悬索桥高空大跨度横梁无落地支架设计与施工关键技术研究

王镜越

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳550008）

0 引言

悬索桥具备跨谷越江的优势，这类桥型在我国西南地区较为常见。为推动我国交通建筑行业的发展，提高高速公路桥梁建设水平，需深入研究此类特殊桥梁的施工技术。以贵州省某工程为例，重点探究悬索桥高空大跨度横梁无落地支架设计要点与关键施工技术，进而明确施工难点与技术创新方向，这对推动我国交通建筑行业的发展有重要意义。

1 工程概况

以国家高速公路横线G76（厦门—成都）联络线（G7612）纳雍至兴义高速公路为例进行研究。该路段全长70.4535km，途径牂牁江特大桥，该大桥为主跨1080m 的双塔单跨简支钢桁梁悬索桥，桥跨布置为：4m 桥台+4×40m 装配式T 梁+1080m 钢桁梁悬 索 桥+8×60m 钢—混组合梁+3×40m 预应力混凝土现浇箱梁+5m 桥台，全长1849m。主缆跨度布置为265m+1080m+435m，矢跨比为1∶10，两岸侧均采用重力式锚碇。晴隆侧索塔塔顶高程为1193.925m，塔底高程为947.825m，索塔高度246.1m。

2 施工难点与技术创新

2.1 施工方案比选

基于上述工程概况，在实际施工前对3 个施工方案进行比选。

方案一：预制提升。

方案二：落地钢管支架现浇筑。

方案三：2×4m 加强型贝雷片无支墩。

方案三为创新方案，表1 为各方案的性能及优劣势介绍。

表1 施工方案比选情况

2.2 技术创新施工方案

上横梁距塔座底238m，塔柱至第239.5m（43 模）施工完成后，开始上横梁施工。 上横梁尺寸为22.724m 长×6.5～9m 高×7.3m 宽，约 使 用C50 混 凝土784m，采用梁式贝雷支架+盘扣支架，并在塔柱上预埋插销式牛腿支撑；分两次浇筑：第一次浇筑底板约2.3～4.8m 高，约使用混凝土261.3m；第二次浇筑腹板和顶板4.2m 高，约使用混凝土522.7m。

下横梁与塔柱对应位置为99.5～108.5m（第19、20 模），高9m；主塔塔柱至120.5m（第22 模）施工完成时暂停塔柱施工，爬架爬升至第23 模处，完成下横梁施工后，再继续塔柱施工。塔柱施工到横梁位置，先预埋牛腿，再安装贝雷支架，上横梁施工前注意预埋缆索吊装系统预埋件及钢筋。下横梁距塔座底99.5m，尺寸为31.656m 长×9m 高×8.5m 宽，约使用C50 混凝土共1567.3m，采用牛腿+贝雷梁式高空支架（2m×4m），并在塔柱上预埋插销式牛腿支撑；混凝土分两次浇筑：第一次浇筑3.5m，约使用混凝土609.5m；第二次浇筑腹板和顶板5.5m，约使用混凝土957.8m。下横梁下方钢结构装饰板吊装就位后采用焊接方式固定。

3 横梁施工

3.1 上横梁

上横梁为箱形截面，梁高6.5～9m（底部弧形渐变），宽7.3m，长22.724m，腹板及顶、底板壁厚均为1m，约使用C50 混凝土784m。上横梁拟采用牛腿+贝雷梁托架法进行施工。具体布置如下：先在左、右幅塔柱上安装牛腿预埋件，再利用

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32 的精轧螺纹钢将牛腿锁在塔柱上作为支撑，牛腿顶面沿顺桥向布置单根长12m 的3I45a 主分配梁；在主分配梁上横向布置16 排间距为50.45m+0.9m+0.45m+1.35m+0.45m+0.9m+5×0.45m 的加强贝雷梁；贝雷梁上布置38 根长12m 的I20b 次分配梁，间距为0.6m；次分配梁上布置立杆Q345

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48×3.2mm，横杆、斜杆为Q235

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48×2.5mm，步距为1.5m，横桥向、顺桥向均为0.6m 的盘扣式支架，最后利用顶托调节预拱度，铺设模板。

