热带季风气候地区矮塔斜拉桥墩梁临时固结施工技术

金波

摘 要：预应力混凝土连续箱梁采用悬臂浇筑施工时，桥墩两侧难以保持绝对平衡，为在不平衡中保持稳定，必须在结构上或者施工中采取临时平衡措施。本文结合某桥梁工程论述了热带季风气候地区矮塔斜拉桥墩梁临时固结施工技术，为连续梁悬臂挂篮稳定安全施工提供结构保障，并辅以工程实例进行说明，旨在为该地区矮塔斜拉桥墩梁临时固结施工技术提供參考。

关键词：热带季风地区;矮塔斜拉桥;墩梁临时固结;施工技术

0 前言

预应力混凝土连续箱梁采用悬臂浇筑施工所用的主要设备为挂篮，挂篮进行悬臂浇筑时，桥墩两侧难以保持绝对平衡，为在不平衡中保持稳定，必须在结构上或者施工中采取临时平衡措施，如墩梁固结等措施。

针对桥墩梁临时固结领域，近年来国内外学者进行了大量研究。葛其宝[1]针对设计图纸中不给出墩梁固结临时支墩设计图的情况，通过体内临时支座和体外临时支墩的方案比选以及受力分析，确定了墩梁临时固结的结构，保证了抗倾覆安全系数大于1.5倍的要求，并叙述了临时支座的施工方法。同时在临时支座顶设置5 cm厚硫磺砂浆并预埋电阻丝以利于后续的拆除作业;刘维军[2]对于预应力混凝土连续梁悬臂浇筑工法而言，确保悬臂浇筑施工过程中的T构安全稳定至关重要，本文以某大桥为例，分析了T构倾覆的最不利工况，详细计算了悬臂T构的倾覆荷载（最大不平衡変矩和竖向反力）及临时锚固钢筋;王广生等[3]预应力混凝土连续箱梁桥悬臂施工过程中，为平衡悬臂施工不平衡荷载产生的力矩，确保结构的安全可靠，需要将墩梁临时固结。以苏丹西纳公路大桥为例，阐述悬臂施工过程中不平衡力矩的计算工况和方法，并介绍了临时固结的解除顺序;王晓勇[4]介绍了悬灌连续梁临时固结的常见形式，结合工程实例，对钢管混凝土临时支墩与墩顶临时固结块进行比选，指出钢管混凝土临时支墩适用于墩身较低的连续梁施工，而墩顶临时固结块适用于墩身较高的连续梁;郅友成[5]针对某些铁路项目悬臂浇筑预应力混凝土连续梁时，墩梁临时固结体系需施工单位自行设计的情况，通过分析悬臂施工过程中的“T”构倾覆荷载、不平衡弯矩的计算工况和计算方法，确定合理有效的墩梁临时固结体系，确保连续梁施工过程中梁体结构的稳定和安全。

综上所述，目前墩梁临时固结领域研究成果颇丰，但是针对热带季风气候地区矮塔斜拉桥墩梁临时固结施工技术的研究并不广泛，缺乏相对成熟的经验和施工工艺。为研究热带季风气候地区矮塔斜拉桥墩梁临时固结施工技术本文以某桥梁为依托工程，研究在滨海平原、台风登陆区等最不利环境中连续梁悬臂挂篮施工保持平衡稳定及安全的方法，为该地区矮塔斜拉桥墩梁临时固结施工提供参数及宝贵经验。

1 工程概况

1.1 项目简介

某桥梁工程项目起点位于海南省万宁市东部和乐镇，与疏港路相接，起点桩号K0+500，跨越万宁小海，终点位于盐墩村，设置平面交叉与县道×432相接，终点桩号K2+972.175，路线全长2.472 km，其中桥梁长1 835 m。主桥跨径布置为（80+138+80）m，全长298 m。桥位地表水体为小海海水，施工期间测得其水深1.9 m～3 m不等，并受潮汐影响，潮差约1.5 m，对施工影响较大。主桥设计为双塔三跨中央双索面混凝土矮塔斜拉桥，塔梁固结、塔墩分离结构，主梁为变高度混凝土连续箱梁，单箱三室，整幅布置，梁与墩之间设置双曲面球型减隔震支座。0#1#块、边跨采用钢管桩落地支架现浇，其余主梁块段采用挂篮悬臂现浇。

1.2 连续梁临时固结设置背景

主桥连续梁悬臂施工时，首先利用承台及主墩布置钢管桩落地支架浇筑墩顶段，墩梁设置临时固结设施从而保证悬臂施工的平衡、稳定。在已浇筑的墩顶梁段上组装悬臂施工所用的两套挂篮，分头两侧逐段平衡浇筑。由于本项目处于滨海环境，属于台风登陆区，由于风荷载的随机性也会产生不平衡荷载，因此墩梁临时固结需要充分考虑台风的最不利因素，从而确保施工安全。

