变截面连续梁移动支架悬浇施工方法

葛 栋

(中交三航局第三工程有限公司 江苏 南京 210011)

变截面连续梁移动支架悬浇施工方法

葛 栋

(中交三航局第三工程有限公司 江苏 南京 210011)

本文结合谈沟桥主桥上部结构采用移动支架法进行预应力混凝土变截面连续箱梁悬浇施工，其支架体系成本节约、布置合理、安全可靠，同时阐述了施工工艺特点及控制要点。

变截面连续箱梁；移动支架；对称悬浇

1 工程概况

锡溧漕河北接京杭运河苏南段，南连芜申运河，是京杭运河的重要次干航道。在长江三角洲高等级航道网布局规划方案“两纵两横”中，锡溧漕河为一纵的重要组成部分，规划为Ⅲ级航道。

谈沟桥位于常州市武进区礼嘉镇谈沟村，是锡溧漕河(常州段)航道整治工程航道改线段增加的桥梁之一，主桥上部结构采用50m+80m+50m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，桥宽8m。主梁为单箱单室变截面、直腹式预应力结构，箱梁中支点高度为4.5m，跨中高度为2.2m；箱梁高度距墩中心2m处到跨中合拢段处按二次抛物线变化。

主桥连续箱梁采用移动支架法施工，除0#块及边跨直线段支架现浇外，其余8对梁段均采用移动支架对称平衡逐段悬浇法施工，箱梁纵向悬浇分段长度为4× 4m+4×4.5m，0#块长10m,合拢段长度均为2m，边跨现浇直线段长8.92m。

2 施工控制重点

0#块采用贝雷架搭设满堂支架现浇施工，从而先将箱梁与墩身临时固结形成T构后继续从主墩开始分别向两侧对称平衡进行1#～8#节段的移动支架悬浇施工，并同步进行2个边跨直线段的满堂支架现浇施工，然后进行各T构按先边后中的顺序进行合拢，最终体系转换后形成连续梁，因此移动支架悬浇法施工重点是地基处理、支架搭设和预压、混凝土施工质量控制、预应力筋张拉，以及施工过程中的沉降变形观测。

3 施工方法说明

3.1 0#块及临时固结施工

3.1.1 0#块施工

为避免承台基坑回填土压缩导致0#块支架不均匀沉降，故充分利用贝雷支架的抗剪抗弯特点，采取直接在承台上搭设 2层纵、横向满堂贝雷支架，并用销子上下固定，同层相邻贝雷支架间设置型钢剪刀撑，从而使整个贝雷支架连成整体。承台顶设置混凝土支墩调节支架高度，顶层贝雷支架上放置砂筒支撑纵、横向25#工字钢形成0#块底模劲性骨架，并按照0#块段混凝土自重1.2倍进行堆载预压后再纵向铺设10×15cm木方分配梁和竹胶板底模，最后进行模板、钢筋、波纹管道安装、以及混凝土浇筑和预应力筋张拉。

3.1.2 墩顶临时固结

为确保支座在悬浇施工过程中不受力和抵抗可能产生的最大不平衡力，采取在墩顶设置临时固结。每墩顶支座两侧对称设置C50混凝土临时支墩，每个支墩内临时锚固Φ32mm精轧螺纹钢78根，按2根一束布置，下端预埋在主墩墩身中，上端伸入箱体内。临时支墩与墩顶、梁底混凝土间设 2层油毛毡隔开，为方便合拢后解除临时固结，在临时支墩顶部设5cm厚的硫磺砂浆层，并在其中设置电阻丝。

3.2 1#～8#块移动支架悬浇施工

3.2.1 施工流程

施工准备→地基处理→支架搭设→铺设纵横方木→支架预压→安装底、侧模板→绑扎底板、腹板钢筋→安装波纹管→安装芯模板→绑扎顶板钢筋→混凝土浇筑→养护→拆除模板→预应力筋张拉、压浆→进入下一节段施工。

3.2.2 地基处理

主桥大部位于较平坦的农田内，考虑到上部支架搭设地基要求，首先在支架搭设范围内用平地机清除表土，再将原地面翻松20cm掺6%石灰碾压密实，然后填筑40cm厚6%灰土，最后再浇筑厚15cmC25混凝土垫层，并做出2%双向横坡，两侧设置边沟排水。

