貝雷片+鋼木組合梁法施工連續剛構箱梁橋0#段托架工法一、前言連續剛構箱梁橋0#段由于其梁段高度最高、一次性砼澆注方量最大，而且由下構施工轉為上構施工，需將施工作業面積擴展數倍，施工難度極大。托架作為承受全部荷載的工作平臺，必須保證足夠的強度和剛度。我公司在總結和吸收各種施工方法的基礎上，采用貝雷片+鋼木組合梁法施工0#段托架。該方法利用制式器材貝雷片和工字鋼組合成承重平臺，并通過預埋件錨固在墩身上；底板模板則通過加強弦桿+方木組合結構以伸臂梁的型式支承在工字鋼上；梁段標高通過楔塊調整。每個0#段只需一次性投入預埋件，其它構件均可重復使用。該技術應用于京福高速公路福建段層溪Ⅲ號特大橋施工中，取得了良好的經濟效益；施工技術的先進性受到業主和社會各界的廣泛好評，我們將該技術進行總結整理，形成本工法。本工法敘述時以層溪Ⅲ號特大橋0#段托架為例。二、工法特點1、采用貝雷片代替傳統三角形型鋼或萬能桿件桁架，一方面充分利用了高強材料，保證了工程質量；另一方面，降低了施工難度。工字鋼則以伸臂梁的形式承受翼緣板相對較小荷載的同時，部分抵消了主跨內的正彎矩。2、通過預埋構件安裝貝雷片，取消了支架，解決了高墩和水上作業的施工難題。3、肋木以伸臂梁的型式代替傳統簡支梁承受上部荷載，減小了跨徑，降低了主跨正彎距，從而降低了材料性能要求。并通過模板、鋼材和方木三種材料的有效組合，充分發揮了材料的各自性能。三、適用范圍適用于鐵路、公路懸臂澆筑梁橋的0#段和現澆段施工，尤其在高墩、水上作業或地勢陡峭、地基軟弱等情況下，具有廣泛的適用性。四、施工工藝(一)工藝原理根據荷載最大工程部位的受力分析，布置懸臂梁的間距和伸臂梁的跨徑，在此基礎上合理選擇材料并分配間距，確保強度及剛度滿足設計和規范要求；其它工程部位則據此計算材料數量和間距。對于預埋件，則按抗剪強度和局部抗壓強度進行檢算。(二)托架布置圖（見圖1）圖1托架布置圖(三)施工工藝流程（見圖2）(四)施工要點1、預埋鋼板安裝（1）鋼板加工貝雷片弦桿兩根槽鋼陰頭的間距為80mm，考慮安裝誤差，鋼板厚度選用30mm和10mm兩種,按2×30mm+1×10mm組合，寬度按局部抗剪強度計算確定，長度按局部抗壓強度計算確定。預埋鋼板在工廠統一加工，重點保證銷孔成孔直徑為50mm，誤差≤0.5mm。鋼板加工完成并檢查無誤后，采用焊接法在地面將同一銷孔的鋼板連成整體。焊接時需提前將貝雷銷插入銷孔內，保證焊連后銷孔中心一致、孔徑不變。最后將錨固鋼筋焊接在鋼板尾端。錨固鋼筋選用4Φ25Ⅱ級鋼筋，長度不小于70cm。所有焊縫的長度及高度必須滿足規范要求。（2）鋼板預埋位置確定平面位置：貝雷片的數量和水平位置根據各工程部位的荷載譜分析確定后，還應與墩身鋼筋和墩頂固結精軋螺紋鋼位置比較，如有發生沖突，應避開豎向精軋螺紋鋼，可適當挪動鋼筋或貝雷片位置，嚴禁任意截斷鋼筋。預埋鋼板的水平位置則與各貝雷片上下弦桿對應。