大跨度連續(xù)梁0#塊托梁支撐體系施工技術(shù)

王暉瑾

山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000

在最近幾年中，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，我國(guó)政府越來(lái)越重視基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，再加上人們?cè)絹?lái)越重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，我國(guó)橋梁工程越來(lái)越注重大跨度的設(shè)計(jì)與發(fā)展。在大跨度連續(xù)梁橋工程澆筑連續(xù)梁過(guò)程中，0#塊是第一階段，如果橋梁墩身高度大于50m，在這種情況下，我國(guó)施工單位經(jīng)常會(huì)選用在墩柱預(yù)埋工字鋼橫梁+斜撐+碗扣式支架這種施工方法。但是，在高墩0#塊施工過(guò)程中，支架與托梁的安裝施工需要投入較多的精力與時(shí)間，因?yàn)樾枰褂煤芏嗟念A(yù)埋件，進(jìn)而在極大程度上加大了橋梁墩柱外觀的修補(bǔ)難度，而且施工材料周轉(zhuǎn)次數(shù)比較少，同時(shí)在施工后期拆除托梁過(guò)程中，常常存在非常大的安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于鉸接斜拉式托梁+盤(pán)扣式支架組合支撐體系，因?yàn)槠渥灾乇容^輕，便于拆卸與吊裝，有助于材料周轉(zhuǎn)利用率的提高，有效提高支架的穩(wěn)定性與承載力，所以該支撐體系具有非常好的未來(lái)發(fā)展前景。

1 項(xiàng)目背景

此特大橋按照分離式橋梁斷面進(jìn)行布設(shè)，其中左幅長(zhǎng)度是1055m，右幅長(zhǎng)度是1029m，主橋設(shè)計(jì)的是預(yù)應(yīng)力混凝土鋼構(gòu)連續(xù)組合橋（跨徑是50m+4×110m+50m），引橋設(shè)計(jì)的是預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁（40m），而左幅與右幅平面都處在直線上。左幅主橋6#-10#一共是5個(gè)主墩，6#-10#橋墩的墩頂設(shè)計(jì)的為球形鋼支座，選擇的是凹槽式等截面空心墩，其中墩的高度范圍是71m-72.8m，7#-9#是固結(jié)墩，設(shè)計(jì)的是雙肢薄壁空心墩，墩的高度范圍是79m-86m。右幅主橋8#-12#一共是5個(gè)主墩，7#-9#橋墩的墩頂設(shè)計(jì)的是球形鋼支座，墩的高度范圍是68m至77.2m，9#-11#墩是鋼構(gòu)墩，墩的高度是75m-81m。承臺(tái)設(shè)計(jì)的是矩形承臺(tái)，水下灌注樁基礎(chǔ)。

連續(xù)鋼構(gòu)橋（跨徑是50m+4×110m+50m）主梁設(shè)計(jì)的是單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土鋼構(gòu)連續(xù)結(jié)構(gòu)，其中翼緣懸臂的長(zhǎng)度是2.638m，0#段包含鋼構(gòu)連接與臨時(shí)剛接，節(jié)段的長(zhǎng)度是12m，頂板的寬度是12.25m，底板的寬度是6.5m，翼緣懸臂的長(zhǎng)度是2.638m，箱梁的根部梁高度時(shí)7.6m，頂板的厚度是30cm，底板的厚度是90.3cm，腹板的厚度是100cm，總體方量是405.2m3（詳見(jiàn)表1所示）。

表1 特大橋0#塊懸挑質(zhì)量

2 主要施工方案

在對(duì)橋梁墩柱進(jìn)行施工過(guò)程中，將5cmPVC管與托梁牛腿鋼筋預(yù)埋在墩頂中，同時(shí)對(duì)槽口位置進(jìn)行預(yù)留；利用墩柱與φ32精軋螺紋鋼筋來(lái)錨固墩身與工字鋼牛腿，托梁選用斜拉式結(jié)構(gòu)，每1組支撐只使用1根斜拉桿與1根托梁；對(duì)于牛腿與斜拉桿、牛腿與水平桿、斜拉桿與托梁水平桿，均選用鉸接方式進(jìn)行連接；根據(jù)斜拉式托梁的特點(diǎn)，選用托梁+盤(pán)扣式支架組合支撐體系，并在對(duì)該支撐體系進(jìn)行安裝過(guò)程中，需要搭設(shè)墩身爬模施工平臺(tái)；針對(duì)傳統(tǒng)0#塊托梁的受力方式與結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行改變，能夠有效降低高墩0#塊托梁的施工安全風(fēng)險(xiǎn)，有效提高施工效率與施工材料的周轉(zhuǎn)率。其中，托梁+盤(pán)扣式支架組合支撐體系的主要優(yōu)勢(shì)為：