3.2.3 支架搭设

按照主梁设计结构断面尺寸和最不利原则进行验算支架承载力及稳定性，并绘制详细的碗扣式钢管支架布置图后方可进行现场搭设。

移动支架按块段长度进行分段搭设，支架及底模分段线比块段端面长 50～100cm，以确保相邻块段间梁底接缝圆顺。梁底支架立杆布置：腹板下纵向@60cm、横向@30cm；底板下纵向@60cm、横向@60cm；翼缘板下纵向60cm、横向60cm；横杆步距均为 120cm。为加强满堂支架的整体强度、刚度和稳定性，按桥轴线纵横方向设置钢管剪刀撑，且剪刀撑左右上下连通。

顶托上横向分布10×15cm方木，纵向@60cm；横向方木上再纵向铺设10cm ×15cm的方木，横向@30cm，方木顶铺设1.5cm厚竹胶板底模，方木材质均为东北落叶松。

为加快施工进度和缩短周期，施工时先在主墩两侧对称搭设1#～3#块支架，支架堆载预压逐段流水进行，待2#块张拉压浆完毕后再拆除1#块支架，并移动至4#块处进行搭设、预压，然后待3#块张拉压浆完毕后再拆除2#块支架，并移动至5#块处进行搭设，从而形成循环逐块流水作业至8#块，其中6#、7#块支架拆除后移动至边跨直线段和合拢段处进行支架搭设。

3.2.4 支架堆载预压

为了检验支架的承载力、消除支架的非弹性变形及地基的沉降量，每块段支架预压均在底模铺设前按全截面分级堆载混凝土预制块（每块重约1.8t）进行支架预压，预压重量按 1.2倍梁段一期恒载重量即每个块段梁体混凝土自重×1.2。预压时每节段设定4个观测点，每天对设定的观测点进行观测2次，当连续3天日沉降变形值均＜2mm后，即可判定支架相对稳定并卸载。

卸载后观测各测点的标高，计算出各测点的弹性和非弹性变形值，然后重新测定桥梁中心轴线和底模平面位置，并根据设计梁底标高、综合预拱度按二次抛物线进行分配后测定底模标高。底模标高通过调节立杆顶托螺杆进行调整。

3.2.5 箱梁模板制作及安装

为保证箱梁的整体美观和表面质量，并有足够的强度和刚度，箱梁侧模、芯模均采用定型钢模板，底模采用竹胶板，且竹胶板与方木用钉子固定，模板的接缝用双面胶条填充密实。

模板安装顺序：底模板→侧模板→绑扎底、腹板钢筋及预应力管道→芯模板及堵头模板→绑扎顶板及翼板钢筋。底模下采用φ20对拉螺杆固定侧模，1m/道；芯模与侧模之间设置φ16对拉螺杆按纵横向@60cm梅花形布置进行紧固和支撑；芯模顶板采用钢管支架支模，支架直接支撑在底板预埋件上；堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼，模板采用钢板挖孔，孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割，每个预应力预留孔位要编号，以便在下节段现浇施工中快速准确定位。

3.2.6 钢筋与预应力管道施工

近年来，随着增减挂钩项目的试点推广，如何在增减挂钩实施过程中降低甚至规避项目潜在风险矛盾，使项目能实现其最大效益，成为了当前决策者和执行者面临的重大挑战，同时逐渐引起学者们的关注。相关研究大都是选择某一角度分析增减挂钩在某些特定环节中的矛盾冲突，尚缺乏对增减挂项目社会风险的系统全面分析。本研究拟立足于增减挂钩项目整个过程，运用工作分解结构法（WBS）梳理增减挂钩项目各个环节可能存在的风险因素，并系统性识别增减挂钩项目可能存在的社会风险点。

每块段的钢筋绑扎与预应力管道安装施工采取同步整体一次性成型，施工顺序为：底板钢筋→腹板钢筋→顶板钢筋；预应力管道安装同步穿插施工。

为保证钢筋保护层厚度，在钢筋与模板间布置塑料垫块，垫块用预埋的铁丝与钢筋扎牢，梅花状布置。预应力管道采用塑料波纹管成型，管道按预应力筋坐标直线段和曲线段分别按0.8m和0.3m设置一道定位钢筋网片，防止管道移动。锚垫板的安装与堵头模板安装同步进行,安装时在堵头模板上施放准确位置，采用螺栓连接模板和锚垫板，确保定位准确和连接牢靠。

