雲南省第二建築工程公司盧國兵
摘要：在城市高架橋建設中，對跨既有公路橋箱梁掛籃施工如運用貝雷梁及門式支架滿堂澆築，可以縮短工期，降低工程造價、降低安全風險。
關鍵詞：貝雷梁門式支架現澆箱梁運用
前言：在城市高架橋建設中，橋梁往往沿既有公路線進行建造，高架橋箱梁一般採用滿堂腳手架搭設進行現澆施工，在跨既有公路橋河段採用掛籃懸澆施工，對跨既有公路橋箱梁掛籃施工如運用貝雷梁及門式支架滿堂澆築，可以縮短施工工期，降低工程造價，降低安全風險。
貝雷梁是用貝雷片架縱向連線，貝雷架之間以發窗作為連線構件，相互組成的桁梁，具有施工方便，承受荷載大的特點。
一、工程概況與高架橋結構
杭州地鐵1號線高架橋工程位於杭州市東北部，主要位於喬農路與杭浦高速公路之間的01省道上，小部分線路緊鄰01省道西側。起於喬司站，右線樁號k33+320.072，止於喬司北站～汽車城站之間的u型槽，右線樁號k36+329.
98，全長3009.908m，包括1個車站和2段區間。
c56～c59跨喬司港處高架橋採用40+70+40m三跨變截面預應力混凝土連續梁，位於01省道公路和跨喬司港橋**，箱梁線路處於半徑為350公尺圓曲線和緩和曲線上，箱梁底板面呈二次拋物線變化。箱梁變截面設計採用箱梁底板、頂板寬度不變，腹板斜度變化，腹板成漸變曲面。
c56～c59跨喬司港連續箱梁施工設計採用掛籃懸臂澆築施工工藝，箱梁標準寬度為9.8m，從距c56號墩中心15m處開始變寬，寬度由9.8m變至10.
194m。箱梁跨中樑高1.9m，中支點處梁高4.
1m，邊支點處梁高1.9m，箱梁底版採用二次拋物線接順。截面形式採用單箱單室斜腹板斷面。
頂板厚28cm，底板厚度由跨中的30cm採用二次拋物線逐漸增大至根部的70cm；腹板厚度：1～5號塊為0.7m，7～9號塊為0.
50m，在6號塊件範圍內由0.70m按直線變化到0.50m。
箱梁節段劃分：全橋共有2個t構結構（c57、c58墩），t構結構從墩頂向兩側分塊依次為0號塊（長10m，重332.7噸），1～5號塊（每節長4.
0m，重分別為98.1噸、90噸、82.9噸、77.
3噸和73.2噸）；6～7號塊（每節長4.5m，重分別為75.
8噸和70.8噸），8號塊為合攏段（長2.0m，重31.
3噸），9號邊跨現澆段4.0m，重80.4噸。
在c57～c58跨段箱梁下方處為01省道跨港公路橋，公路橋採用13×3=39m預應力混凝土空心板橋，空心板橋下部結構採用樁基蓋梁，擬建箱梁投影在空心板橋左右範圍內。
根據現場實際條件，為降低工程造價，縮短施工工期，降低施工安全風險，徵得建設相關單位同意，c57～c58連續箱梁掛籃節段懸臂澆築工藝變更為支架支撐現澆施工工藝，箱梁結構不變化，現澆施工順序仍按掛籃節段逐段施工。
變更後總體方案：跨公路橋段支撐系統採用貝雷梁架空公路橋橋面，貝雷梁上布置工字鋼，工字鋼上搭設門式支架，支架上安裝模板，貝雷梁支點設定在空心板蓋梁處。
