高墩連續(xù)梁0號(hào)塊施工支架設(shè)計(jì)與加固技術(shù)研究

周云武

摘 要：高墩連續(xù)梁0號(hào)塊施工，由于墩柱高，0號(hào)塊高度大，施工復(fù)雜，工期緊。文章結(jié)合具體施工實(shí)際，采用牛腿托架，以確保施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度，并對(duì)托架進(jìn)行加固，保證安全施工。

關(guān)鍵詞：橋梁；支架；加固

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）29-0142-03

滬昆客專(zhuān)湖南段太陽(yáng)廟大橋DK331+648.17～DK331+810.0為80+80 mT構(gòu)連續(xù)梁。橫向均為單箱單室變截面箱梁，梁寬12.0 m，系雙線(xiàn)高速鐵路橋梁。箱梁采用掛籃對(duì)稱(chēng)懸臂逐段澆筑。

太陽(yáng)廟大橋由中鐵一局集團(tuán)橋梁工程有限公司負(fù)責(zé)施工。北京鐵研/美國(guó)柏誠(chéng)監(jiān)理公司負(fù)責(zé)監(jiān)理。筆者參與該橋整個(gè)施工過(guò)程，并對(duì)施工方案進(jìn)行了研究、編制、確定和實(shí)施。本文就主墩T構(gòu)連續(xù)梁0號(hào)塊現(xiàn)澆支架施工方案和支架加固施工技術(shù)措施作一介紹，以供參考。

1 支架設(shè)計(jì)

1.1 墩柱和連續(xù)梁0號(hào)塊參數(shù)

主墩高32 m，為矩形空心墩，墩頂截面7×8 m。0號(hào)塊長(zhǎng)13 m，中心高度9 m，底板和頂板厚度均為40 cm，腹板厚90 cm，混凝土總方量632.92 m3，現(xiàn)澆一次成型。具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖1（a）、（b）所示。

1.2 0號(hào)塊施工方案的研究和確定

太陽(yáng)廟大橋80+80 T構(gòu)連續(xù)梁是全線(xiàn)單個(gè)T構(gòu)跨度最大的連續(xù)梁，是節(jié)點(diǎn)控制性工程，工期緊。該橋0號(hào)塊體積大，高度高，采用一次澆筑成型，對(duì)承重支架的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求很高。

1.2.1 第一種方案

采用鋼管樁作為支架施工承重系統(tǒng)，支架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，支架橫向縱向的連接桿件可大大增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，但是施工周期長(zhǎng)，技術(shù)方案施工成本高，垂直高空交替作業(yè)較多，增加了高空施工安全隱患。

1.2.2 第二種方案

采用牛腿托架作為施工承重系統(tǒng)，支架略顯單薄，穩(wěn)定性較差，但是施工周期短，技術(shù)方案施工成本低，高空固定地點(diǎn)施工，施工安全隱患少。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際，根據(jù)工期要求，對(duì)各方案進(jìn)行技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)效果分析論證，最終采用牛腿托架作為0號(hào)塊的現(xiàn)澆支架，以縮短施工時(shí)間，減小施工成本。

1.3 0號(hào)塊施工牛腿托架的設(shè)計(jì)

墩身自身混凝土牛腿懸挑長(zhǎng)度1.5 m，根據(jù)該牛腿內(nèi)的布筋情況，牛腿能夠承受0號(hào)塊施工時(shí)該范圍內(nèi)全部的砼重及相關(guān)施工荷載，但是牛腿最外側(cè)0.5 m尖角處的混凝土不能提供承受力。墩身澆筑時(shí)，牛腿外側(cè)0.5 m的混凝土?xí)翰粷仓?，留待與0號(hào)塊一塊澆筑。牛腿側(cè)模增設(shè)拉條，用以增加該模板的承載力，墩身澆筑后模板不拆，待0號(hào)塊澆筑后再拆。在模板下方設(shè)豎桿和分配梁，用來(lái)支撐模板，傳遞荷載至牛腿托架。

