整体式钢管支架在现浇箱梁施工中的应用
广深沿江高速公路（深圳段）西乡互通主线桥现浇箱梁采用整体钢管支架施工，支架工厂化制作，现场整体安装及拆除。该种支架工效高，施工周期短，用材省，大大加快了施工进度，节约了施工成本，取得了理想的效果 。
【关键词】整体式 钢管支架 现浇箱梁
1.工程概况
广深沿江高速（深圳段）西乡互通主线桥第二十联～二十三联（K80+138～K80+779）位于已建成的海滨大道上，地基情况较好。上部结构为30m跨预应力砼连续等截面箱梁，箱梁为三箱室结构，箱梁梁体采用C50混凝土，桥面宽度为19.65m，箱梁梁高1.8m，两侧悬臂翼缘板宽3.65m，箱梁顶板厚25cm，底板厚25cm，腹板厚45cm，单跨箱梁重为1105t。
2.支架方案的选择
2.1 满堂支架
满堂式支架已经广泛应用于现浇箱梁施工，支架搭设主要依靠人工逐根杆件组拼，搭设进度较慢，所需人工多，安全隐患点多，且支架搭设过程安全风险大故不采用满堂式支架。
2.2整体轻管支架
现浇箱梁位于已建成的海滨大道上，地基情况较好。采用整体钢管支架可充分利用承台和地基好的特点，整体钢管支架直接支撑在扩大基础和承台上，结构简单，受力明确，可靠性高，搭设效率高，钢材用量少，施工周期短。
为此，该段现浇箱梁选用整体钢管支架施工。
3.整体轻管支架施工工艺
3.1方案总体概述
每跨现浇箱梁共设置4片钢管桁架，桁架由钢管和箱型梁组成，钢管直径为508mm，壁厚为6mm，箱型梁为□600×375×10mm。桁架顶部布置贝雷梁作为分配梁，中间两片桁架作用在扩大基础上，与扩大基础预埋件连接。两侧桁架直接支撑在承台上，与承台上预埋件焊接。支架基础及上部结构见图1和图2。
图1 钢管支架立面示意图
图2 钢管支架侧面示意图
3.2 施工流程
桁架拼装→测量放样→地基处理→桁架整体吊装→桁架横联及纵联安装→贝雷梁安装→模板系统安装→箱梁梁体施工→支架拆除。
3.3基础处理
位于沥青路面上的地基由于基础较好，直接浇注砼扩大基础并埋设与钢管连接的预埋件。对非沥青路面位置的基础先采用震动压路机进行压实处理，处理范围为基础周边各加宽100cm范围内，地基承载力要达到500KPa以上，基础砼浇注之前需进行地基承载力检测，确保地基承载力满足要求。
3.4 支架安装
支架安装顺序为先安装两侧桁架（即墩柱位置），后安装中间桁架。安装时采用2台25t汽车吊抬吊，吊装就位后，两侧桁架采用Φ12钢丝绳和3t手拉葫芦临时固定于桥墩柱上（每个墩柱3处），然后在每处钢丝绳下用钢管搭设高50cm的双层井字架将钢管与桥墩固定；中间桁架采用拉风缆方式临时固定，待中间两片横联及纵联安装好后拆除临时风缆。继续采用汽车吊安装贝雷梁和模板系统。
3.5 支架沉降观测
箱梁支架预压时，预压荷载为1.1倍箱梁恒载。按照10%、50%、75%、100%、110%恒载进行加载。在加载过程中，支柱沉降较小，主梁最大变形为2cm。数据表明，支架施工达到了预期的良好效果，满足设计要求。
3.6 支架拆除
3.6.1. 概述
钢管桩支架箱梁底支架拆卸以单跨30m箱梁支架为单元进行。拆卸分整体支架拆卸和构件支架拆卸，整体支架从上至下依次分为箱梁底至横托梁顶整体→两侧桁架整体→中间桁架整体，共三大整体。
