公路桥梁独柱双悬臂盖梁施工技术

缪玉卢

摘 要：山区圆形独柱双悬臂盖梁施工因地形复杂，具有支架搭设困难、施工周期长等特点。通过对满堂支架、钢管桩立柱贝雷梁组合支架和抱箍双悬臂支架等方案的研究，采用抱箍支架一体化设计方案施工，有效解决了常规支架方案地基承载力要求高、堆载预压工作量大和施工周期长等难题，可确保盖梁施工的安全和质量，并取得良好的经济效益。

关键词：独柱；双悬臂盖梁；抱箍；支架

中图分类号：U445.57 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.137

1 工程概况

某大桥地处粤西北山区，全长1.7 km，4次跨河流，河宽40～60 m，最大水深为9 m，墩柱大部分位于半山腰或山脚陡坡处，地势陡峭，施工场地小，部分墩柱处于地势平坦位置，但墩身高度均>30 m，且雨季施工受山洪影响较为严重。

下部构造采用独桩独柱设计方案，柱-桩对应直径为Φ200～220 cm、Φ220～250 cm和Φ250～280 cm；上部结构为30 m（25 m）先简支后结构连续（刚构）T梁。

盖梁长11.76 m，宽分别为2.7 m和2.3 m，高1.8 m。两端各悬挑4.63 m，盖梁体内共11束预应力钢绞线。盖梁预应力钢绞线分3次张拉，张拉时采用超张拉工艺，单端张拉，且两端交替进行。

2 支架方案比选

此类盖梁施工支架设计方案包括满堂支架、钢管立柱贝雷梁组合支架、抱箍双悬臂支架等。本工程位于山区，具有地形复杂且受山洪的影响较大、墩柱大部分位于半山腰、地势陡峭、施工场地小和墩高均超过20 m等特点。根据技术、经济和工期等多方面详细分析、对比得出，盖梁施工各方案的优、缺点如表1所示。

点，最终确定盖梁施工支架采用抱箍双悬臂支架法。

抱箍计算结构受力明确、安全储备大，安装、拆除方便，地形适应能力强，适合流水化作业施工，经济效益好。此外，此方案可促进工程项目管理走向精细化，最终提升管理水平。

3 抱箍支架设计

抱箍支架设计取2.7 m宽的盖梁设计，其荷载主要为：盖梁荷载G1为1 000 kN（除去墩顶部分的混凝土自重）；模板荷载G2为83 kN；支架荷载G3为90 kN；施工荷载G4为20 kN；荷载系数λ均取1.2.

由于抱箍1与悬臂支架连接处焊接了大量的加劲板，刚度较大，无法很好地与墩柱密贴，所以，在设计过程中抱箍1提供的摩阻力仅作为安全储备。竖向荷载只考虑传递到抱箍2，3.

盖梁抱箍施工中，盖梁混凝土浇筑完成时抱箍所受的荷载G是最大的，结构设计控制工况为：G=（G1+G2+G3+G4）×λ=（1 000+82+90+20）×1. 2=1 430 kN. 计算抱箍体需承受的径向压力N，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。为了消除混凝土墩柱因局部不平整而导致抱箍与墩柱混凝土表面形成点或线的接触，进而造成力量加载不均匀或损失的现象，在抱箍内侧与墩柱之间贴上5 mm厚的橡胶板进行调节，可增大摩擦系数。摩擦系数μ偏安全设计，取0.3.因此，单侧高强螺栓所需拉力T=N/4=（G/μ）/4=1 192 kN；单个高强螺栓（8.8级M24）的承载力设计值为Ntb =0.8P=140 kN；安全系数值取2.0时，单个螺栓拉力[NL]=70 kN；单侧螺栓数目m=T/[NL]=17.03.

计算截面（抱箍2，3）上单侧的螺栓数目m取18个；抱箍2，3共设36个8.8级M24高强螺栓，抱箍1共设16个高强螺栓作为拉杆。

通过有限元计算软件Midas Civil建立整体模型，悬臂主梁采用I45a工字钢，斜杆采用I45a工字钢。为了提升结构整体的稳定性，在两组悬臂主梁与斜杆间设置了2[20a槽钢连接系；底模排架采用I16工字钢焊接成整体排架。抱箍支架设计图如图1所示。

4.1 支架安装

使用吊机将抱箍3吊至预定的墩身位置，且保证抱箍底口齐平。拧紧抱箍3螺栓后开始安装抱箍1，2和支架。

抱箍1，2分两次吊装。使用50 t履带吊找到支架重心，将半边支架吊起，且保证支架顶面水平。移至抱箍3上方，将抱箍2与抱箍3的法兰盘准确对接后拧紧螺栓，抱箍1利用钢丝绳将上部临时固定在墩身上。使用50 t履带吊吊起另一半支架，并重复前一步骤。对接就位后，将抱箍1，2螺栓拧紧，检查无误后去掉钢丝绳。

