高墩现浇箱梁0号块托架设计及施工技术

田建家 徐碧 陈凌云 梁殷切

【摘 要】结合在建的武汉城市圈孝感段汉江特大桥（105+180+105）m现场实际施工流程，介绍了一种高墩0号块托架的施工技术，主要包括钢板预埋，托架搭设，千斤顶反拉预压，预拱度设置及底模调整。实践证明，该施工方法简单、安全有效，尤其是千斤顶反拉预压技术减少了类似钢绞线、砂袋预压的繁杂工序，有利于节约工期成本。

【关键词】连续梁；0号块；托架；预压技术；预拱度；施工

中图分类号： U445.57 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）16-0093-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.042

【Abstract】In this paper，combining with the construction of wuhan city circle xiaogan period of the han river bridge（105+180+105）m the actual construction process，introduces a kind of high pier no.0 block bracket construction technology，mainly including steel embedded，bracket set jack counter loop preloading，camber setting and bottom die adjustment.It is proved by practice that the method is simple and safe and effective.In particular，the preloading technology of the jacking method reduces the complicated process of the preloading of similar steel wire and sand bags， which is beneficial to the saving of construction cost.

【Key words】Continuous beam；No.0 block；Bracket；Preloading technology；Prestressing camber；Construction

0 前言

我国自上世纪50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，至今已有60多年的历史，但近年来发展迅速，预应力混凝土梁桥的设计与施工技术都已达到相当高的水平。本文以在建的孝仙洪高速汉江特大桥为例，详细介绍了整个0号块托架的施工技术和工艺流程，为以后桥梁工作者提供一种新方法、新思路去解决类似问题。

1 工程概况

汉江特大桥主桥跨径布置为（105+180+105）m连续箱梁，顶宽12.75m，底宽6.8m，两侧翼缘宽2.975m。主墩设计为矩形实心墩，墩顶截面尺寸为1.8m×6.8m，墩高32.6m。单个0#块长度：13.0m，中心高度：11m，腹板厚1.0m，顶板厚0.3～0.5m，底板厚137.7～140cm。0号块空悬出主墩长度1.7m，梁体混凝土等级采用C55共计618.7方，总重量：1641.5t。

2 钢板埋设

2.1 承台钢板埋设

为考虑0号块托架采用千斤顶反拉预压技术，需提前在承台上预埋16块80m×80cm×1.6cm 钢板，埋入到承台混凝土中。钢板预埋9根φ25钢筋入承台中，并且与承台钢筋焊接形成整体，保证具备足够的抗拉强度。注意要在钢板顶面开小口，浇筑混凝土时，加强振捣，以防钢板底面混凝土不够密实。（如图1）

2.2 墩身钢板预埋

墩身钢板主要承受来自托架的压力和拉力，尤其是要重点关注钢板的拉力，这是托架稳定的关键部位。墩身钢板采用8块100m×100cm×1.6cm钢板，分别埋设在两个墩身上，对称预埋，钢板上预埋12根φ32的钢筋入墩身中，与墩身钢筋焊接，并且需在每块钢板上预留4个4cm的孔洞，浇筑完成后，用φ32的精轧螺纹钢对穿锚固。（如图1）

3 托架搭设

0#块支架采用桁架支架，支架主桁采用双拼45Ia工字钢，与矩形墩直接相连，横梁采用双拼45Ia工字钢，纵梁采用25Ia工字钢，支架顶部铺设模板。

3.1 牛腿支架

整个托架受力的关键点在于牛腿支架是否能够承受住上部结构传来的荷载，并且能够把荷载传递到墩身上去。外侧牛腿是起到支撑外部悬挑1.7m出来的这部分荷载，内侧牛腿起到支撑箱梁内部6m处悬空部分的荷载。箱梁的腹板处应力最大，因此采用双拼45Ia工字钢，设置在腹板位置处，与墩身钢板焊接牢靠，整个牛腿支架之间搭设剪刀撑和水平横撑，形成整体，提高了支架的整体安全性。

3.2 横向受力梁

外侧牛腿支架上面设置2道双拼14米45Ia工字钢，做为承重横梁。内侧牛腿支架上面设置4道双拼14米45Ia工字钢。承重横梁主要承受0号块悬空部分的荷载，横梁要按间距均匀布置在牛腿支架上，且需对横梁焊接加筋板加固，保证双拼横梁受力的稳定性。

3.3 縱向分配梁

纵向分配梁采用25Ia工字钢布置在受力横梁上，间距50cm布置，对称满铺整个14m横梁平面，考虑到0号块外侧悬空部分底面有一定的斜度，用锲行木块调整到位，0号块施工完成后，拆底模也比较方便。

3.4 底板铺设

在整个支架牛腿、横梁和纵梁都正确搭设完毕后，在内侧牛腿支架纵梁上铺设6.8m×6m×1.0cm的底模钢板，外侧悬空牛腿支架纵梁上铺设6.8m×1m×1.0cm和6.8m×0.7m×1.0cm的底模钢板。（考虑外侧底板0.7m处有斜度）

3.5 托架验算

托架采用MIDAS/CIVIL2015软件进行受力验算，在软件中建立托架的空间模型，对于型钢采用梁单元，底板采用板单元，支架与墩身钢板用固接，牛腿支架、横梁与分配梁连接采用弹性连接，按照悬臂端钢筋混凝土自重、模板自重和施工荷载的安全系数1.2倍施加应力。首先对托架的整体稳定性、刚度、强度、抗倾覆进行了分析，再提取各个关键部位的内力，对焊缝、预埋钢板、连接点进行分析。整个验算结果表明，托架的各项性能指标均满足设计及规范要求。

4 托架预压

支架预压采用穿心千斤顶配合JL32精轧螺纹钢反拉的方式进行。千斤顶反拉预压荷载产生的结构内力与混凝土荷载相比較，荷载值大小相同，荷载分布由分布荷载变为集中荷载，产生的结构内力大于混凝土，故可以满足施工安全的要求。千斤顶设置在支架纵梁顶面左右腹板下方位置，共16个（120T）；千斤顶下设置双拼I45a工字钢将千斤顶荷载传递至纵梁，JL32精轧螺纹钢竖向垂直受力于预埋在承台钢板上。千斤顶配合的JL32精轧螺纹钢承台预埋钢板位置如图一所示。按照0#块箱梁悬挑段重量的1.2倍加载，计算千斤顶加载值。根据设计图纸计算得到0#块悬挑段断面面积为34.088m2，0#块悬挑段长度为6+1.7+1.7=9.4m，C55混凝土比重取26kN/m3，0#块悬挑段重量为8331kN。每个千斤顶的设计预压荷载为8331*1.2/16=624.8kN，施工时按加载62.5T进行。预压试验实测的托架弹性变形为3.5mm。

5 预拱度设置及底模调整

在支架上浇筑箱梁混凝土施工过程中，支架要产生一定的挠度。因此，为使箱梁在混凝土浇筑后能获得设计规定的线型，须在施工时设置一定数值的预拱度。在确定预拱度时应考虑支架在荷载作用下的弹性变形，作为设置预拱度的依据。通过调整底模的标高，实现预拱度的精确设立。底模立模标高=设计标高+计算的预拱度值+托架的弹性变形值。

6 结论

实践证明，本次采用的施工技术方案，既能够保证结构的安全稳定性，又能满足施工需求，同时采用的千斤顶反拉预压技术和一般普通的预压方案相比，具有控制精确、安全可靠、简单利于施工操作，大大的减少了工期成本。

【参考文献】

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