上横梁等塔柱施工完成封顶并拆完爬架后再进行施工，第一次浇筑完毕，混凝土达到一定强度要求后，浇筑剩余混凝土，确保实际施工达到设计强度，最后拆除底模和支架。

3.2 下横梁

下横梁为箱形截面，梁高9m，宽8.5m，长31.656m，腹板及顶、底板壁厚均为1.5m。下横梁等爬架施工通过下横梁顶面后再进行施工。下横梁施工约使用C50 混凝土共1567.3m，混凝土分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板3.5m，约使用混凝土609.5m；第二次浇筑腹板和顶板5.5m，约使用混凝土957.8m。完成第一次浇筑后，需确保混凝土强度符合设计要求，再浇筑剩余混凝土，达到设计强度后，将第一次张拉的预应力束和剩余预应力均张拉至设计吨位，再拆除底模与支架。牛腿水平杆、斜杆均采用Q235b 材质，设计选取的型钢为HW400×400；贝雷片上下弦杆采用Q355b 材质，双拼14a，腹杆为Q355b 材质，80mm×80mm×5mm 方管，牛腿及贝雷片均在厂家加工合格后运至现场施工安装，图1 为索塔横梁加强型贝雷无支墩使用现场图，图2 为牂牁江大桥索塔横梁成功应用加强型贝雷无支墩施工工艺图。

图1 索塔横梁加强型贝雷无支墩使用现场照片

图2 牂牁江大桥索塔横梁成功应用加强型贝雷无支墩施工工艺

支架具体布置如下：在左右幅塔柱横梁位置各预埋9 个牛腿作为支撑，左右幅牛腿顶面布置1 根长12m 的3I45a 主分配梁（采用焊接方式）；在主分配梁上布置33 排加强贝雷片（高2m×长4m），间距为2×0.45m+8×0.225m+12×0.45m+8×0.225m+2×0.45m；贝雷梁上布置53 根长12m 的I20b 次分配梁，间距为0.6m，次分配梁上铺设模板。安装下横梁支架卸荷砂箱前，先将砂烘干再装入砂箱，对砂箱进行预压试验后，方可转运至现场安装。

3.3 上、下横梁支架各节点连接

施工过程中加强对构造措施的检查，确保满堂支架的盘扣插接可靠，同时与次分配梁、各贝雷梁片间连接稳固，贝雷梁片与分配梁间连接固定可靠，牛腿构件端面与预埋键盒间磨平顶紧。贝雷片与分配梁（上、下）之间必须用U 形箍螺栓拧紧；盘扣支架与次分配梁之间用底托+

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48 钢管锁紧。

3.4 横梁质量控制措施

第一，蜂窝控制措施：在横梁施工的前期规划设计中，一定要充分考虑质量控制问题，设计过程中要依据悬索桥高空大跨度横梁施工的相关要求控制混凝土配比，且在配比设计过程中要不断进行质量检验，以确保所使用的建筑材料在质量方面能够符合相关要求，为混凝土均匀搅拌提供保障，使其坍落度能够符合悬索桥高空大跨度横梁无落地支架设计与施工的基本要求。同时，在浇筑时，一定要以层层递进的方式进行分层下料与振捣，不能为加快施工进程或节省造价成本出现偷工减料的情况，避免漏振及安全事故的发生。

第二，麻面控制措施：对模板表层进行清理，去除杂质后浇水，保证其表面充分湿润，使用油毡纸、腻子等将缝隙封实，在隔离剂的选用上，要以长效性能为主要依据，将隔离剂均匀涂刷并配合分层振捣密实，直到将气泡全部排除。

第三，外观尺寸不平整控制措施：在混凝土浇筑过程中，技术人员需严格监督，确保振捣施工到位。

第四，成品钢筋锈蚀控制措施：项目中所用的所有钢筋均在钢材加工场集中加工，施工需要时再运输至工地，施工人员每天离开工地前需检查钢筋堆放区域是否覆盖严密；钢筋加工安装后及时浇筑混凝土。

4 结语

结合贵州省牂牁江特大桥工程案例进行研究，对该项工程上、下横梁施工方案进行全面分析，并依据悬索桥高空大跨度施工特点提出相应的施工方案，以此明确悬索桥高空大跨度横梁无落地支架设计要点与关键施工技术，为今后此类特殊类型的桥梁建设与学术性研究工作的开展提供可靠的参考依据。