悬臂浇筑混凝土0 号块墩顶托架施工技术探讨

张 亮

（中铁十二局集团有限公司 第二工程有限公司，山西 太原030032）

1 工程概况

京石铁路客运专线石太直通线跨307 国道大桥，大桥中心里程为DK23+635.74，全长459.13m， 孔跨布置为：3×32m 简支箱梁+(48+80+80+48)m 预应力混凝土连续刚构+3×32m 简支箱梁。 设计以主桥连续刚构上跨既有石太双线铁路、307 国道和多条砂石路以及太平河。 跨越石太线及307 国道的交角分别为72°23′和83°02′。连续刚构的5 号墩毗邻既有线，墩高74m，为全线最高墩。 主梁平面位于R=8000m 曲线上，纵断面位于纵坡-3.5‰的直线上，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。 中支点处梁高6.09m，跨中及边支点梁高3.69m，梁底面采用2 次抛物线过渡。箱梁顶宽12.2m，箱梁底宽6.4m。采用悬臂现浇法施工，中支点0 号块梁段长度12m，一般梁段长度分成3.0m 和3.5m，中跨合龙段长2.0m，边跨直线段长度分成3.0m、3.0m 和3.75m 三段。 最大悬浇段重1497.3kN。 悬臂施工采用先中跨合龙，后边跨合龙。

2 墩顶托架技术及施工应用

2.1 墩顶托架技术

桥梁施工常用的方法有：整体现浇，挂篮悬浇或悬拼，整体预制吊装等。 当采用挂篮悬浇法施工时，墩身顶部的混凝土节段通常称为0号节段或0 号块。 0 号块作为墩顶上部的梁体结构，是安装挂篮的作业平台和挂篮的反力作用点。 0 号块的施工必须在具有足够刚度和强度的支架平台上浇筑。 当墩身较低时，一般采用从地面搭设脚手架或钢管架作为模板支撑体系，所使用的支架材料比较多；当墩身较高时一般采用墩顶托架，以节省材料，减小支架搭设的风险。目前传统做法是，在墩顶施工时预埋钢板，施工0 号块前，将托架构件与预埋钢板依次焊接，0 号块施工完成后，再将托架构件一一割除。 这种做法存在托架焊接安装、割除费时费力，耗费材料，且预埋钢板对墩身外观质量有严重影响等问题，同时高空焊接、切割也增加了施工的风险。

2.2 墩顶托架的构造

针对上述问题，项目组通过认真研究，提出了一种新型的墩顶托架方案。 该托架的构造如图1 所示。

图1 0 号块墩顶托架图

2.3 墩顶托架的安装工艺

2.3.1 托架加工

采用螺栓连接的钢板，螺栓孔统一由专业厂家制作、打孔，两钢板螺栓孔误差要求控制在2mm 以内。钢板预埋时位置固定准确、牢固防止在混凝土浇注过程中预埋钢板位置移动，最后一板墩身模板校核合格并加固好开始安装预埋钢板，为了确保预埋钢板的位置准确，先量出预埋钢板的位置然后弹上墨线。预埋钢板表面贴一层胶布然后直贴模板表面，防止了混凝土浇注过程中混凝土进入螺栓孔，待混凝土浇注完成拆出墩身模板后只需把胶布撕掉即可露出螺栓孔。预埋钢板的锚固钢筋采用Ø25 钢筋，锚固长度不小于80cm，钢筋与钢板间焊接采用贴角焊，焊缝宽度不小于10mm，有效厚度不小于8mm。 预埋螺栓采用地角螺栓，螺栓口和预埋钢板紧贴并点焊在钢板上，螺栓底部采用胶带封死底口防止混凝土浇注过程中水泥浆进入，避免了拧螺栓的时候预埋的螺栓发生松动。托架的斜撑和水平杆采用双倍槽钢的需在两槽钢之间设连接板和缀板，以满足其强度、刚度要求。托架水平杆和斜撑的加工下料必须准确，且角度控制准确。

