高墩現(xiàn)澆箱梁0號塊托架設(shè)計及施工技術(shù)

田建家 徐碧 陳凌云 梁殷切

【摘 要】結(jié)合在建的武漢城市圈孝感段漢江特大橋（105+180+105）m現(xiàn)場實際施工流程，介紹了一種高墩0號塊托架的施工技術(shù)，主要包括鋼板預(yù)埋，托架搭設(shè)，千斤頂反拉預(yù)壓，預(yù)拱度設(shè)置及底模調(diào)整。實踐證明，該施工方法簡單、安全有效，尤其是千斤頂反拉預(yù)壓技術(shù)減少了類似鋼絞線、砂袋預(yù)壓的繁雜工序，有利于節(jié)約工期成本。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁；0號塊；托架；預(yù)壓技術(shù)；預(yù)拱度；施工

中圖分類號： U445.57 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）16-0093-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.042

【Abstract】In this paper，combining with the construction of wuhan city circle xiaogan period of the han river bridge（105+180+105）m the actual construction process，introduces a kind of high pier no.0 block bracket construction technology，mainly including steel embedded，bracket set jack counter loop preloading，camber setting and bottom die adjustment.It is proved by practice that the method is simple and safe and effective.In particular，the preloading technology of the jacking method reduces the complicated process of the preloading of similar steel wire and sand bags， which is beneficial to the saving of construction cost.

【Key words】Continuous beam；No.0 block；Bracket；Preloading technology；Prestressing camber；Construction

0 前言

我國自上世紀(jì)50年代中期開始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有60多年的歷史，但近年來發(fā)展迅速，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計與施工技術(shù)都已達到相當(dāng)高的水平。本文以在建的孝仙洪高速漢江特大橋為例，詳細(xì)介紹了整個0號塊托架的施工技術(shù)和工藝流程，為以后橋梁工作者提供一種新方法、新思路去解決類似問題。

1 工程概況

漢江特大橋主橋跨徑布置為（105+180+105）m連續(xù)箱梁，頂寬12.75m，底寬6.8m，兩側(cè)翼緣寬2.975m。主墩設(shè)計為矩形實心墩，墩頂截面尺寸為1.8m×6.8m，墩高32.6m。單個0#塊長度：13.0m，中心高度：11m，腹板厚1.0m，頂板厚0.3～0.5m，底板厚137.7～140cm。0號塊空懸出主墩長度1.7m，梁體混凝土等級采用C55共計618.7方，總重量：1641.5t。

2 鋼板埋設(shè)

2.1 承臺鋼板埋設(shè)

為考慮0號塊托架采用千斤頂反拉預(yù)壓技術(shù)，需提前在承臺上預(yù)埋16塊80m×80cm×1.6cm 鋼板，埋入到承臺混凝土中。鋼板預(yù)埋9根φ25鋼筋入承臺中，并且與承臺鋼筋焊接形成整體，保證具備足夠的抗拉強度。注意要在鋼板頂面開小口，澆筑混凝土?xí)r，加強振搗，以防鋼板底面混凝土不夠密實。（如圖1）

2.2 墩身鋼板預(yù)埋

墩身鋼板主要承受來自托架的壓力和拉力，尤其是要重點關(guān)注鋼板的拉力，這是托架穩(wěn)定的關(guān)鍵部位。墩身鋼板采用8塊100m×100cm×1.6cm鋼板，分別埋設(shè)在兩個墩身上，對稱預(yù)埋，鋼板上預(yù)埋12根φ32的鋼筋入墩身中，與墩身鋼筋焊接，并且需在每塊鋼板上預(yù)留4個4cm的孔洞，澆筑完成后，用φ32的精軋螺紋鋼對穿錨固。（如圖1）

3 托架搭設(shè)

0#塊支架采用桁架支架，支架主桁采用雙拼45Ia工字鋼，與矩形墩直接相連，橫梁采用雙拼45Ia工字鋼，縱梁采用25Ia工字鋼，支架頂部鋪設(shè)模板。

3.1 牛腿支架

整個托架受力的關(guān)鍵點在于牛腿支架是否能夠承受住上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，并且能夠把荷載傳遞到墩身上去。外側(cè)牛腿是起到支撐外部懸挑1.7m出來的這部分荷載，內(nèi)側(cè)牛腿起到支撐箱梁內(nèi)部6m處懸空部分的荷載。箱梁的腹板處應(yīng)力最大，因此采用雙拼45Ia工字鋼，設(shè)置在腹板位置處，與墩身鋼板焊接牢靠，整個牛腿支架之間搭設(shè)剪刀撐和水平橫撐，形成整體，提高了支架的整體安全性。