高强螺栓使用电动扳手施拧，抱箍安装过程中建立电动扳手标定、高强螺栓使用制度。由2名专职人员对电动扳手进行标定、复核，建立标定、使用台账和对使用过程全程监控。

高强螺栓施拧顺序：抱箍两边同时施拧，同排螺栓从中间向两边对称施拧，两个电动扳手交叉复拧、相互校核。值得注意的是，抱箍应尽量避开墩柱施工缝，且混凝土表面不平整时应使用磨光机磨平。

4.2 底模铺设

抱箍支架施工完成后，用汽车吊将底模支架吊至抱箍支架平台上并固定牢固；根据测量放样点调整模板，并用钢楔抄垫牢固；钢楔采用Q235钢板加工，以方便拆除底模。

4.3 钢筋、波纹管的制作和安装

4.3.1 整体绑扎吊装

盖梁钢筋半成品在钢筋加工厂集中下料并分类存放，运至施工现场后，在地面相应的胎膜上完成绑扎。如果锚具和螺旋筋与其他普通钢筋位置冲突时，可适当调整普通钢筋的位置，螺旋筋可与其他定位筋点焊在一起，锚垫板（喇叭口）与螺旋筋必须同轴，且与预应力钢束垂直。

盖梁钢筋采用整体吊装的方法，内部增加加强钢筋，以防骨架变形。吊装使用扁担，对称布置8个吊点，吊点处采用钢筋加强。

4.3.2 波纹管安装

在波纹管安装前，应根据设计要求确定波纹管轨迹线，竖弯段每隔50 cm、直线段每隔80 cm设置1道U型定位筋，并与盖梁钢筋焊接牢固，孔道浇筑混凝土前穿专用钢束压重，以防波纹管上浮。波纹管接头使用连接接头，并用透明胶带缠绕密封。混凝土终凝前抽出压重物后清孔，以保持孔道畅通。

4.4 侧模安装

由于全桥盖梁横向坡度种类较多，所以，盖梁侧模采用侧模包底模的设计方法。钢筋安装完成后，严格按照施工设计图纸安装侧模。安装侧模时应注意模板尺寸、平面位置和钢筋保护层的厚度，底口在底模下方穿对拉拉杆收紧顶口，在两片模板内侧设置木方撑杆和对拉拉杆，以保证盖梁的结构尺寸。此外，所有安装接头均应牢固、可靠。

4.5 混凝土浇筑

模板安装完成后，测量人员应对模板高程、平面位置、预埋件标高和位置进行复测，并放出盖梁顶面高程、纵坡线，确保准确无误后报检，检查合格后即可浇筑混凝土。

浇筑顺序：先中间、后两边，对称浇筑。混凝土分层浇筑，分层厚度≤30 cm，振捣密实，严禁振动棒碰触波纹管，盖梁顶面抹面、收坡。浇筑过程中安排专职人员检查抱箍螺栓、底模抄垫是否松动。

4.6 张拉压浆

盖梁混凝土强度应达到90%，且龄期要≥5 d，之后可进行盖梁预应力张拉施工。盖梁张拉使用数控张拉设备，按设计要求单端张拉，两端交替进行，张拉支架固定在抱箍支架上，且要确保操作人员安全。

张拉后48 h内完成孔道压浆，完成后及时对锚固端按设计要求进行封闭处理。对盖梁端部混凝土进行凿毛，将其周围冲洗干净，安装封锚钢筋并浇筑封锚混凝土。

4.7 模板、支架的拆除

拆除步骤：拆除侧模，预应力张拉压浆完毕后，待强度满足设计要求时，准备支架拆除工作；拆除盖梁底模支架抄垫钢楔，使底模脱离盖梁底混凝土面；利用吊机拆除盖梁底模和底模支架；安装起吊扁担，将两侧抱箍支架临时吊挂在盖梁上，收紧钢丝绳，并将两侧下层的抱箍2，3分别可靠连接，同时，拆除抱箍1，2，3的连接螺栓；利用吊机整体起吊单边抱箍托架，横移出盖梁范围，吊放至地面；重复前一步，吊机将另一侧抱箍托架起吊横移出盖梁范围，吊放至地面，托架拆除完毕。

5 结束语

独柱双悬臂盖梁采用抱箍支架法施工可行，有效解决了传统支架施工方法中的地基处理难、堆载预压工作量大、支架稳定性差和施工周期长等难题。该方案对地形的适应能力强、施工周期短、安装和拆除方便、支架可以反复倒用，且经济效益较高，对于城市、山区或河流等复杂地形下的圆柱盖梁施工有很好的参考意义。此外，该施工方法对道路、河道的通行和通航影响较小，有利于快速施工、文明施工，具有很好的推广和应用价值。

在抱箍支架法施工过程中，管理人员应建立完整的专项施工管理制度，保证所有施工工序被全程监控，确保每一个环节可追溯，责任层层分解，从而提高企业施工管理水平，使企业向管理精细化的方向迈进。

参考文献

[1]张永民，战启芳.公路桥现浇盖梁的包箍托架法施工技术[J].国防交通工程与技术，2004，2（3）：46-48.

[2]张景全.墩柱抱箍支架法施工盖梁的技术研究[J].科技资讯，2009（14）：101-102.

〔编辑：张思楠〕