橫橋向墩頂寬度為8 m，縱向牛腿托架只能布設(shè)在該范圍內(nèi)，且距離墩身外側(cè)需保留一定的空間，以防止墩身混凝土局部失強(qiáng)。這樣托架上分配梁兩側(cè)懸臂長(zhǎng)度就很大，施工對(duì)該分配梁的強(qiáng)度和剛度要求高。貝雷梁質(zhì)量輕，強(qiáng)度和剛度大，懸臂受力時(shí)繞度小，則選用貝雷梁作為該分配梁能很好的滿(mǎn)足要求。梁寬12 m，則設(shè)定貝雷梁長(zhǎng)度為12 m，選用4片貝雷片進(jìn)行拼接。根據(jù)0號(hào)塊懸出墩身的長(zhǎng)度需布置4組貝雷梁，每組間距45 cm，貝雷梁間用花窗聯(lián)接成整體。貝雷梁受力特點(diǎn)是支座需設(shè)在節(jié)點(diǎn)處，所以牛腿托架的位置盡量布置在中間兩片貝雷片的節(jié)點(diǎn)位置。具體牛腿托架的布置位置和結(jié)構(gòu)形式及選材，需根據(jù)上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載來(lái)確定。

1.3.1 模板系統(tǒng)

為了節(jié)約成本、減輕模板自重，底模和內(nèi)模均采用方木竹膠板。側(cè)模可作為掛籃模板連續(xù)使用，則選用鋼模。底模放置于貝雷梁上的楔形桁架上。梁體高度大，側(cè)模高，穩(wěn)定性差，在貝雷梁上的縱向分配梁上搭設(shè)碗口支架用來(lái)承受施工時(shí)的荷載，能增加側(cè)模系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在墩身側(cè)面布置兩組小牛腿，減小分配梁的跨度。牛腿間距5 m，布置在墩身的實(shí)心部位，以減小牛腿對(duì)墩柱的傷害。經(jīng)驗(yàn)算，分配梁采用I25a工字鋼能，牛腿采用I40b工字鋼可滿(mǎn)足要求。牛腿之間、分配梁之間均焊接剪刀撐，增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

底模系統(tǒng)，方木截面10×10 cm，竹膠板厚度2 cm，在底板范圍方木間距20 cm鋪設(shè)，腹板范圍方木滿(mǎn)鋪。這樣布置所計(jì)算出的竹膠板強(qiáng)度和剛度均滿(mǎn)足要求。為使方木的強(qiáng)度和剛度滿(mǎn)足要求，方木下楔形桁架，在底板范圍內(nèi)間距不可大于1 m，腹板范圍內(nèi)間距不可大于50 cm。則楔形桁架在腹板范圍間距50 cm布置，底板范圍間距1 m布置。

楔形桁架，設(shè)計(jì)成下節(jié)點(diǎn)中心線(xiàn)與貝雷梁豎向軸線(xiàn)相交，這樣對(duì)于桁架的受力更好，上節(jié)點(diǎn)的位置布置在相鄰貝雷梁中間的豎向中心線(xiàn)上。桁架外側(cè)懸挑90 cm作為施工平臺(tái)。腹板范圍方木傳遞的荷載要大，選用該范圍傳遞的荷載對(duì)桁架進(jìn)行驗(yàn)算，采用槽10槽鋼制作楔形桁架，能夠滿(mǎn)足要求。桁架間焊接通長(zhǎng)平聯(lián)，以增加其穩(wěn)定性。

1.3.2 牛腿及預(yù)埋件設(shè)計(jì)

可在中間兩片貝雷梁的5個(gè)節(jié)點(diǎn)位置布置5組牛腿，間距1.5 m；也可在貝雷片的連接位置布置3組牛腿。根據(jù)貝雷梁的受力情況分析，貝雷梁受力簡(jiǎn)圖如圖2（a）、（b）所示。

對(duì)貝雷梁的兩種不同受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。a組結(jié)構(gòu)，有兩片貝雷梁的支座B、D出現(xiàn)向下支座反力，一片貝雷梁的支座B、D提供向上的支座反力很小。b組結(jié)構(gòu)，有兩片貝雷梁的C支座出現(xiàn)向下的支座反力，另外兩片貝雷梁的C支座能夠提供較大的支座反力。

