高速公路省道跨线桥现浇箱梁施工支架设计

高速公路跨省道现浇箱梁施工技术已日臻成熟，本文结合已完工工程实例，从施工方案选择，支架方案选择，具体施工方法等方面入手进行研究，介绍了高速公路省道跨线桥现浇箱梁施工支架设计的方法，以期为高速公路跨省道施工支架设计提供相关参考价值。

1  工程概况

兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段畲江支线，线路在K16+524.503处与S120省道相交，交角54°，设计S120省道跨线桥跨越省道。该桥全长90m，为25+40+25m 预应力混凝土现浇箱梁，共一联，箱梁梁高为2.3m，采用单箱双室截面形式，左幅顶板变宽14.98m～12.5m，底板变宽9.98m～7.5m，两侧悬臂各2.5m；右幅顶板宽12.5m，底板宽7.5m，两侧悬臂各2.5m。省道S120在桥下第二跨通过，现状为14.5m 宽水泥路面。

2  施工方案的选择

S120省道跨线桥第二跨跨S120省道，为保证现浇箱梁施工期间S120省道的通行能力，采用双孔门洞方案。门洞条形混凝土基础以省道轴线为中心对称设置，净宽4.5米，净高5m，充分保证车道宽度，在车道前进方向设置5m限高架，保证门洞使用安全。

3  支架方案的选择

门洞位置：净宽4.5m，计算跨径5.3m，净空5.0m。条形基础采用C30砼浇筑，门洞左右侧尺寸为（39.5/42/44.5m）×0.8m×0.5m，条形基础高度随地形调整调平。立柱采用外径为Ф450mm钢护筒，壁厚8mm，横桥向中心间距2.5m；钢护筒上横桥向放置双拼32a工字钢；纵桥向分配梁采用32a工字钢间距0.6m，纵向32a工字钢与横向32a双拼工字钢进行点焊。32a工字钢上搭设碗扣式满堂支架，支架采用φ48mm×3.5mm钢管，底板间距0.6m×0.6m，翼板间距0.6m×0.9m，横杆步距为60cm，顶托上纵向放置10×10cm，间距同支架60cm；横梁采用10×10cm方木，间距30cm，放于纵梁上，横梁上铺设模板。

非门洞位置：搭设满堂支架，底板间距0.6m×0.6m，翼板间距0.6m×0.9m，横杆步距均为120cm，满堂支架最大搭设高度为6.0m。详见下图1。

4  具体施工方法

4.1  门洞基础处理

4.1.1  测量放样

门洞条形基础设置在省道两边车道上，根据临时墩布置要求，对临时墩的中心线、几何尺寸进行测量放样，并对地面标高进行测量。

4.1.2  浇筑临时墩条形刚性基础

浇筑前进行高程测量，确定浇筑顶面位置，保证单幅条形基础顶面在同一平面上，确定位置后钻孔预埋Ф20螺纹钢间距两排间距50cm。采用C30混凝土进行浇筑，在集中搅拌站统一拌制，罐车运输至现场进行浇筑。塌落度保持140mm~180mm之间，采用插入式振捣器振捣，每层浇筑厚度为30cm。

4.1.3  预埋钢板

为保证钢护筒与条形基础的良好连接，在条形基础顶面预埋80×80×1cm钢板，采用Ф20螺纹钢锚钉进行锚固。

4.2  门洞搭设

4.2.1  工字钢横梁架设

门洞主受力结构为φ450钢护筒与双拼32a工字钢横梁以及32a工字钢纵梁，工字钢与钢护筒之间采用焊接固定，盖板与钢管桩之间焊缝总长不得少于30cm；双拼I32a工字钢与盖板之间焊缝总长不得少于20cm。搭设好的钢管桩间加固采用20#槽钢做横向水平连接，保证门洞主受力结构稳定性。

4.2.2  工字钢纵梁架设

纵梁安装前，须先在双拼I32a工字钢上定位出每片纵梁的位置，且在内侧焊上钢筋或型钢作为限位，以提高安装速度。

纵梁安装就位后，采用点焊，将其固定在双拼I32a工字钢上。

5  结构验算

5.1  荷载取值

5.1.1  箱梁砼自重荷载

钢筋砼自重按G=26kN/m3，箱梁的自重荷载分布如下，最小为翼板边4.68，最大为腹板59.80。

5.1.2  模板重

外模和内模采用1.8cm厚的黑板，顺桥向每米的总体积为0.55m3，模板密度为0.9T/m3则模板重：

模板背楞等附件重量，按等同竹胶板重量计算，则总重量为：

3）施工人员、材料器具堆放荷载：；

4）倾倒砼时荷载：；

5）振捣砼产生荷载：。

5.2  荷载组合

最小荷载位置为翼板处

最大荷载位置为腹板处

5.3  受力验算

5.3.1  计算分析

采用MIDAS/Civil桥梁结构有限元分析软件对门洞支架结构建立模型进行箱梁荷载分析，验算其强度、刚度是否满足正常使用要求。荷载工况：结构自重、箱梁砼自重及施工荷载情况，采用实际压力荷载模拟。验算模型如下图2：

5.3.2  计算结果

支架挠度y=6.45mm＜L/400=5300/400=13.25mm；

I32a工字钢纵梁强度σ=112MPa＜[σw]=145MPa；

I32a工字钢纵梁刚度τ=26 MPa＜[τ] =85 MPa；

双I32a工字钢帽梁强度σ=72.9MPa＜[σw]=145MPa；

双I32a工字钢帽梁刚度τ=59.6MPa＜[τ] =85 MPa；

钢护筒强度σ=74.1MPa＜[σw]=145MPa。

5.3.3  结论

经过对钢管门洞分析可知整个门洞刚度、强度满足要求。

6  结语

目前，该现浇箱梁已建成通车，通过对此段箱梁顶面高程、横纵坡度进行复测，均能够满足设计图纸和技术规范要求，并且顶面平整度较好。模板拆除后翼缘板线形流畅，底板大面平顺无波浪起伏和凹凸现象；腹板、底板砼色泽一致，无明显施工接缝，整体形象美观，达到预期目的。