3.2.7 混凝土浇筑及养生

每块段混凝土均采取全断面一次性浇筑完成，浇注顺序：腹板处下料浇筑底板→浇筑腹板→浇筑顶板，腹板混凝土采用斜向分层法进行浇筑。施工时采用 2台混凝土固定输送泵分别对同一墩顶上的 2侧对应块件进行对称、平衡浇筑，且为防止芯模移位，腹板混凝土采取两侧对称平衡下料振捣浇筑。混凝土养生采取土工布覆盖，并安排专人洒水保湿养护。

3.2.8 预应力筋张拉、压浆预应力筋张拉顺序严格按设计顺序进行，每束筋张拉程序：0→10%σ→100%σ(持荷5min)→回油锚固。预应力筋张拉采取张拉应力和伸长值双控制原则实施，计算伸长量和实测伸长量误差控制在0～+6%范围以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后继续张拉。

预应力筋张拉完成后，48小时内完成孔道压浆工作，先用空压机吹净管道内积水，打开全部进浆孔和排气孔，从一端向另一端压浆，当出浆浓度与进浆浓度一致时，关闭出浆阀，继续保压2分钟后关闭压浆阀。

3.3 边跨直线段施工

边跨直线段现浇施工采用满堂碗扣式钢管支架全断面一次性浇筑成型。其施工工艺与各块段施工相同，只是边跨直线段箱梁模板均采用竹胶板模板，后衬木方成型。整个边跨直线段施工支架必须在边跨合拢段施工完毕后才能拆除。

3.4 合拢段施工

本桥连续梁共有2个边跨和1个中跨合拢段，按照“先边后中”的顺序进行合拢。合拢段支架、底模施工及预压等均与8#块及边跨直线段施工时同步完成。

合拢段施工按照“临时锁定、低温浇注”的原则进行，锁定和混凝土浇注一气呵成。合拢段混凝土浇注选择在一天中气温最低时段开始，合拢段采用钢结构劲性骨架临时锁定固结方案，即在箱梁腹板顶、底部各预埋 2块钢板，通过钢性支撑和张拉部分合拢段预应力筋进行临时锁定，使得合拢段两侧连成整体。

3.4.1 边跨合拢段施工

临时锁定并解除5#、8#过渡墩纵向约束后，立即开始边跨合拢段混凝土施工，合拢段混凝土采用全断面一次浇注成型的方法，且由中间向两边对称浇筑混凝土。待合拢段混凝土强度达到设计要求后进行边跨合拢段预应力筋补拉及孔道压浆，并拆除劲性骨架锁定及施工支架,从而由2个静定T构双悬臂梁体系转换成两个∏型单悬臂梁体系(静定小合拢)。

3.4.2 中跨合拢段施工

中跨合拢段施工在边跨合拢段施工完成，并拆除边跨直线段支架后进行，其施工方法与边跨合拢段相同，且待中跨合拢段混凝土强度达到设计要求后，解除6#、7#主墩临时固结，再进行中跨合拢段预应力筋补拉及孔道压浆后拆除劲性骨架锁定及施工支架，从而由 2个∏型单悬臂梁体系转换成三跨超静定连续梁体系(超静定大合拢)。

4 结论

实践证明：采用移动支架悬浇法施工的谈沟桥主桥预应力混凝土变截面连续箱梁中跨合拢段高差在1cm以内,且梁底曲线线形圆滑，块段拼缝平顺，故该施工方法充分发挥了满堂支架现浇法与挂篮悬臂浇筑法的各自优点，一方面避免使用挂篮等大型施工机械设备，另一方面整个支架体系成本节约、布置合理、安全可靠，且施工操作重复，利于提高工作效率和保证施工质量，同时便于在施工中不断调整节段误差，提高施工精度。

[1]《锡溧漕河(常州段)航道整治工程谈沟桥施工图设计》

[2]《锡溧漕河(常州段)航道整治工程谈沟桥移动支架悬浇连续箱梁施工技术方案》

[3]《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)》

[4]《公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)》

TU75

B

1007-6344（2017）02-0205-02

；葛栋，男，（1982—10），工程师，研究方向：施工管理,工作年限：10年，毕业院校：河海大学。