第一，選用斜拉式托梁結(jié)構(gòu)，在每組支撐中，只使用1根斜拉桿與1根托梁，選用鉸接方式來(lái)連接斜拉桿與托梁，降低結(jié)構(gòu)的重量，便于拆卸與吊裝，通過(guò)利用墩身施工平臺(tái)來(lái)安裝支撐體系，能夠有效提高施工過(guò)程的安全性，可以周轉(zhuǎn)使用托梁構(gòu)建，提高材料的周轉(zhuǎn)利用率。第二，將5cmPVC管與托梁牛腿鋼筋預(yù)埋在墩頂中，同時(shí)對(duì)槽口位置進(jìn)行預(yù)留；利用墩柱與φ32精軋螺紋鋼筋來(lái)錨固墩身與工字鋼牛腿，能夠減少墩身預(yù)埋件數(shù)量，降低施工難度、第三，選用托梁+盤(pán)扣式支架組合支撐體系，選用卡扣來(lái)連接所有的盤(pán)扣式腳手架，有效提高安裝與拆卸的施工效率，提高支架的穩(wěn)定性與承載力。

3 施工技術(shù)

3.1 預(yù)埋件安裝

以墩柱頂節(jié)施工為例，需要結(jié)合技術(shù)測(cè)量要求在測(cè)量控制網(wǎng)中精準(zhǔn)引出預(yù)埋件控制吸線與標(biāo)高控制線，然后結(jié)合設(shè)計(jì)預(yù)埋件中心與標(biāo)高確定詳細(xì)位置，以確保牛腿鋼筋與PVC管的安裝施工精度。而PVC管安裝階段必須將其牢固綁扎，以免混凝土澆筑階段造成PVC管變形。此項(xiàng)目中混凝土澆筑施工前必須把精軋螺紋鋼筋插入到PVC管之中，選擇木板對(duì)應(yīng)部位進(jìn)行打孔，從兩端管口實(shí)施封堵，以免混凝土進(jìn)入到PVC管內(nèi)[1]。此外，模板安裝結(jié)束后選擇泡沫膠將模板孔洞進(jìn)行封堵處理。

3.2 托梁預(yù)壓

懸挑段的底板托梁長(zhǎng)度是2.79m，作用于底板托梁中鋼混荷載一共是605.8kN，屬于最重位置，試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)承臺(tái)進(jìn)行制作，從承臺(tái)中結(jié)合墩頂?shù)念A(yù)埋構(gòu)造情況布設(shè)鋼筋拉桿與鋼筋牛腿，把托梁安裝于承臺(tái)中，通過(guò)千斤頂實(shí)施加壓，以有效檢驗(yàn)托梁的承載力，此項(xiàng)目中加壓荷載選擇的是托梁鋼混荷載與模板支架荷載2倍，每一次預(yù)壓2榀，預(yù)壓荷載數(shù)值是1000kN，變形量≤5mm，詳見(jiàn)圖1所示。

圖1 試驗(yàn)臺(tái)預(yù)壓

3.3 托梁安裝

此項(xiàng)目托梁主要以型鋼為材料拼接而成，為了能夠控制托梁安裝與拆除風(fēng)險(xiǎn)性，需要在墩柱封頂之后，將爬模懸臂模板進(jìn)行拆除，但是要保留爬模爬升平臺(tái)，施工技術(shù)人員能夠通過(guò)爬模平臺(tái)完成托梁安裝。托梁通過(guò)塔式起重機(jī)（其型號(hào)是QTZ80，機(jī)臂長(zhǎng)度是56m，最遠(yuǎn)端的起重量接近是1.2t）實(shí)施安裝，左幅與右幅對(duì)稱(chēng)部位的2主墩使用1臺(tái)起重機(jī)。在具體安裝階段，施工技術(shù)人員通過(guò)爬模施工平臺(tái)規(guī)范穿入精軋螺紋鋼筋（其直徑φ=32mm），然后安裝托梁牛腿，而精軋螺紋鋼筋和牛腿之間以YGM32錨具進(jìn)行錨固，同時(shí)使用扳手實(shí)施預(yù)緊。牛腿和斜拉桿、牛腿和橫梁、橫梁和斜拉桿等之間均以貝雷銷(xiāo)方式進(jìn)行鉸接。待托梁安裝結(jié)束之后緊接著就要實(shí)施預(yù)壓，而預(yù)壓完成后則應(yīng)仔細(xì)檢查螺紋鋼錨是否出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，若是松動(dòng)則必須擰緊[2]。托梁安裝合格后需要鋪設(shè)工字鋼縱梁與橫梁。從鋪設(shè)完成的0#段施工平臺(tái)中通過(guò)“卷?yè)P(yáng)機(jī)+塔式起重機(jī)”的方式把爬模施工平臺(tái)吊運(yùn)到地面進(jìn)行解體，同時(shí)從0#段施工平臺(tái)中搭設(shè)盤(pán)扣式支架。

3.4 支架安裝

托梁中盤(pán)扣支架支撐，確定的盤(pán)扣支架搭設(shè)間隔距離是0.9m×0.9m，水平桿步距是1.0m，且斜拉桿滿(mǎn)掛。此外，支架立桿的底部應(yīng)套于支架短桿，同時(shí)支架短桿和托梁縱梁或者是橫梁以焊接方式連接。而立桿的頂部需要設(shè)置頂托，以便于進(jìn)行底模標(biāo)高的調(diào)節(jié)。