圖2托架施工工藝流程圖施工準備墩身模板、鋼筋安裝預埋鋼板安裝墩身砼澆筑貝雷片安裝型鋼安裝模板安裝施工準備墩身模板、鋼筋安裝預埋鋼板安裝墩身砼澆筑貝雷片安裝型鋼安裝模板安裝托架預壓0#段施工拆除托架材料割除鋼板堵塞錨固槽標高：對于底板鋼板，預埋標高位置主要考慮以下因素：a、型鋼高度；b、方木及楔塊高度；c、模板厚度；d、線路縱坡；e、掛籃底模及其縱梁、后下橫梁必需的作業空間；對于翼緣板鋼板，由于其型鋼兩端直接支承于底板型鋼之上，因此其較底板鋼板高差正好為底板型鋼高度。(3)鋼板就位總體施工順序：先底板，后翼緣板。各部位施工順序：墩身模板、鋼筋安裝合格→測量放樣定出預埋鋼板位置→模板開孔→安裝上排兩側定位預埋鋼板→安裝上排其他預埋鋼板→安裝下排兩側定位預埋鋼板→安裝下排其他預埋鋼板→焊接預埋鋼板對拉鋼筋→施工預留槽。(4)鋼板安裝質量保證措施①定位預埋鋼板的標高及水平采取水準儀配合水平尺檢查。并以定位鋼板的銷孔為基準線，掛線安裝其他預埋鋼板，確保同排鋼板在同一水平面上。②安裝下排鋼板時，除準確丈量上下排鋼板銷孔的間距與貝雷片上下弦桿銷孔的間距（1.4m）完全一致外，還應吊錘球檢查上下排鋼板的垂直度，以確保貝雷片在同一水平面上。③全部鋼板最終固定前，應進一步用定位桿檢查上下排鋼板銷孔的間距。定位桿選取順直的角鋼按間距1.4m上下焊貝雷銷的方法加工而成。將定位桿依次插入上下對應銷孔，如無法順利插入，應及時調整，確保貝雷片安裝順利。④根據受力分析，上排鋼板承受拉應力，為彌補鋼板與砼之間的抗剪強度，在上排對應預埋鋼板上加焊4Φ25Ⅱ級鋼筋，形成相互間的對拉。⑤為確保日后鋼板割除不露出砼面，不致于影響墩身外觀。預埋鋼板緊貼墩身周圍采取粘貼泡沫板的方法預留凹槽。為保證作業空間，凹槽深度不小于3cm，凹槽寬度應保證距鋼板邊不小于10cm。2、貝雷片安裝墩身模板拆除且砼達到25～30Mpa后，即可安裝貝雷片。吊裝采用塔式起重機和倒鏈配合進行。貝雷銷打入后，應同時將保險插銷插入以防止銷子脫落。同側全部貝雷片安裝就位后，安裝上下加強弦桿。安裝上加強弦桿時需注意將弦桿螺栓孔板置于底面，使連接加強弦桿與桁架弦桿的弦桿螺帽不致外露。最后采用2[10槽鋼按貝雷片間距鉆眼，將全部貝雷片栓接于支撐架孔，以增強橫向穩定性。3、工字鋼安裝工字鋼直接支承在貝雷片上，工字鋼的數量按結構受力分析確定，水平間距則根據上承模板肋木的跨徑需要確定。工字鋼正式吊裝前首先對應每個貝雷片支點處加焊厚度不小于1cm的鋼板作為加勁肋。吊裝機械設備選用塔式起重機和倒鏈。吊裝按先底板后翼緣板和先內側后外側的順序進行，為保證上承面積，將工字鋼兩兩拼接在一起。為確保工字鋼整體受力和抗傾覆穩定性，可采用“騎馬螺栓”將工字鋼與貝雷片連成一體。“騎馬螺栓”的具體作法是：采用直徑不小于φ20的圓鋼加工成U形，前端加工螺紋，U形鋼的長度和寬度滿足將工字鋼和貝雷片卡住即可。U形鋼筋卡住后，采用厚度不小于20mm的窄鋼板兩端鉆眼穿入U形鋼，并用雙螺帽反扣于貝雷片上弦桿。4、底模安裝考慮施工方便，0#段模板一般選用木模。因此，選用大塊方木加工成楔塊調整縱坡，布置方向同工字鋼。為減少非彈性變形，要求方木材質堅硬且表面平整。