后續分析，本文將針對其某跨開展方案的設計和比選，該跨具有13m以及15m的橋墩高度，具體所對比的方案有：滿堂支架法以及梁式支架法。通過對各種方案在設計和技術上的分析比較，在成本上對各方案進行分析，綜合比選出兼具技術和經濟性的施工方案。

3兩種施工方案的對比

3.1梁式支架

對于跨度較大的現澆箱梁支架而言，在兩墩之間僅進行少量支點的設置或者不設置支點的方式，能夠在較大程度上使地基處理的工作量得到減小，因此，在施工時擬定以梁式支架進行施工［2-3］。基于對梁體重量以及跨度等方面的考慮，擬定使用以2×17.94m布置兩跨的連續梁支架，為能夠使跨度盡可能提高，使其跨中撓度盡可能降低，本方案以雙層貝雷梁結構作為主梁，并在承臺上設置φ630×8mm的鋼管柱，以使其具有較大的中支點受力，以鉆孔灌注樁作為其基礎形式，為便于拆卸支架，將砂箱設置在立柱上。將HN150×400的分配梁設置在中支點以及邊支點鋼管柱上，將2I40a型鋼組設置到邊支點鋼管上，以雙層不加強的普通貝雷梁按照0.9m的間距作為縱向主梁，為確保桁架組具備足夠的橫向穩定性，使用標準的支撐架進行連接。具體布置如圖1所示。為便于計算分析，本文以有限元分析軟件MidasCivil對該支架進行建模分析。具體如下圖2所示。鑒于該支架為臨時結構，故以容許應力法對其進行計算分析；對于Q235B型鋼材料而言，基于相關標準，對于臨時結構的Q235B型鋼能夠使其容許應力增加30%，故以140mpa作為容許正應力，以85mpa作為容許剪應力，同理，對于貝雷梁結構，則以273mpa作為其容許正應力，以158npa作為其容許剪應力。將I14型鋼以0.3m的間距布置到貝雷梁頂部位置，在該I14型鋼上以均布荷載或梯形荷載的方式布設上部荷載，具體為：梁體混凝土荷載：基于對梁體橫斷面尺寸的考慮，以分區方式對梁體頂底板等進行計算，以26KN/m3作為新澆筑鋼筋混凝土的荷載標準值；對于模板和支撐架自重荷載：基于對支架施工方式等的考慮，以1KN/m2作為模板的自重標準值；施工荷載：以1KN/m2作為設備人員荷載，以1KN/m2作為混凝土荷載。因篇幅有限，本文僅列出部分數據。計算結果如表2所示。表2結構計算結果可知，該梁式結構符合要求，具有一定的可行性。該梁式結構的具體施工步驟為：泥漿制備-施工鉆孔灌注樁-施工鋼管以及相應分配梁-安裝貝雷梁以及頂部分配梁-搭設模板-安裝相關鋼筋-進行混凝土的澆筑以及壓漿-拆除支架。自搭設支架起，到將該支架拆除，共需要35天的工期。具體材料用量如表3所示。

3.2滿堂支架

針對該項目小于20m墩高的特點，擬定以碗扣式滿堂支架進行施工。以φ48×3.5mm的鋼管作為碗扣支架立桿，對于其總橋向而言，以0.6m的間距布置箱梁端部，以0.9m間距布置其中部；對于其橫橋向布置而言，以0.9m間距布置其翼緣板，以0.3m布置其腹板，以0.6m布置其底板；對于其豎向布置而言，以1.2m步距進行設置［4］。基于現場調研結果，其腹板處具有150kpa以下的地基承載力，其余位置則具有120kpa以下的地基承載力。根據項目所處地質條件，將較為軟弱的地基挖除后進行換填處理，采用厚度為50cm的宕渣以及厚度為30cm的碎石墊層進行換填，并采用分層碾壓的方式進行施工，在其承載力滿足標準之后，采用15cm厚度的C20混凝土進行澆筑施工，并將排水溝布設在其兩側位置，以避免降水對其產生影響。其具體荷載的取值為：26KN/m3的混凝土荷載；0.5KN/m2的模板重量；1KN/m2的設備及人員荷載；0.42KN/m2的風荷載豎向力。將其結構劃分如圖4所示，并對其結構進行計算，所得結果如表4所示。可知該方案各結構受力均滿足要求，技術上存在一定的可行性。該方案施工流程為：軟基處理→換填地基→分層澆筑和碾壓→鋪筑碎石墊層，并進行碾壓→檢測地基承載力→澆筑混凝土墊層-搭設支架，模板以及綁扎鋼筋，安裝預應力管道→混凝土的澆筑，張拉預應力鋼筋→拆除支架［5］。自搭設完支架到將其拆除，共需要37天的時間。材料用量如表5所示。表5一孔支架工程數量表為便于對擬定方案進行比選，本文僅給出結構不同處的材料用量，其余同種材料因不處于比選范圍，故不列出。

4結語

基于上述分析可知，兩種方案在技術上均存在一定的可行性，因此，為優選出最佳方案，本文建議從經濟性對其進行分析。具體如表6所示。表6各方案經濟性對比圖對所擬定方案進行技術和經濟上的對比分析可知，所擬定方案所采用的都是常規的支架設計，具有較為簡單的結構，以及較好的穩定性。技術上而言兩種方案均可行，而從經濟上對比可知，梁式支架兼具技術性以及經濟性，因此應優選梁式支架作為施工方案。

參考文獻

［1］黃漢新.某橋梁工程中現澆箱梁施工高支架方案計算方法［J］.產業科技創新，2020，2（15）：39-41.

［2］王一偉.橋梁現澆箱梁支架施工方案的實際應用［J］.四川水泥，2019（06）：26-27.

［3］王小靖.橋梁現澆箱梁支架施工方案研究［J］.北方交通，2019（01）：45-48.

［4］要琦.高速公路滿堂支架現澆箱梁施工方案分析［J］.山西建筑，2018，44（04）：185-186.

［5］劉鵬.橋梁現澆箱梁支架工程施工方案探究［J］.科技創新與應用，2016（34）：244.

作者：馮剛 單位：中鐵十八局集團第五工程有限公司