高速干线跨河大桥主桥墩临时固结施工技术

中国建筑土木建设有限公司路桥分公司 南京 211000

1 工程概况

南京南站机场高速路跨秦淮河大桥主桥上部构造采用（54+92+54）m跨径组合，桥梁结构采用单箱单室斜腹板混凝土预应力箱梁。桥梁全宽15.5 m，结构宽15.2 m，中墩及边墩墩顶梁高分别为5.4 m、2.7 m，跨中梁高2.7 m，两侧悬臂长3.7 m，箱梁顶面设置单向2%横坡，通过变高梁以腹板斜率不变，变底板宽来实现。中支点处箱梁中心梁高5.4 m，箱梁顶板厚0.28 m，悬臂板端部厚0.2 m，根部厚0.55 m；腹板厚0.45～0.85 m，底板厚0.3～0.8 m。

箱梁0#块节段长12 m，采用在托架上现浇施工方法。0#块两侧各有11 个悬浇节段，梁段数及梁段长度为3 m×3 m、4 m×3.5 m和4 m×4 m。1#～11#梁段采用挂篮悬臂浇筑施工，悬臂浇筑梁段最大控制质量为260 t，挂篮自身控制质量为53.5 t。

2 方案选定[1-4]

方案根据机场高速跨秦淮河新河大桥东西集散车道施工图纸的主墩高度、承台的结构尺寸和现场土质情况，并结合悬浇挂篮的施工方案、现场材料及施工安全等因素综合选定。

主墩承台的宽度8.2 m，0#块长12.0 m，其两侧伸出承台1.9 m，并且主墩与承台中心线交角为24.1°。0#块现浇支架拟采用钢管支撑托架的施工方案。

其优点为：此支架前后支点均支撑在主墩承台上，沉降量小；少支点支架施工速度快且整体稳定性强；根据悬浇挂篮施工方案，其0#块后横梁、底模系统及侧模等构件均作为悬浇挂篮构件，为挂篮的拼装节约了时间。

采用二次锚固体系，并利用挂篮底板当托架模板系统，在墩顶两侧制作临时支座，并在每侧预埋18 根φ16 mm钢筋，通过临时支座伸入0#块内，形成第1次墩梁锁定；在墩两侧承台上面，每侧设置4 根φ630 mm钢管，每根钢管内埋设3 根φ32 mm精轧螺纹钢筋，形成承台、梁的第2次锁定。

3 施工方法[5-8]

3.1 钢管托架

0#块现浇支架支撑钢管为φ630 mm×12 mm钢管，布设在主墩两侧前、后支点各6 根，上设砂筒或楔形块作为落架构件；砂筒顶前、后横梁采用相应的双拼36b#、40b#槽钢；横梁顶铺设12 根28b#工字钢及定型钢模组成底模体系。侧模和翼板面板采用厚5 mm的A3钢板、6.3#槽钢和10#槽钢组成的侧模架，内模采用10#槽钢、10 cm×10 cm木方及竹胶板组成的框架式内模，内外模腹板处采用对拉螺杆固定，墩身顶部底模采用沿墩身四周砖砌，内填干砂，并结合竹胶板的形式。

因墩斜交，墩两侧钢管位置固定，所以墩两侧每个托架的尺寸均不相同，须对每个托架单独设计，现场根据设计尺寸一一加工，确保安装正确。

3.2 墩梁第1次固结

为在0#块施工完成的第一时间安装挂篮，节约成本，特利用挂篮底板系统作为托架底模，并在墩顶进行第1次临时锚固，锚固采用φ16 mm钢筋作为预埋件，埋设在临时支座中间，临时支座采用420 cm×50 cm的C50混凝土设置而成，并高出永久支座3 mm。与墩、梁中钢筋框架相连。

3.3 第2次临时固结

预应力混凝土连续梁桥在悬臂施工时，由于墩、梁铰接不能承受弯矩，因此，施工时要采取措施临时将墩、梁固结，待悬臂施工至边跨合拢后恢复结构原状，这是连续梁采用悬臂施工的一个特点。

变截面箱梁悬臂浇筑施工时，为了主墩的稳定及安全，采用了临时锚固体系。临时锚固体系是箱梁悬臂施工中的主要受力构件。

当箱梁两悬臂出现不平衡荷载作用时，临时锚固体系是保证桥梁施工安全及悬臂倾覆稳定的重要措施。每侧利用0#块临时支架中的4 根φ630 mm支撑钢管作为拉压杆件，每根钢管中安设3 根φ32 mm精轧螺纹钢，张拉力为150 kN。

变截面箱梁临时锚固体系采用φ32 mm精轧螺纹钢筋，一端埋在承台内2.4 m，另一端设在箱梁底板内，箱梁底板下放2 根40#工字钢，φ32 mm精轧螺纹钢筋从工字钢中穿过。

1）在承台浇筑时将φ32 mm精轧螺纹钢筋一端预埋在承台内，埋深240 cm，并根据设计预埋支撑钢管，φ32 mm精轧螺纹钢筋安设在钢管内，通过连接器与上部精轧螺纹钢筋连接在一起，支撑钢管直接顶在0#块底板位置，通过预埋PVC管使预应力筋从中穿过，待0#块浇筑完成，预应力筋张拉完毕后，对φ32 mm精轧螺纹钢筋进行竖向张拉，将0#块与承台临时锁定，φ32 mm精轧螺纹钢筋张拉力控制为150 kN。

2）在浇筑临时支座时，将临时支座与墩顶相接触面涂抹隔离剂，临时支座内设3 层钢筋网片。

3）临时支座的拆除：箱梁边跨合拢后，将临时支座人工敲掉凿除。

4）为使浇筑完0#块段混凝土后，挂篮及时移出该块段，而不使该块段发生倾覆，作为第1级临时固结，待挂篮移出后，将墩两侧支撑钢管接至底板下，完成第2级临时锁定（图1）。

图1 第2次临时锁定完成

4 结语

南京南站配套工程机场高速跨新秦河大桥4 个0#块工程历时1.5 个月完成，项目部利用了托架定作施工技术和二次锁定施工技术，成功解决了墩梁斜交情况下，0#块受力不均衡问题，取得了良好的效果。

近年来连续梁桥发展很快，利用挂篮悬臂施工方法可在不影响交通、航运情况下完成跨海、跨河、跨谷等连续梁桥的施工任务，在以后的设计中，为避免对已有的建筑物产生影响或为求外形美观等因素，设计单位将不得不参考以前的成功设计案例，不可避免地将桥设计成墩梁斜交形式。本成果通过南京南站综合枢纽快速环线项目机场高速跨秦淮河大桥主桥墩梁斜交下0#块施工，从施工方案分析、比选、定案、施工等多方面阐述了墩梁斜交悬浇桥0#块的关键施工技术，为以后类似工程应用提供了可资借鉴的施工技术经验。