為避免失穩，方木應盡量選擇規格較大的以減少層數，同時，楔塊最小厚度不應小于5cm。底模肋木如全選鋼材，受模板強度制約，鋼材間距不宜太大，鋼材性能不能充分發揮且造成模板難以固定；如采用木材，材料性能難以滿足強度、剛度要求。如采用鋼木組合成伸臂梁，則克服了上述缺點。施工中注意以下幾點：（1）根據箱梁荷載譜，底模肋木宜順橋向布置；伸臂梁的跨徑由荷載最大工程部位的受力分析確定。并根據各工程部位的受力狀況，進一步確定鋼木數量及間距。（2）選取的型鋼和方木的高度應一致，且鋼木組合強度和剛度應同時滿足規范要求；（3）為便于底模和腹板外模固定，底板最外側和模板的縱向接縫下應采用方木作為肋木。5、托架拆除托架的拆除按安裝的逆序進行。為保證工程質量和加快工程進度，托架拆除一般可以分成三個階段。（1）0#段砼達到設計強度的70%后，拆除翼緣板托架；（2）0#段砼張拉完成后，視掛籃底模后錨系統高度及必要的操作空間，拆除底模直至工字鋼；（3）懸澆段施工到2#段，即掛籃底模系統推移至1#段后，即可進行底板貝雷片拆除和預埋鋼板割除作業。最后，采用高標號水泥砂漿將預留槽封閉。五、材料(見表1)表1托架主要材料數量表序號材料名稱規格型號單位數量說明1貝雷片/上下加加強弦桿制式器材片/根24/48數量根據0#段段懸臂段及及施工荷載載重量計算算確定2工字鋼I36a×12mm根12用于底板，長度度不短于橋橋面寬度3工字鋼I25a×12mm根12用于翼緣板，長長度不短于0#段長度4槽鋼[10×6m//4m根4/4用于貝雷片橫向向連接，長長度根據最最外側兩片片貝雷片距距離確定5A3鋼板□700×2200×30//10㎜塊(2×24/244)焊接成7cm厚厚鋼板作為為貝雷片上上弦桿預埋埋件,端部鉆2φ50㎜圓孔用用以貝雷片片和加強弦弦桿連接6A3鋼板□500×2200×30//10㎜塊(2×24/244)焊接成7cm厚厚鋼板作為為貝雷片下下弦桿預埋埋件,端部鉆2φ50㎜圓孔用用以貝雷片片和加強弦弦桿連接7A3鋼板厚10mm塊若干工字鋼與貝雷片片支點處加加勁肋板8II級鋼筋Φ25㎜根若干預埋鋼板對拉錨錨固鋼筋9I級鋼筋Φ20㎜根若干工字鋼與貝雷片片支點處“騎馬螺栓”10方木□20×20cmm根若干0#段縱坡調整,數數量根據貝貝雷片與模模板肋木之之間高度和和托架寬度度確定11方木、加強弦桿桿高度h=10ccm根若干模板肋木,長度度根據0#段懸臂段段長度確定定,根數根據0#段懸臂段段荷載重量量計算確定定六、機具設備(見表2)表2托架使用主要機具設備表序號材料名稱規格型號單位數量說明1塔式起重機QTZ40臺1材料場內垂直及及水平運輸輸2倒鏈≥2T臺2構件調整就位3倒鏈≥1T臺4構件臨時固定4鋼筋切斷機GQ40臺1鋼筋加工5鋼筋彎曲機GW40臺1鋼筋加工6鋼筋調直機GT4-14CK1鋼筋加工7交流電焊機BX1-4011臺2鋼筋、鋼材焊接接8氣割設備套1鋼板切除9自動安平水準儀儀臺1鋼板定位高程觀觀測七、勞動組織（見表3）表3托架勞動組織安排表序號作業組主要工作內容人數技術人員技術工人普通工人1技術組施工組織設計現場技術指導、質質量控制及及安全檢查查32測量組托架平面位置及及高程測量量123鋼筋組托架鋼筋、鋼材材加工及安安裝1224模板組模板制作、安裝裝、調整及及拆除1235起重組材料吊裝及拆除除154八、安全措施1、施工前應制定詳細的施工組織設計和高空作業安全保證措施，并對起重、焊接等特殊工種的工人，進行專門的安全操作培訓。