在實(shí)際施工過(guò)程中，限制貝雷梁移動(dòng)的限位器只會(huì)限制貝雷梁的左右移動(dòng)，不會(huì)限制其上下的移動(dòng)，所以施工時(shí)，托架不會(huì)提供向下的支座反力，計(jì)算若出現(xiàn)向下的支座反力，則說(shuō)明該托架不提供支撐。根據(jù)上述的驗(yàn)算結(jié)果，a組結(jié)構(gòu)在B、D處設(shè)置的托架起到的支撐作用很小，該布置不合理，b組結(jié)構(gòu)要更加合理。則設(shè)計(jì)采用b組結(jié)構(gòu)。貝雷梁的支座反力主要由外側(cè)支座承受，固施工傳遞的荷載主要由外側(cè)牛腿托架承受。選用外側(cè)位置的受力情況對(duì)托架進(jìn)行設(shè)計(jì)。

牛腿托架，水平桿件承受的彎矩，剪力，拉力均很大，結(jié)構(gòu)對(duì)桿件的強(qiáng)度，剛度要求高，斜腿桿件主要承受壓力及很小的彎矩。把托架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成桁架形式，能很好的減小水平桿件的彎曲應(yīng)力及剪應(yīng)力。托架的機(jī)構(gòu)形式及受力簡(jiǎn)圖如圖3所示。

采用工字鋼作為托架材料。工字鋼抗彎曲能力大，但是抗扭能力小。采用雙拼工字鋼，能夠大大增加工字鋼的橫向截面系數(shù)，提高其抗扭轉(zhuǎn)能力。設(shè)計(jì)采用雙拼I40b工字鋼，能夠滿(mǎn)足要求。雙拼工鋼間留出5 cm的縫隙，方便工鋼內(nèi)側(cè)與預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接。

斜腿桿件處的預(yù)埋鋼板垂直于桿件設(shè)置，這樣預(yù)埋鋼板只承受壓力，直接傳遞壓力于墩身混凝土。沿預(yù)埋鋼板軸線(xiàn)方向焊接螺旋筋，加強(qiáng)受力范圍混凝土的抗壓強(qiáng)度。該結(jié)構(gòu)受力明確，力的傳遞簡(jiǎn)單，對(duì)桿件與鋼板間的焊縫要求低，安全性好。

牛腿水平桿件的預(yù)埋鋼板，受桿件傳遞水平方向的拉力，豎向的剪力，及很大的彎矩，受力復(fù)雜。該處的力全部由鋼板與桿件間的焊縫傳遞，對(duì)焊縫強(qiáng)度和質(zhì)量要求很高。將水平桿件伸入墩身35 cm，桿件下方與墩身混凝土間的縫隙用鋼板塞實(shí)，這樣墩身混凝土能夠承受桿件傳遞的部分豎向荷載。為加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度等級(jí)，采用E50焊條進(jìn)行焊接，焊縫高度10 mm，工鋼全截面焊接，焊縫在拐點(diǎn)處斷開(kāi)，防止應(yīng)力集中。

2 支架加固

中間牛腿托架的受力小，其預(yù)埋錨固系統(tǒng)及相關(guān)焊縫的安全系數(shù)較大，能很好的滿(mǎn)足受力要求。外側(cè)牛腿托架受力很大，其預(yù)埋錨固系統(tǒng)及相關(guān)焊縫安全系數(shù)較小，加工又受作業(yè)環(huán)境所限，實(shí)際與理論設(shè)計(jì)出入較大，為安全起見(jiàn)，需進(jìn)行加固。

牛腿水平桿件傳遞到預(yù)埋鋼板的荷載大且復(fù)雜。牛腿托架與預(yù)埋件的焊接是在墩身澆筑后，高空懸吊焊接的。該焊接難度大，焊縫厚度和質(zhì)量很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，焊縫的強(qiáng)度很難滿(mǎn)足受力要求。錨固鋼筋與鋼板在焊接時(shí)，易融化錨固筋截面，從而削弱錨固筋的強(qiáng)度，導(dǎo)致錨固系統(tǒng)實(shí)際與理論差距較大。