2.3.2 托架安装

高墩桥梁悬臂浇筑混凝土0# 块墩顶托架， 包括间隔设置在墩身四周顶部、 并且在墩身两个相对侧壁上呈对称分布的工字钢预留孔，相互对称分布的工字钢预留孔内贯穿插设有长工字钢；还包含分别设置在0# 块腹板下、与桥梁中心线平行的墩身侧壁两端的三角托架，所述三角托架包含预埋在墩身内的一组精轧螺纹钢、与长工字钢平行设置并与墩身表面固定的一组短工字钢以及上端与短工字钢连接、下端与墩身表面固定的斜撑，短工字钢一端焊接连接板，短工字钢通过连接板、螺母、位于连接板两端的精轧螺纹钢与墩身表面锚固；短工字钢下方及斜撑下端固定有一个平钢板以及位于平钢板下方、通过钢板预留孔插设于墩身内的一组立钢板，斜撑下端与平钢板连接。

所述连接板背面设有与短工字钢焊接的加劲钢板，用以增加短工字钢与墩身的锚固强度。位于墩身一侧壁的长工字钢上或长工字钢与短工字钢上架设有一组工字钢水平杆，施工时，在位于墩身四周的四组工字钢水平杆上即可搭设施工平台。

3 技术应用与前景分析

3.1 应用情况及效益分析

3.1.1 跨307 国道大桥大桥的5 个高墩（3-7 号墩）均采用了上述两项新技术和设备进行施工。 高墩施工完成后经检测，桥墩中心偏移最大为0.5mm，完全满足设计要求，桥墩外观质量优良。

3.1.2 由于各方面原因，造成跨307 国道大桥大桥高墩施工工期仅有3 个月。 采用上述技术设备后，每次施工循环进尺大，循环时间短，施工高峰期时每循环最短只需4 天，于冬季来临前圆满的完成了高墩施工任务，为大桥整体工期目标的实现奠定了良好的基础；墩身线形控制良好，混凝土质量内实外美，受到建设、设计、监理单位的一致好评。高墩施工无因工死亡和重伤责任事故，无重大机械事故，实现了安全生产的既定目标，同时创造了良好的经济效益和社会效益。

3.2 墩顶托架的特点及应用前景

3.2.1 与现有同类技术相比，项目组提出的墩顶托架方案不占用桥下空间，材料较钢管支架用量少，而且除了预埋精轧螺纹钢外，其它部件均可循环利用，大大降低了施工成本，对墩身外观质量的影响很小，结构简便，易于安装、拆卸，适用范围广。

3.2.2 目前，我国连续梁桥或连续刚构桥施工中广泛采用挂篮悬臂浇筑的方法，而高墩桥梁0 号块的施工不可避免地要用到墩顶托架。随着我国公路、铁路建设的发展，以及西部大开发的深入进行， 高墩连续梁或连续刚构桥的使用将十分普遍，因此，大力推广这一新型的墩顶托架技术，将在未来的桥梁施工中创造巨大的经济效益和社会效益。

4 结语

高墩桥梁悬臂浇筑混凝土0 号施工常规方法一般采用支架法或托架法，当墩身高度较高或水中施工搭设支架较不方便时，采用托架法施工其施工方便性及经济效益将更加明显。 本桥结合自身特点，项目组通过认真研究，提出了一种新型的墩顶托架方案。 运用该墩顶托架方法，成功完成了高墩桥梁0 号块混凝土的浇筑施工，拆模后的梁体线形准确，并且通过预压及临时预应力索张拉等措施。 本技术的应用，不仅节省了施工投入，更加快了施工进度，创造了良好的经济效益。

［1］张熙伟.高墩大跨桥梁托架施工预压方法初探[J].城市建设理论研究:电子版,2012(19).

［2］王建斌.公路桥梁独柱墩盖梁托架法施工技术[J].城市道桥与防洪,2012(3).

［3］吴利民.铁路桥梁悬灌梁0 号段底托架施工新技术研究[J].建筑技术开发,2010(3).

［4］贾殿举.浅析公路桥梁高墩盖梁托架法施工工艺[J].大陆桥视野,2010(7).