支撐系統荷載傳遞順序：結構及施工荷載→模板→橫向方木楞→縱向多鋼管檁條→頂托及調節鋼管→門架→調節底座→工字鋼→貝雷梁→方木支點→橋面蓋梁→樁基→持力層。
二、貝雷梁布置與驗算
1、貝雷梁布置
c57～c58墩跨喬司港13×3=39m公尺空心板橋段，採用「321」公路鋼橋桁架貝雷梁對橋面進行架空，架空高度20cm，貝雷梁支點布置在空心板橋蓋梁處板麵上，縱向跨度與公路空心板橋跨徑相同相同，即3×13公尺，橫向截面布置根據箱梁結構和公路空心板橋結構，布置見下圖：
斷面圖縱面圖
平面圖2、貝雷梁力學驗算
c57～c58跨連續梁懸臂澆築按掛籃設計節段施工，每一節段完成澆築、進行預應力張拉完畢後，節段支架拆除（除0號節段支架外），在本箱梁施工過程中，貝雷梁承受荷載為單節段箱梁現澆施工荷載。
箱梁節段混凝土施工時分2次澆築，第一次先澆築底板和腹板混凝土，第2次澆築頂板混凝土。為簡化計算，確保安全，假定箱梁混凝土一次性澆築。考慮到截面橫向不均勻，每排貝雷片受力情況不一樣，兩側翼板處荷載為底板處的1/3不到，考慮到模板、方木及工字鋼橫向聯絡能分散一部分荷載，所以取6片貝雷片進行驗算。
對連續箱梁每節段荷載進行分析，貝雷梁承受變截面箱梁節段對應荷載見下表：
連續梁兩t構對稱澆築，依據公路橋與箱梁高架橋投影位置關係，各節段澆築時，貝雷梁荷載分布位置見下圖：
6片貝雷梁承受最大彎矩為，最大剪力，利用力學求解器，箱梁各節段澆築時，貝雷梁承受彎矩、剪力見下圖：
1）、澆築3號節段，彎矩截圖：
剪力截圖：
2）、澆築4號節段，彎矩截圖
剪力截圖：
3）、澆築5號節段，彎矩截圖
剪力截圖：
4）、澆築6號節段，彎矩截圖
剪力截圖：
5）、澆築7號節段，彎矩截圖
剪力截圖：
6）、澆築合攏段段，彎矩截圖
剪力截圖：
從上彎矩、剪力截圖中看出，在箱梁各節段澆築過程中，貝雷梁所承受的彎矩、剪力都小於允許值，故採用此方案布置貝雷梁，能滿足箱梁現澆施工要求。
三、門式支架布置與驗算
貝雷梁上方布置32a工字鋼，工字鋼長度8.5公尺，間距1公尺，工字鋼上方採用反扣可調頂托，可調頂托上布置門式支架。。
假定連續梁以14號截面為等截面連續梁，14號截面樑高2.8公尺，在該工程鄰近跨中， c29～c33連續梁梁高最大3.65公尺，門架承受最大荷載為榀，為確保施工安全，簡化計算，假定每榀門架受力均衡，並以c29～c33連續樑中門架受力最大荷載計算，32a鋼最大跨度為2.
4公尺，以簡支梁作計算，受力如下圖：
工字鋼截面抵抗矩：
工字鋼截面慣性矩：
鋼材容許應力為，容許抗剪應力為，容許撓度，採用smsolver力學求解器進行求解，彎矩截圖如下：
最大彎矩，
，能滿足要求。
工字鋼端頭最大剪力為，剪應力110800000
小於容許剪應力，能滿足施工要求。鋼管最大位移為，小於容許值，能滿足要求。
四、公路橋梁力學驗算
根據公路管理部門提供的上跨公路橋竣工圖紙顯示，該橋寬36.5公尺，分成左右兩線，跨度3×13公尺，與路線夾角45°。施工分為兩部分，一部分為原來01省道老橋，寬度26.