為使預(yù)埋件的錨固強(qiáng)度和水平桿件與預(yù)埋鋼板的焊縫強(qiáng)度能更好的滿(mǎn)足受力要求，可通過(guò)減小傳遞至其上的荷載，從而降低其設(shè)計(jì)要求。由于托架水平桿件傳遞至預(yù)埋件的水平拉力很大，則可降低該水平拉力。托架安裝后，對(duì)托架水平桿件進(jìn)行預(yù)壓，則在0號(hào)塊澆筑時(shí)，可減小水平桿件傳遞至預(yù)埋件的水平拉力。

外側(cè)牛腿托架受力計(jì)算支座A的水平力為773 kN，在托架水平桿件外側(cè)腹板處設(shè)置4根直徑32 mm的精軋螺紋鋼，通長(zhǎng)穿過(guò)墩身兩側(cè)托架水平桿件的末端。桿件末端焊接堵頭鋼板，精軋螺紋鋼錨固在堵頭板上，對(duì)精軋螺紋鋼進(jìn)行單端張拉，每根張拉力為193 kN，通過(guò)控制精軋螺紋鋼的伸長(zhǎng)量來(lái)控制張拉力。張拉需在牛腿托架與預(yù)埋件焊接完畢且牛腿之間焊接剪刀撐及平聯(lián)后方可進(jìn)行。根據(jù)張拉力大小驗(yàn)算牛腿水平桿件和其與預(yù)埋件間的焊縫抗壓強(qiáng)度均滿(mǎn)足要求。在張拉過(guò)程中，嚴(yán)格控制精軋螺紋鋼的伸長(zhǎng)量，且觀測(cè)工鋼與預(yù)埋件間的焊縫情況。

對(duì)兩側(cè)牛腿的水平桿件進(jìn)行張拉的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，相比未張拉的支架結(jié)構(gòu)。支座A的水平方向的支座反力減小很多，其大小趨于0，牛腿水平桿件的組合應(yīng)力也相應(yīng)減小。所以該加固方案很好地對(duì)托架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，能很好的增大托架水平桿件的承載力，減小施工對(duì)桿件與預(yù)埋件間焊縫及預(yù)埋件的作用力。

3 實(shí)施及效果

0號(hào)塊施工支架設(shè)計(jì)布置圖如圖4所示。

牛腿托架，楔形桁架，預(yù)埋件提前加工完成。對(duì)托架各桿件間的焊縫及錨固筋與鋼板間的焊縫全部進(jìn)行了探傷檢測(cè)，合格后投入使用。墩身在最后一次澆筑前，精確安裝預(yù)埋件及精軋螺紋鋼管道，并固定牢固。墩身澆筑后，拆除下層模板，安裝牛腿托架，焊接剪刀撐及平聯(lián)。穿插精軋螺紋鋼，進(jìn)行張拉。張拉過(guò)程中，對(duì)牛腿支架的變形及連接焊縫進(jìn)行觀測(cè)，無(wú)較大變化。安裝落梁沙筒，貝雷梁，楔形桁架，底模系統(tǒng)及縱向分配梁。

支架安裝完畢后，對(duì)支架系統(tǒng)進(jìn)行堆載預(yù)壓。分三級(jí)均勻加載，即0～50%～100%～120%的加載總重，每級(jí)加載后均靜載3 h后分別測(cè)量托架變形繞值量，觀察連接焊縫情況，支架擾度變形均勻，焊縫表面無(wú)裂紋發(fā)生。全部加載24 h后卸載，按加載的反順序均勻卸載。

安裝側(cè)模，綁扎鋼筋，安裝內(nèi)模系統(tǒng)，預(yù)應(yīng)力管道及端模?；炷翝仓捎脙膳_(tái)汽車(chē)泵為主，備用一臺(tái)地泵；混凝土運(yùn)輸采用罐車(chē)運(yùn)輸，投入8臺(tái)罐車(chē)，以確保泵送混凝土的連續(xù)性。在混凝土的澆筑過(guò)程中，派專(zhuān)人對(duì)牛腿托架的變形及托架與預(yù)埋件間的焊縫進(jìn)行觀測(cè)。在施工過(guò)程中，托架擾度的變化與堆載預(yù)壓時(shí)的變化情況基本相符。施工后，托架與預(yù)埋件間的焊縫表面也無(wú)裂紋發(fā)生。