图3 卷扬机系统布置图
3.6.2 卷扬机系统设计
卷扬机系统由6台5t卷扬机、两个定滑轮、四个动滑轮组成。动滑轮采用Φ28的精轧螺纹钢做吊杆，单根长6m，共四根。用2[10槽钢作为横梁，5mm的钢板在槽钢平面位置处作为垫块，开口直径为30mm，用以穿吊杆。吊杆通过桥面箱梁施工时候预埋的空洞穿过，用以悬挂动滑轮。卷扬机用Φ18钢丝绳通过定滑轮和动滑轮吊放支架型钢。
卸载横托梁3根（长18m/根），在30m跨度现浇箱梁底横桥向布置，布置位置为纵桥向4m、15m、26m处，将30m底支架分为4m-11m-11m-4m四段。横托梁采用钢丝绳滑轮组在桥面安装卷扬机起吊，起吊点设在距横托梁两端端部2.5m处，其间距13m。
3.6.3 拆除方法
拆卸支架前首先将支架与箱梁混凝土脱离，将方木底可调顶托松开，使箱梁底模板脱离箱梁底约20cm。启动卷扬机并拧紧钢丝绳，使卸载横梁与其上的支架整体贴紧。拆除箱梁底至横托梁顶整体与横托梁连接的骑马螺栓，然后采用卷扬机将箱梁底至横托梁顶之间的整体提起约15cm， 用精轧螺纹钢固定（保持箱梁底模与箱梁混凝土存在一定间隙），使箱梁底至横托梁顶之间的整体与支架顶箱型梁分离约15cm。
图4 卷扬机系统构造图
中间桁架整体拆卸：横托梁与其上支架整体脱离后，采用钢丝绳风缆将跨中两排立柱整体分别与箱梁桥面预埋钢筋固定，采用吊机将纵向连接构件逐个分别卸下放到地面上合适位置，然后拆除桁架与钢支撑连接螺栓，采用两台吊车在两侧逐排将跨中桁架整体固定，松开钢丝绳风缆，将跨中桁架整体逐排卸下。
两侧桁架整体拆卸：横托梁与其上支架整体脱离后，采用钢丝绳风缆将靠墩两侧桁架整体分别与箱梁桥面预埋钢筋固定，松开桁架与桥墩固结构件。采用两台吊车在两侧逐排将靠墩两侧桁架整体固定，松开钢丝绳风缆，将靠墩两侧桁架整体逐排卸下到桥底地面上。
箱梁底至横托梁顶整体拆卸：跨中和靠墩立柱整体卸除后，拆除固定精轧螺纹钢，采用卷扬机将箱梁底至横托梁顶整体徐徐下放到桥底地面上。在下放箱梁底至横托梁底过程中，整体支架下降速度通过变速开关控制为1.0m/分钟。整体支架每下放0.5m暂停一次进行检查，主要检查卷扬机钢丝绳运行长度、整体支架倾斜程度，检查没问题时方可继续下降。在地面上将各构件支架拆除，各构件支架拆除采取两端往中间，从上至下拆除方法，贝雷梁拆除时，从一侧往另外一侧依次拆除。每片30m贝雷梁拆除前采取临时支撑固定，待连接构件拆除完，吊车固定后，方可拆除临时支撑，然后吊车将整片贝雷梁平放到地面上。
4.结束语
整体式钢管支架在广深沿江高速机场互通主线桥的成功应用，证明了其可靠性，特别是由下往上的拆除方案，为工程缩短了工期，节约了成本，箱梁质量也得到了有效地控制，可以为同类型现浇箱梁施工提供一定的参考。
参考文献
[1] 《钢结构设计规范》北京钢铁设计研究总院，2003.12
[2] 《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社，2001.07
[3]《公路桥涵施工技术规范》人民交通出版社
作者：万直宇，男，1984年生，大学专科，函授本科，助理工程师。