3.2 橫向受力梁

外側(cè)牛腿支架上面設(shè)置2道雙拼14米45Ia工字鋼，做為承重橫梁。內(nèi)側(cè)牛腿支架上面設(shè)置4道雙拼14米45Ia工字鋼。承重橫梁主要承受0號塊懸空部分的荷載，橫梁要按間距均勻布置在牛腿支架上，且需對橫梁焊接加筋板加固，保證雙拼橫梁受力的穩(wěn)定性。

3.3 縱向分配梁

縱向分配梁采用25Ia工字鋼布置在受力橫梁上，間距50cm布置，對稱滿鋪整個14m橫梁平面，考慮到0號塊外側(cè)懸空部分底面有一定的斜度，用鍥行木塊調(diào)整到位，0號塊施工完成后，拆底模也比較方便。

3.4 底板鋪設(shè)

在整個支架牛腿、橫梁和縱梁都正確搭設(shè)完畢后，在內(nèi)側(cè)牛腿支架縱梁上鋪設(shè)6.8m×6m×1.0cm的底模鋼板，外側(cè)懸空牛腿支架縱梁上鋪設(shè)6.8m×1m×1.0cm和6.8m×0.7m×1.0cm的底模鋼板。（考慮外側(cè)底板0.7m處有斜度）

3.5 托架驗算

托架采用MIDAS/CIVIL2015軟件進行受力驗算，在軟件中建立托架的空間模型，對于型鋼采用梁單元，底板采用板單元，支架與墩身鋼板用固接，牛腿支架、橫梁與分配梁連接采用彈性連接，按照懸臂端鋼筋混凝土自重、模板自重和施工荷載的安全系數(shù)1.2倍施加應(yīng)力。首先對托架的整體穩(wěn)定性、剛度、強度、抗傾覆進行了分析，再提取各個關(guān)鍵部位的內(nèi)力，對焊縫、預(yù)埋鋼板、連接點進行分析。整個驗算結(jié)果表明，托架的各項性能指標(biāo)均滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

4 托架預(yù)壓

支架預(yù)壓采用穿心千斤頂配合JL32精軋螺紋鋼反拉的方式進行。千斤頂反拉預(yù)壓荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與混凝土荷載相比較，荷載值大小相同，荷載分布由分布荷載變?yōu)榧泻奢d，產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力大于混凝土，故可以滿足施工安全的要求。千斤頂設(shè)置在支架縱梁頂面左右腹板下方位置，共16個（120T）；千斤頂下設(shè)置雙拼I45a工字鋼將千斤頂荷載傳遞至縱梁，JL32精軋螺紋鋼豎向垂直受力于預(yù)埋在承臺鋼板上。千斤頂配合的JL32精軋螺紋鋼承臺預(yù)埋鋼板位置如圖一所示。按照0#塊箱梁懸挑段重量的1.2倍加載，計算千斤頂加載值。根據(jù)設(shè)計圖紙計算得到0#塊懸挑段斷面面積為34.088m2，0#塊懸挑段長度為6+1.7+1.7=9.4m，C55混凝土比重取26kN/m3，0#塊懸挑段重量為8331kN。每個千斤頂?shù)脑O(shè)計預(yù)壓荷載為8331*1.2/16=624.8kN，施工時按加載62.5T進行。預(yù)壓試驗實測的托架彈性變形為3.5mm。

5 預(yù)拱度設(shè)置及底模調(diào)整

在支架上澆筑箱梁混凝土施工過程中，支架要產(chǎn)生一定的撓度。因此，為使箱梁在混凝土澆筑后能獲得設(shè)計規(guī)定的線型，須在施工時設(shè)置一定數(shù)值的預(yù)拱度。在確定預(yù)拱度時應(yīng)考慮支架在荷載作用下的彈性變形，作為設(shè)置預(yù)拱度的依據(jù)。通過調(diào)整底模的標(biāo)高，實現(xiàn)預(yù)拱度的精確設(shè)立。底模立模標(biāo)高=設(shè)計標(biāo)高+計算的預(yù)拱度值+托架的彈性變形值。

6 結(jié)論

實踐證明，本次采用的施工技術(shù)方案，既能夠保證結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，又能滿足施工需求，同時采用的千斤頂反拉預(yù)壓技術(shù)和一般普通的預(yù)壓方案相比，具有控制精確、安全可靠、簡單利于施工操作，大大的減少了工期成本。

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