在節(jié)點(diǎn)工期緊張的施工中，由于業(yè)主、監(jiān)理、施工單位密切配合，嚴(yán)明組織，精心安排，633方混凝土僅13 h澆筑完成，為梁體懸臂施工創(chuàng)造了條件，爭(zhēng)取了時(shí)間。在0號(hào)塊施工中未發(fā)生任何安全、質(zhì)量事故，贏得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

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牛腿托架，水平桿件承受的彎矩，剪力，拉力均很大，結(jié)構(gòu)對(duì)桿件的強(qiáng)度，剛度要求高，斜腿桿件主要承受壓力及很小的彎矩。把托架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成桁架形式，能很好的減小水平桿件的彎曲應(yīng)力及剪應(yīng)力。托架的機(jī)構(gòu)形式及受力簡(jiǎn)圖如圖3所示。

采用工字鋼作為托架材料。工字鋼抗彎曲能力大，但是抗扭能力小。采用雙拼工字鋼，能夠大大增加工字鋼的橫向截面系數(shù)，提高其抗扭轉(zhuǎn)能力。設(shè)計(jì)采用雙拼I40b工字鋼，能夠滿(mǎn)足要求。雙拼工鋼間留出5 cm的縫隙，方便工鋼內(nèi)側(cè)與預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接。

斜腿桿件處的預(yù)埋鋼板垂直于桿件設(shè)置，這樣預(yù)埋鋼板只承受壓力，直接傳遞壓力于墩身混凝土。沿預(yù)埋鋼板軸線(xiàn)方向焊接螺旋筋，加強(qiáng)受力范圍混凝土的抗壓強(qiáng)度。該結(jié)構(gòu)受力明確，力的傳遞簡(jiǎn)單，對(duì)桿件與鋼板間的焊縫要求低，安全性好。

牛腿水平桿件的預(yù)埋鋼板，受桿件傳遞水平方向的拉力，豎向的剪力，及很大的彎矩，受力復(fù)雜。該處的力全部由鋼板與桿件間的焊縫傳遞，對(duì)焊縫強(qiáng)度和質(zhì)量要求很高。將水平桿件伸入墩身35 cm，桿件下方與墩身混凝土間的縫隙用鋼板塞實(shí)，這樣墩身混凝土能夠承受桿件傳遞的部分豎向荷載。為加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度等級(jí)，采用E50焊條進(jìn)行焊接，焊縫高度10 mm，工鋼全截面焊接，焊縫在拐點(diǎn)處斷開(kāi)，防止應(yīng)力集中。

2 支架加固

中間牛腿托架的受力小，其預(yù)埋錨固系統(tǒng)及相關(guān)焊縫的安全系數(shù)較大，能很好的滿(mǎn)足受力要求。外側(cè)牛腿托架受力很大，其預(yù)埋錨固系統(tǒng)及相關(guān)焊縫安全系數(shù)較小，加工又受作業(yè)環(huán)境所限，實(shí)際與理論設(shè)計(jì)出入較大，為安全起見(jiàn)，需進(jìn)行加固。

牛腿水平桿件傳遞到預(yù)埋鋼板的荷載大且復(fù)雜。牛腿托架與預(yù)埋件的焊接是在墩身澆筑后，高空懸吊焊接的。該焊接難度大，焊縫厚度和質(zhì)量很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，焊縫的強(qiáng)度很難滿(mǎn)足受力要求。錨固鋼筋與鋼板在焊接時(shí)，易融化錨固筋截面，從而削弱錨固筋的強(qiáng)度，導(dǎo)致錨固系統(tǒng)實(shí)際與理論差距較大。

為使預(yù)埋件的錨固強(qiáng)度和水平桿件與預(yù)埋鋼板的焊縫強(qiáng)度能更好的滿(mǎn)足受力要求，可通過(guò)減小傳遞至其上的荷載，從而降低其設(shè)計(jì)要求。由于托架水平桿件傳遞至預(yù)埋件的水平拉力很大，則可降低該水平拉力。托架安裝后，對(duì)托架水平桿件進(jìn)行預(yù)壓，則在0號(hào)塊澆筑時(shí)，可減小水平桿件傳遞至預(yù)埋件的水平拉力。

