探讨某大桥墩顶 0#、1#块现浇托架的施工建设方案

吴文涛

（贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001）

0 引言

该文立足于项目工程全局，对施工中人力、材料、机械、资金等施工要素优化策略进行分析，结合施工规律和方案要求进行了工艺优化。主桥168 m 连续刚构箱梁为重点控制工程，而墩顶0#、1#块的施工作为关键工程，因此对其开展工艺研究具有重要的意义，是一项需求迫切、见效快的社会公益性交通基础设施。

1 工程概况

某高速大桥，桥位区属平原地貌，地形平坦，农田广布，路线呈南北走向，它的建设为两岸原本靠轮渡通行的两镇带来了极大的便利，同时拉近了两岸的经济联系，为人们提供更加便捷、舒适的服务。该桥梁工程20～23#墩主桥上部构造为（102+168+102）m，三跨预应力混凝土变截面连续刚构箱梁。

1.1 桥跨结构

（1）桥梁高度168 m，桥梁类型为预应力变截面连续刚构箱梁，箱梁底板厚度与梁高符合抛物线变化趋势，中支点与根部梁高10 m，跨梁梁高3.5 m，箱梁顶板悬臂2.75 m，顶板宽12 m，厚度0.2～1.25 m。

（2）箱梁腹板厚度0.5 m、跨中合龙段至支点距离分别为0.6 m、0.75 m、0.9 m。

（3）箱梁0#块设2 道横隔板与主墩墩身相对接，横隔板厚1.6 m，箱梁1/4 跨和跨中处设置0.4 m 厚横隔板，边跨支点处设置2 m 厚端隔板。

1.2 0#、1#块梁段结构

168 m 连续刚构箱梁划分为2个T 构，0#梁与1#梁分别长10 m 和3 m，单个T 构纵向可分21个梁段和1个合龙段，主梁立面图及横断面构造图如图1 所示。

图1 0#、1#块立面图及横断面构造图

2 墩顶0#、1#块施工

2.1 工艺流程（图2）

图2 0#、1#块托架现浇施工工艺框图

2.2 0#、1#块现浇托架设计

在21#、22#主墩墩身施工时，箱梁托架合适位置处设置预留孔和预埋件，完成墩身施工工序后，采用塔吊安装、焊接托架[1-3]。

墩顶托架主要由撑杆、三角牛腿、降落硬撑、横梁、调坡架、分配梁组成；撑杆采用2I25b，三角牛腿的主纵梁采用2I45b，斜撑为2[32b，平联和剪刀撑采用2[20b 槽钢；撑杆2I25b 通过墩身上的预留槽口进行安装，2I45b 主纵梁在墩身施工时预埋进墩身混凝土里，底部与2I25b 撑杆进行焊接固定[4-6]。堆载预压区域示意图如图3 所示。

图3 堆载预压区域示意图

2.3 0#、1#块现浇托架预压施工

施工前进行预压以保障托架结构稳定，采用堆载预压法，选用钢材或混凝土预制块，严格遵守加载标准预压。通过预压获得弹性变形数据并消除非弹性变形，预压过程中对支架牢固程度及稳定性进行检测[7-8]。

托架安装完毕后，进行支架尺寸检测，确保支架符合方案需求且参数达标，根据设计要求进行锚固和焊接，使各节点焊接缝符合工艺要求，结构稳定为桥梁提供足够承载力。加强施工检测，支架外形、质量、安装等均验收合格，确保各项指标符合施工规范后，方可进行加载预压工序。

托架使用前按不小于0#、1#梁段混凝土重量的120%进行预压，直接作用在托架上的荷载为0#梁段悬空3.5 m（单肢墩顶上1.5 m 宽度范围内不堆载）、1#梁段3 m，墩柱包边1.2 m（单肢墩顶上1.5 m 宽度范围内不堆载），确定预压总加载580 t，托架两侧同步加载。通过预压操作消除托梁非弹性变形，施工过程中荷载尽量均匀，并加强指标检测获取托梁弹性变形数值，通过立模标高数据与设计值的比对，确保箱梁施工规范、质量达标，保障各项指标在允许误差范围内。

托架压载逐级进行，分别按照箱梁设计重量60%、105%、120%的承载量加荷，施工前对支架部件结构质量进行全面检测，一级加载后，确保支架沉降稳定后，方可进行下一级别加载。对托架压载和卸压等操作时均应确保托架两侧同步进行，托架塔搭设完毕后需采用水准仪进行顶板高程的测量，观测两次预压后的差异，托架加载后在同一观测点进行观测，获取回弹值和沉降数据，与标准工艺指标进行比较，调整托架高程为后续施工奠定基础。需专业工程技术人员进行托架沉降观测和数据记录。

2.4 0#、1#块现浇托架结构验算

利用midas civil 软件进行建模，建立三角牛腿托架、横梁、调坡架、模板的受力模型，采用弹性连接方式对上下型钢进行连接，对三角牛腿托架端部设置固结约束[9-10]。经软件模拟计算得出：

（1）托架斜撑C2[32b：最大压弯组合应力为99.6 MPa＜215 MPa，最大剪应力为1.2 MPa＜125 MPa，均符合标准强度要求。

（2）托架（2I25b）：最大压弯组合应力为176.7 MPa＜215 MPa，最大剪应力为97.0 MPa＜125 MPa，均满足方案标准规范要求。

3 施工注意事项

（1）根据方案设计，分配梁需通长，焊接时应满足型钢长度、焊接强度工艺指标要求。

（2）在进行托架施工时，必须严格按照图纸所示尺寸进行施工焊接，且必须焊接牢固。

（3）主梁两侧平台需于施工前安装防护装置，确保两者间距小于1.2 m 且高度大于1.5 m，防护装置中间连接好安全网。

（4）托架使用前应进行预压，根据项目施工方案要求逐级加载重量。加载需分层堆码，对加载重量严格控制，捆扎牢靠避免重物掉落。

（5）模板铺设前需进行标高测量，严格执行操作规范控制托架高度，认真核查其承重梁，尤其是关键部位的焊接情况，确保荷载作用下托架无变形。

（6）严防吊物撞击或者冲击托架平台。

（7）作业过程中必须由专业人员现场指挥。指挥人员严密观测托架承载变形情况，判断托架有无结构异常，对存在异常变形情况的及时通知现场施工人员停止施工，并采取有效措施加固，避免出现安全事故。

（8）托架平台上作业人员数量适当控制，不宜过多。

（9）特殊作业要求下，需要临时拆除安全防护装置的，必须提交负责人同意，作业人员现场指导下拆除，并采取其他安全防护措施，作业结束后将安全防护装置恢复。

（10）加载或卸载施工环节，须加强现场安全保护工作，确保工序正常运行。

4 结论

综上所述，对高速公路大桥墩顶0#、1#块现浇托架施工方法进行了总结。该文从工程的全局出发，在参考传统预埋钢板焊接牛腿支架的施工工艺基础上，创新性地提出预埋工字钢焊接牛腿支架施工工艺，使结构受力更加明确，提高了结构安全性，且施工更加便捷。不仅提供了一种新的施工思路，同时具有良好的社会、经济效益。