2 施工工艺

2.1 施工要点

2.1.1 临时固结预埋件施工

主桥连续梁0#、1#块现浇施工采用钢管桩落地支架方案。利用承台及主墩布置支架，在主墩两侧预埋牛腿+承台钢管桩做支撑铺设纵横向分配梁并铺设方木、模板;墩顶设置临时C50混凝土支座，内部设置锚筋，预埋共136根精轧螺纹钢筋锚固，墩身两侧钢管桩内预埋共48根精轧螺纹钢，一端埋深至承台，一端锚固至箱室内或箱梁顶。图1～图3分别为承台预埋件布置图、钢管桩精轧螺纹钢预埋图、墩顶精轧螺纹钢预埋图。

2.1.2 临时支座施工

墩顶设置临时支座采用C50混凝土，顶面与箱梁底面平齐兼做模板，内部布置钢筋，临时支座底铺设5 cm细砂与墩身隔离，预埋墩身精轧螺纹钢穿过临时支座套φ50塑料波纹管，确保后续C50混凝土临时支座方便拆除，墩顶临时支座施工如图4所示。

2.1.3 墩身预埋精轧螺纹钢施工

临时支座浇筑完后，安装永久支座，铺设底模绑扎0#1#块钢筋骨架，预留0#1#块精轧螺纹钢，一次性浇筑0#1#块。待强度达到100%后张拉预应力钢绞线。挂篮在0#1#块上拼装前张拉墩身预埋共136根φ32精轧螺纹钢进行临时锁紧锚固，单根设计张拉力15 t，采用YGM-32锚具及连接器。从而确保后续挂篮悬臂施工安全。

2.2 墩顶临时固结监测

在悬臂施工过程中，临时固结的安全关系到整个结构的安全。因此，为了保证结构的安全，在临时固结结构体系C50混凝土临时支座中埋设传感器（测试竖向压应力），以了解其结构应力安全。传感器埋设沿横桥向每侧2个合计4支传感器，同时临时固结在施工过程中须安排专人进行定期外观检查，主要检查临时固结结构混凝土是否有新增裂缝、是否有混凝土压溃等现象。临时固结体系应力布置示意如图6所示。

3 施工注意事项

3.1 临时固结注意事项

①承台、墩身的临时固结设施预埋件数量、位置须满足设计图纸及规范要求。

②臨时支座须在墩顶0号块底模安装前完成，墩顶与临时砼支座须采取措施设置隔层便于拆除。

③墩顶01#块浇筑后强度达到100%进行预应力张拉，完成后对墩身与箱梁预埋精轧螺纹钢张拉锚固，张拉荷载严格按设计张拉力，张拉完成后方可进行挂篮悬臂施工。

④张拉锚固后精轧螺纹钢须上双螺帽，确保牢靠不松动。

⑤拆除临时固结混凝土支座及钢筋时，注意保护永久支座及梁底，不得损伤梁底。

3.2 其他施工注意事项

①安装钢管立柱时需保证垂直度，并与墩身连接牢固。

②安装分配梁、牛腿等构件时需测定各构件的平面位置、控制好各部位高程，确保受力均匀。

3.3 安全事项

①预埋墩顶临时固结钢筋及浇筑临时支座，必须搭设牢固的作业平台。

②高空作业工人必须系好安全带，正确佩戴安全防护用品。

③临时用电严格按照“一机、一闸、一漏、一箱”设置。

4 结论

预应力混凝土连续箱梁采用悬臂浇筑施工时，桥墩两侧难以保持绝对平衡，为在不平衡中保持稳定，必须在结构上或者施工中采取临时平衡措施。墩梁临时固结是一种用于连续梁悬臂施工确保稳定的结构，通过采用体外体内相结合方式（外柔内刚）的临时固结结构，可有效预防减少滨海地区不利环境风荷载对连续梁挂篮施工的不利因素，本工程实际施工效果良好，确保了工程质量与安全，具有一定的参考价值。

参考文献：

[1]葛其宝.墩梁临时固结设计及施工[J].铁道建筑技术，2013（07）：87-90.

[2]刘维军.某大桥挂篮法施工墩梁临时固结方案计算分析[J].工程技术研究，2019，4（01）：246-248.

[3]王广生，甄玉杰，冯云成.苏丹西纳公路大桥墩梁临时固结设计与计算[J].中外公路，2012，32（04）：174-177.

[4]王晓勇.谈悬灌连续梁临时固结施工工艺的优缺点[J].山西建筑，2016，42（02）：180-181.

[5]郅友成.悬臂浇筑连续梁临时固结体系计算分析[J].铁道建筑技术，2014（S1）：61-64.