所有操作人員進行明確分工，并建立崗位責任制。勞動分工盡可能穩定，不準在操作前臨時調換工作，以免由于技術不熟練而發生意外事故。2、施工現場懸掛醒目的安全警示牌，禁止非施工人員進場。施工操作人員進入現場時佩戴安全帽，作業時按規定使用勞保用品，高空作業必須系安全帶。3、根據起吊重量、高度、回轉半徑等各項參數，合理選擇塔吊。吊裝前必須嚴格檢查起重設備各部件的可靠性和安全性，并進行試吊。4、吊裝現場嚴格實行統一指揮。吊裝過程中除現場指揮人員外，任何人都不得指揮操作。吊裝作業區嚴禁非工作人員進入，所有人員均不得在起吊和運行的吊物下站立。5、高空作業時，設置防護設施，防止落空墜落。所有多余的物件均全部清除。6、電焊機等應有接地裝置，施焊前檢查設備和電線是否漏電。九、質量要求1、工程施工所用的各種原材料、機具設備的試驗、檢驗和驗收均執行現行的公路施工技術規范和質量驗收評定標準。2、托架設計時，不僅強度必須滿足結構受力的安全系數不小于2，而且懸臂端的最大彈性變形不宜大于3mm。同時對工字鋼等結構性材料的抗傾覆穩定性進行驗算。3、墩身砼強度達到25Mpa以上后，托架才能開始安裝；墩身砼達到100%設計強度后，才能進行托架預壓試驗。4、預埋鋼板銷孔的加工和安裝精度作為現場質量控制的重點，橫向確保銷孔標高在同一水平線上，豎向確保間距與貝雷片的銷栓孔對應，且在同一垂直線上。5、托架全部安裝完成后，必須按不小于100%施工總荷載對托架進行充分預壓，以消除非彈性變形；同時分析整理出托架受力的彈性變形方程，為立模標高提高依據。十、效益分析1、利用制式器材拼裝托架平臺，加快了材料周轉使用，減少了鋼材加工量，節約了資源。2、利用高強材料代替普通鋼材，光面鋼板輔助以螺紋鋼筋對拉錨固，提供了安全可靠的施工環境。3、通過預埋件安裝托架，避免了地基處理和支架搭設，降低了施工難度，加快了施工進度。4、以京福高速公路福建段層溪Ⅲ號特大橋為例，采用貝雷片+鋼木組合伸臂梁作為連續剛構箱梁0#段和現澆段托架，較傳統三角形型鋼桁架施工0#段和支架法施工現澆段節約工程費用約41.2萬元。5、本工法在層溪Ⅲ號特大橋施工過程中，受到了福建省高速公路指揮部和業主的一致好評，并組織全線人員現場觀摩，為企業贏得了良好的信譽。十一、工程實例京福高速公路福建段層溪Ⅲ號特大橋全長284.5m，橋型布置為（72.5＋130＋72.5）米預應力混凝土連續剛構橋，上部結構為單箱單室變高度連續剛構箱梁，采用掛籃懸澆施工。墩身均為矩形薄壁空心墩，最高墩高63m。0#段總長度10m，其中懸臂長度各2.75m；總高度7m。根據受力分析和現場施工條件，貝雷片（上下帶加強弦