现浇箱梁施工技术的难点与措施
关键词：贝雷支架；现浇；箱梁；施工
1.工程概述
该桥梁工程位于R＝255m左转平曲线上，单向双车道，桥面超高6％。上部结构为四联共18跨预应力砼单箱双室连续箱梁，跨度组合为5×20+（25+2×30+25）+5×20+4×20m。箱梁顶宽12m，底宽7m，20m跨箱梁等高1.5m，25m跨、30m跨箱梁等高1.7m。SJ匝道桥地处山谷之中，需跨越高填方主线和已通车的JM匝道，地势起伏落差大，桥墩普遍较高，多处连续桥跨净高大于20m，且地下水发育，地表泉眼较多，施工难度大。
2.高墩现浇箱梁支架方案选择
通常现浇连续箱梁施工时先对地基进行处理，然后搭设满堂门式落地支架，业主规定必须逐跨进行堆载预压后才能进行连续箱梁施工，在地形起伏大、地下水系发育的山谷中采用满堂式落地支架不仅大面积进行地基处理的难度大、费用高，而且材料、人员的投入较大，特别是净高大于15m的高墩现浇箱梁施工如采用满堂门式落地支架，安全性将大大降低。
一般进行高墩现浇箱梁施工时，支架多采用钢管贝雷支架或整体稳定性较好、承载力较大的碗扣式支架。由于本公司无数量巨大的碗扣式支架，施工采用单排式钢管贝雷支架进行16跨（两跨采用满堂门式落地支架）高墩连续箱梁现浇。
采用钢管贝雷支架优点是受地形制约较小，只需对小范围的钢管基础的地基进行处理，地基处理费用较少，且只需对典型初始段支架进行堆载预压，施工人员投入少，支架搭设速度较快，支架搭设质量有保证，且施工安全保证性大大提高。
3.支架设计
根据SJ匝道桥各跨的结构型式和地形地貌，支架分为三种类型：净空较低的主线路基
上的30m跨现浇箱梁采用普通的满堂门式落地支架；跨已通车的JM匝道的11＃～12＃跨箱梁及接桥台落差较大的尾跨采用贝雷梁式支架；其余跨采用贝雷梁－柱式支架。满堂门式落地支架比较常见，在此不作介绍。
钢管贝雷梁－柱式支架
3.1.1支架总体布置
普通高墩20m跨及25m跨不采用无钢管立柱的贝雷梁式支架，主要是考虑到在立柱的预埋牛腿上前后跨的贝雷梁需交错，贝雷梁太多则安、拆均比较困难，且贝雷的用量将大大增加，另牛腿承受荷载过大。基于以上几点考虑，采用贝雷梁－柱式支架，在跨中设钢管柱，两侧立柱预埋加强I45b牛腿，贝雷梁为两跨连续梁，两端支承在立柱预埋牛腿上的2Ι45b横梁，跨中支承在钢管顶的2Ι45b横梁上。跨中钢管柱为单排3根Φ100cm钢管桩立柱，同排钢管用10＃槽钢剪刀撑联结，使钢管柱协同受力且能增加其稳定性。每根钢管安装前
应检查有无局部变形严重或损坏，如发现应进行加强或修补。纵梁采用单层双排贝雷梁。贝
雷片上正交布置横桥向I16工字钢横梁。再在I16工字钢上搭设门式支架，门式支架每两个交错布置，纵向间距61cm，横向间距90cm。钢管贝雷支架横向水平，箱梁的横坡通过门式支架调节。
3.1.2贝雷梁受力计算
箱梁分两次浇筑，保守起见，按一次性浇筑混凝土计算支架荷载。支架荷载计算包括：新浇筑钢筋混凝土自重Q1、贝雷梁自重Q2、施工人员及小型机具等荷载Q3、模板、门架、工槽钢自重Q4、振捣混凝土产生的荷载Q5。为简化计算，将新浇筑钢筋混凝土自重折算为纵向均布荷载，将Q3＋Q4＋Q5合并为均布面荷载。由于每跨贝雷梁较少，梁之间的间隙较大，且为了施工方便简单，各组贝雷梁之间不设横向联系，各组贝雷的实际受力状况不一，按照条分法计算每组贝雷梁所受荷载，组合后为沿纵向的均布荷载。底板范围贝雷梁的布置应尽量使各组贝雷受力大致均等。贝雷梁布置见图2：
按第一跨全跨浇筑计算，经荷载组合，25m跨各组贝雷承受的均布荷载为：q1、7＝19.71KN/m；q2、6＝44.19KN/m；q3、5＝41.4KN/m；q4＝39.2KN/m。各组贝雷梁的计算模型一样，为两跨连续梁，计算可得各组贝雷的弯距M、剪力Q、挠度f及钢横梁处支座反力R。从计算结果可知，弯距和挠度普遍较小，贝雷梁主要受剪力控制，单层双排贝雷的[M]＝1576.4KN.m；[Q]＝490.5KN；考虑到箱梁分两次浇筑，安全系数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，贝雷受力强度和挠度验算均符合要求。
3.1.3钢横梁受力计算
牛腿及钢管柱处的横梁均采用2Ι45b工字钢横梁，计算模型为两端悬臂的简支梁，其中各组贝雷梁的支承反力为集中荷载，计算贝雷梁时已经求得，横梁自重1.8KN/m，为均布荷载。以25m跨箱梁为例，经计算：牛腿处横梁：Mmax＝500.76KN.m；Qmax＝344.94KN；对预埋牛腿的支承反力R1=R2=673.07KN。经验算：25米跨牛腿处横梁在Mmax处（贝雷支承处）焊接15mm厚40cm宽的加强钢板以增大组合梁的抗弯截面系数，WX=5517cm3，其余处WX=3000cm3。考虑到横梁需多次周转使用，表面易锈蚀，强度作相应折减。
σmax=KM/rw=112.38Mpa<[σ](180Mpa)；τmax＝KQS/Ib=43.7Mpa<[τ](85Mpa)，符合使用要求。钢管处的横梁不作加强，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牛腿及钢管柱受力计算
牛腿采用加强I45b，每根长2.5m，穿过立柱，与混凝土形成整体，同排立柱的预埋牛腿标高一致。牛腿主要承受弯剪，左右加焊38×1.5cm钢板加强板，上下加焊15.2×1.0cm钢板加强板，加强后牛腿惯性矩为63562cm4。牛腿的承受反力R=673.07KN。经验算，牛腿σmax=rwMy/I=94.99Mpa<[σ](180Mpa)；τmax＝rwNS*/Id=52.93Mpa<[τ](85Mpa)，符合使用要求。钢管柱直径100cm，厚1cm。由跨中钢横梁计算可求得钢管受力最大为同排的中间钢管，N2=1212.07KN。钢管为使用过的钢管桩,表面锈蚀,允许强度作相应折减。按照偏心10cm的受压杆件计算，回转半径i＝35cm，W=5770cm3，自由端长度L＝1700cm，λ＝L/i＝48.57，查轴心受压α类截面稳定系数表得ψ＝0.92，σ＝KM/rw+KN/ψA=76.2Mpa<[σ]＝180Mpa，符合使用要求。为加强钢管稳定，同排钢管必须在顶部剪刀撑联结。