外側(cè)牛腿托架受力計(jì)算支座A的水平力為773 kN，在托架水平桿件外側(cè)腹板處設(shè)置4根直徑32 mm的精軋螺紋鋼，通長(zhǎng)穿過(guò)墩身兩側(cè)托架水平桿件的末端。桿件末端焊接堵頭鋼板，精軋螺紋鋼錨固在堵頭板上，對(duì)精軋螺紋鋼進(jìn)行單端張拉，每根張拉力為193 kN，通過(guò)控制精軋螺紋鋼的伸長(zhǎng)量來(lái)控制張拉力。張拉需在牛腿托架與預(yù)埋件焊接完畢且牛腿之間焊接剪刀撐及平聯(lián)后方可進(jìn)行。根據(jù)張拉力大小驗(yàn)算牛腿水平桿件和其與預(yù)埋件間的焊縫抗壓強(qiáng)度均滿(mǎn)足要求。在張拉過(guò)程中，嚴(yán)格控制精軋螺紋鋼的伸長(zhǎng)量，且觀測(cè)工鋼與預(yù)埋件間的焊縫情況。

對(duì)兩側(cè)牛腿的水平桿件進(jìn)行張拉的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，相比未張拉的支架結(jié)構(gòu)。支座A的水平方向的支座反力減小很多，其大小趨于0，牛腿水平桿件的組合應(yīng)力也相應(yīng)減小。所以該加固方案很好地對(duì)托架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，能很好的增大托架水平桿件的承載力，減小施工對(duì)桿件與預(yù)埋件間焊縫及預(yù)埋件的作用力。

3 實(shí)施及效果

0號(hào)塊施工支架設(shè)計(jì)布置圖如圖4所示。

牛腿托架，楔形桁架，預(yù)埋件提前加工完成。對(duì)托架各桿件間的焊縫及錨固筋與鋼板間的焊縫全部進(jìn)行了探傷檢測(cè)，合格后投入使用。墩身在最后一次澆筑前，精確安裝預(yù)埋件及精軋螺紋鋼管道，并固定牢固。墩身澆筑后，拆除下層模板，安裝牛腿托架，焊接剪刀撐及平聯(lián)。穿插精軋螺紋鋼，進(jìn)行張拉。張拉過(guò)程中，對(duì)牛腿支架的變形及連接焊縫進(jìn)行觀測(cè)，無(wú)較大變化。安裝落梁沙筒，貝雷梁，楔形桁架，底模系統(tǒng)及縱向分配梁。

支架安裝完畢后，對(duì)支架系統(tǒng)進(jìn)行堆載預(yù)壓。分三級(jí)均勻加載，即0～50%～100%～120%的加載總重，每級(jí)加載后均靜載3 h后分別測(cè)量托架變形繞值量，觀察連接焊縫情況，支架擾度變形均勻，焊縫表面無(wú)裂紋發(fā)生。全部加載24 h后卸載，按加載的反順序均勻卸載。

安裝側(cè)模，綁扎鋼筋，安裝內(nèi)模系統(tǒng)，預(yù)應(yīng)力管道及端模?；炷翝仓捎脙膳_(tái)汽車(chē)泵為主，備用一臺(tái)地泵；混凝土運(yùn)輸采用罐車(chē)運(yùn)輸，投入8臺(tái)罐車(chē)，以確保泵送混凝土的連續(xù)性。在混凝土的澆筑過(guò)程中，派專(zhuān)人對(duì)牛腿托架的變形及托架與預(yù)埋件間的焊縫進(jìn)行觀測(cè)。在施工過(guò)程中，托架擾度的變化與堆載預(yù)壓時(shí)的變化情況基本相符。施工后，托架與預(yù)埋件間的焊縫表面也無(wú)裂紋發(fā)生。

在節(jié)點(diǎn)工期緊張的施工中，由于業(yè)主、監(jiān)理、施工單位密切配合，嚴(yán)明組織，精心安排，633方混凝土僅13 h澆筑完成，為梁體懸臂施工創(chuàng)造了條件，爭(zhēng)取了時(shí)間。在0號(hào)塊施工中未發(fā)生任何安全、質(zhì)量事故，贏得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[7] 王明.廣珠城際鐵路80 m連續(xù)梁0號(hào)段施工技術(shù)[J].科學(xué)之友，2011，（5）.