5公尺；一部分為01省道改建老橋兩側擴寬橋，左、右橋擴寬各4.5公尺。公路橋設計荷載：
汽車-20級，掛車-100，單樁承載力。公路橋結構採用c50預應力混凝土空心板、c40混凝土蓋梁墩柱， 1.0mc30鑽孔灌注樁基礎，空心板在蓋梁處為實芯端梁，橋台採用樁式橋台。
箱梁在公路橋投影處採用貝雷片梁架空，支點設在公路橋蓋梁、橋台橋面處，空心板在橋台、蓋梁處支點處為c50混凝土實心體，很顯然能滿足貝雷片梁抗壓強度要求，故只對公路橋蓋梁強度及樁基承載驗算即可。
1、蓋梁強度驗算
貝雷片梁平面布置如下圖：
從貝雷片梁強度驗算中可知，在箱梁中間的3片貝雷片梁承受箱梁大部分荷載，翼板底貝雷片梁承受小部分荷載，考慮到工字鋼橫向聯絡有部分荷載分散，而橋面有鋼筋混凝土鋪裝層，也有荷載分散作用，可以認為工字鋼橫向聯絡分散荷載通過橋面鋪裝分散，對於兩樁之間蓋梁只有箱梁翼板處荷載作用在蓋梁上，而箱梁大部分荷載通過中間兩個3片貝雷梁分別作用在公路橋兩蓋梁邊側，故對蓋梁邊側懸臂進行強度驗算即可。
根據餘杭公路局管理處提供的公路橋竣工圖紙，蓋梁為c40砼，截面高1.0m，寬1.2m。蓋梁配筋：受拉鋼筋為24根φ25螺紋鋼，受壓鋼筋為12根φ25螺紋鋼。
蓋梁支撐截面抗彎強度按雙筋截面計算：
受壓區高度x按下式計算
保護層厚度
取得再按單筋矩形截面計算：
在施工過程，為確保公路橋結構安全，假定連續箱梁以最大14號節段截面為等截面箱梁一次性澆築，從貝雷片梁強度驗算中可知，箱梁最大截面貝雷片梁荷載，貝雷片梁單幅橋面荷載為。
公路橋空心板自重：空心板截面為，單塊板重，蓋梁4.25公尺範圍有4塊板。
取箱梁截面最大荷載，在蓋梁縱向前後6.5公尺、橫向4.25公尺範圍內荷載：
貝雷片梁、混凝土空心板作用蓋梁處橫向荷載：
。蓋梁邊側懸臂長為2.5公尺，貝雷片最外側至蓋樑墩柱邊距離為1.5公尺，為保證安全，取懸臂距離為2.5公尺，最大彎矩：
，小於蓋梁設計值，蓋梁強度能滿足要求，故在橋面布置貝雷梁進行施工，公路橋蓋梁結構安全。
2、樁基強度驗算
根據公路局管理處提供的公路橋竣工圖紙，橋台單樁承載力為，橋墩單樁承載力為。在此計算中，仍假定連續箱梁以最大14號節段截面為等截面箱梁一次性澆築，從上圖可以看出，最不利的橋墩為1和2墩，靠橋梁中間分隔帶處墩柱承受荷載最大，邊樁基承載力：
小於橋墩單樁承載力為，故在橋面布置貝雷梁進行施工，橋梁樁基安全。
綜上計算所述，按本方案在公路橋上布置貝雷片梁採用支架進行高架橋箱梁現澆施工，公路橋結構安全，能滿足箱梁現澆施工。
五、貝雷梁安裝和門式支架搭設
貝雷片縱向每3m左右用門框架橫向聯絡，用u形卡扣扣住，把貝雷片聯成整體，形成梁體。貝雷片上方布置32a工字鋼，間距1公尺，門架採用可調頂托反扣在工字鋼上。貝雷片梁支點採用兩層十字交叉方木，尺寸為20cm（厚）×120cm（長）×貝雷梁寬+10cm襟邊。
門式支架採用hr100重型門式支架，規格： 1.9×1.0公尺，材質：q235a，單榀門架極限荷載150kn。門架縱向間距1m，橫橋向0.9m。
箱梁貝雷梁支架現澆施工方案
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現澆梁貝雷梁支架施工方案
一 工程概述 位於及814 816 墩 處為調節跨度設定現澆簡支梁,計算跨度為19.5m。粱體工程採用鋼管立柱和貝雷片組合形式的支架進行現澆支架的施工。混凝土一次澆築成型，採用沙箱進行落架。二 總體施工流程 施工準備 測量定位 鋼管樁立柱安裝 砂桶製作及安裝 工字鋼橫樑安裝 貝雷架拼裝及安裝 箱梁模...
鋼管貝雷梁柱式支架法整體現澆箱梁施工技術
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