3.5 臨時(shí)錨固

此項(xiàng)目中臨時(shí)固結(jié)墩頂位置采用墩梁臨時(shí)剛接，從而避免施工時(shí)懸臂的兩端荷載出現(xiàn)失衡。墩梁臨時(shí)剛接選擇的是臨時(shí)支墩，其截面規(guī)格是1.2m×1.2m×0.8m，確定的橫向間隔距離是1.5m，縱向間隔距離是5.0m。支墩截面的面積＞支座墊石的截面積，而分布鋼筋密度和支座墊石相同。此外，從支墩周?chē)?0cm為間隔距離布設(shè)φ32鋼筋當(dāng)作連接筋，數(shù)量是130根，錨入墩頂與箱梁混凝土深度約1.5m，其中臨時(shí)支墩的混凝土強(qiáng)度級(jí)別是C55，保證和支座墊石混凝土一同澆筑，在施工過(guò)程中需要保證懸臂兩端的最大不平衡荷載低于1000kN[3]。

3.6 模板安裝

模板設(shè)計(jì)。0#梁段模板包含了底模、外側(cè)模、內(nèi)模以及端模等，底模使用的是膠合板（厚度為15mm），次龍骨選擇的是方木（規(guī)格1.0cm×10cm），確定的間隔距離是25cm，主龍骨選擇的是I12，間隔距離是90cm；外側(cè)模的兩端懸臂選擇的是桁架式鋼模板；內(nèi)模選擇的是木模，以膠合板（厚度是12mm）為材料制作而成，次龍骨選擇的是方木（其規(guī)格10cm×10cm），間隔距離是25cm，主龍骨選擇的是I12，間隔距離是90cm，側(cè)模拉桿選擇的是φ20螺紋鋼，間隔距離是60cm×90cm[4-8]。

固結(jié)墩模板搭設(shè)。內(nèi)模支架和底膜支架相同，考慮到箱室的內(nèi)部空間比較小，而支架高度、寬度相對(duì)偏大，為了能夠增強(qiáng)支架的穩(wěn)定性，需要從橫隔板的模板中合理預(yù)留孔，然后采用鋼管穿入預(yù)留孔把各箱室的內(nèi)支架連接成為一體。外側(cè)支架間以對(duì)拉φ42鋼管方式進(jìn)行拉結(jié)，確定的拉桿縱向間隔距離是1.2m，橫向間隔距離是2m，將支架體系連接成為一體。

連續(xù)墩模板搭設(shè)。墩柱頂模板以楔形木支撐于墩柱的頂面，抗震擋塊底模、抗震擋塊和支座之間側(cè)模選擇滿(mǎn)鋪聚苯板支撐方式?？紤]到連續(xù)墩底板頂面的坡度相對(duì)偏大，支架底部應(yīng)選擇方木與底托方式進(jìn)行調(diào)平，底部水平桿與混凝土面之間的距離若是大于45cm，則應(yīng)設(shè)置水平掃地桿。底模以托梁中盤(pán)扣支架方式進(jìn)行支撐，確定的間隔距離是0.9m×0.9m，水平桿的間隔距離是1m，且斜拉桿滿(mǎn)掛。

3.7 模板與托梁拆除

在0#塊結(jié)構(gòu)張拉壓漿完成之后需要拆除模板，而掛籃安裝合格后，托梁與施工平臺(tái)以卷?yè)P(yáng)機(jī)的方式從箱梁預(yù)埋孔吊放到地面之后進(jìn)行解題拆除。具體如下：①拆除底模與盤(pán)扣支架，通過(guò)分類(lèi)打捆之后由施工平臺(tái)吊下；②拆除墩柱側(cè)縱梁、托梁斜拉桿，以塔吊起重機(jī)方式吊放到地面；③從0#箱室中設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)，利用0#段底板預(yù)留孔和施工平臺(tái)進(jìn)行穩(wěn)固連接；④通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)把施工平臺(tái)緩慢放下，等到平臺(tái)穩(wěn)定落于地面之后，將卷?yè)P(yáng)機(jī)和平臺(tái)的連接拆除，然后選擇塔式起重機(jī)或者是吊車(chē)實(shí)施平臺(tái)解體拆除。

4 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合特大橋項(xiàng)目實(shí)際情況，重點(diǎn)研究了大跨度連續(xù)梁0#塊托梁支撐體系施工技術(shù)，主要包含了預(yù)埋件安裝、托梁預(yù)壓、托梁安裝、支架安裝、臨時(shí)錨固、模板安裝以及模板、托梁拆除等實(shí)踐表明，采用此項(xiàng)技術(shù)減少了墩身預(yù)埋件數(shù)量，控制了施工成本，保證了特大橋施工質(zhì)量及安全，并為類(lèi)似橋梁0#塊施工提供了借鑒。