牛腿托架，水平桿件承受的彎矩，剪力，拉力均很大，結(jié)構(gòu)對(duì)桿件的強(qiáng)度，剛度要求高，斜腿桿件主要承受壓力及很小的彎矩。把托架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成桁架形式，能很好的減小水平桿件的彎曲應(yīng)力及剪應(yīng)力。托架的機(jī)構(gòu)形式及受力簡(jiǎn)圖如圖3所示。

采用工字鋼作為托架材料。工字鋼抗彎曲能力大，但是抗扭能力小。采用雙拼工字鋼，能夠大大增加工字鋼的橫向截面系數(shù)，提高其抗扭轉(zhuǎn)能力。設(shè)計(jì)采用雙拼I40b工字鋼，能夠滿(mǎn)足要求。雙拼工鋼間留出5 cm的縫隙，方便工鋼內(nèi)側(cè)與預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接。

斜腿桿件處的預(yù)埋鋼板垂直于桿件設(shè)置，這樣預(yù)埋鋼板只承受壓力，直接傳遞壓力于墩身混凝土。沿預(yù)埋鋼板軸線(xiàn)方向焊接螺旋筋，加強(qiáng)受力范圍混凝土的抗壓強(qiáng)度。該結(jié)構(gòu)受力明確，力的傳遞簡(jiǎn)單，對(duì)桿件與鋼板間的焊縫要求低，安全性好。

牛腿水平桿件的預(yù)埋鋼板，受桿件傳遞水平方向的拉力，豎向的剪力，及很大的彎矩，受力復(fù)雜。該處的力全部由鋼板與桿件間的焊縫傳遞，對(duì)焊縫強(qiáng)度和質(zhì)量要求很高。將水平桿件伸入墩身35 cm，桿件下方與墩身混凝土間的縫隙用鋼板塞實(shí)，這樣墩身混凝土能夠承受桿件傳遞的部分豎向荷載。為加強(qiáng)焊縫強(qiáng)度等級(jí)，采用E50焊條進(jìn)行焊接，焊縫高度10 mm，工鋼全截面焊接，焊縫在拐點(diǎn)處斷開(kāi)，防止應(yīng)力集中。

2 支架加固

中間牛腿托架的受力小，其預(yù)埋錨固系統(tǒng)及相關(guān)焊縫的安全系數(shù)較大，能很好的滿(mǎn)足受力要求。外側(cè)牛腿托架受力很大，其預(yù)埋錨固系統(tǒng)及相關(guān)焊縫安全系數(shù)較小，加工又受作業(yè)環(huán)境所限，實(shí)際與理論設(shè)計(jì)出入較大，為安全起見(jiàn)，需進(jìn)行加固。

牛腿水平桿件傳遞到預(yù)埋鋼板的荷載大且復(fù)雜。牛腿托架與預(yù)埋件的焊接是在墩身澆筑后，高空懸吊焊接的。該焊接難度大，焊縫厚度和質(zhì)量很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，焊縫的強(qiáng)度很難滿(mǎn)足受力要求。錨固鋼筋與鋼板在焊接時(shí)，易融化錨固筋截面，從而削弱錨固筋的強(qiáng)度，導(dǎo)致錨固系統(tǒng)實(shí)際與理論差距較大。

為使預(yù)埋件的錨固強(qiáng)度和水平桿件與預(yù)埋鋼板的焊縫強(qiáng)度能更好的滿(mǎn)足受力要求，可通過(guò)減小傳遞至其上的荷載，從而降低其設(shè)計(jì)要求。由于托架水平桿件傳遞至預(yù)埋件的水平拉力很大，則可降低該水平拉力。托架安裝后，對(duì)托架水平桿件進(jìn)行預(yù)壓，則在0號(hào)塊澆筑時(shí)，可減小水平桿件傳遞至預(yù)埋件的水平拉力。

外側(cè)牛腿托架受力計(jì)算支座A的水平力為773 kN，在托架水平桿件外側(cè)腹板處設(shè)置4根直徑32 mm的精軋螺紋鋼，通長(zhǎng)穿過(guò)墩身兩側(cè)托架水平桿件的末端。桿件末端焊接堵頭鋼板，精軋螺紋鋼錨固在堵頭板上，對(duì)精軋螺紋鋼進(jìn)行單端張拉，每根張拉力為193 kN，通過(guò)控制精軋螺紋鋼的伸長(zhǎng)量來(lái)控制張拉力。張拉需在牛腿托架與預(yù)埋件焊接完畢且牛腿之間焊接剪刀撐及平聯(lián)后方可進(jìn)行。根據(jù)張拉力大小驗(yàn)算牛腿水平桿件和其與預(yù)埋件間的焊縫抗壓強(qiáng)度均滿(mǎn)足要求。在張拉過(guò)程中，嚴(yán)格控制精軋螺紋鋼的伸長(zhǎng)量，且觀測(cè)工鋼與預(yù)埋件間的焊縫情況。

對(duì)兩側(cè)牛腿的水平桿件進(jìn)行張拉的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，相比未張拉的支架結(jié)構(gòu)。支座A的水平方向的支座反力減小很多，其大小趨于0，牛腿水平桿件的組合應(yīng)力也相應(yīng)減小。所以該加固方案很好地對(duì)托架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加固，能很好的增大托架水平桿件的承載力，減小施工對(duì)桿件與預(yù)埋件間焊縫及預(yù)埋件的作用力。

3 實(shí)施及效果

0號(hào)塊施工支架設(shè)計(jì)布置圖如圖4所示。

牛腿托架，楔形桁架，預(yù)埋件提前加工完成。對(duì)托架各桿件間的焊縫及錨固筋與鋼板間的焊縫全部進(jìn)行了探傷檢測(cè)，合格后投入使用。墩身在最后一次澆筑前，精確安裝預(yù)埋件及精軋螺紋鋼管道，并固定牢固。墩身澆筑后，拆除下層模板，安裝牛腿托架，焊接剪刀撐及平聯(lián)。穿插精軋螺紋鋼，進(jìn)行張拉。張拉過(guò)程中，對(duì)牛腿支架的變形及連接焊縫進(jìn)行觀測(cè)，無(wú)較大變化。安裝落梁沙筒，貝雷梁，楔形桁架，底模系統(tǒng)及縱向分配梁。

支架安裝完畢后，對(duì)支架系統(tǒng)進(jìn)行堆載預(yù)壓。分三級(jí)均勻加載，即0～50%～100%～120%的加載總重，每級(jí)加載后均靜載3 h后分別測(cè)量托架變形繞值量，觀察連接焊縫情況，支架擾度變形均勻，焊縫表面無(wú)裂紋發(fā)生。全部加載24 h后卸載，按加載的反順序均勻卸載。

安裝側(cè)模，綁扎鋼筋，安裝內(nèi)模系統(tǒng)，預(yù)應(yīng)力管道及端模?；炷翝仓捎脙膳_(tái)汽車(chē)泵為主，備用一臺(tái)地泵；混凝土運(yùn)輸采用罐車(chē)運(yùn)輸，投入8臺(tái)罐車(chē)，以確保泵送混凝土的連續(xù)性。在混凝土的澆筑過(guò)程中，派專(zhuān)人對(duì)牛腿托架的變形及托架與預(yù)埋件間的焊縫進(jìn)行觀測(cè)。在施工過(guò)程中，托架擾度的變化與堆載預(yù)壓時(shí)的變化情況基本相符。施工后，托架與預(yù)埋件間的焊縫表面也無(wú)裂紋發(fā)生。

在節(jié)點(diǎn)工期緊張的施工中，由于業(yè)主、監(jiān)理、施工單位密切配合，嚴(yán)明組織，精心安排，633方混凝土僅13 h澆筑完成，為梁體懸臂施工創(chuàng)造了條件，爭(zhēng)取了時(shí)間。在0號(hào)塊施工中未發(fā)生任何安全、質(zhì)量事故，贏得了較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

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[7] 王明.廣珠城際鐵路80 m連續(xù)梁0號(hào)段施工技術(shù)[J].科學(xué)之友，2011，（5）.