南京大勝關長江大橋合建段引橋連續箱梁支架法大節段現澆施工技術

潘 軍

(中鐵大橋局集團第四工程有限公司，南京 210031)

1 概述

南京大勝關長江大橋北岸合建段引橋N1號～N4號墩上部結構為雙幅(44 m+68 m+44 m)變截面連續箱梁，跨越北岸長江大堤，見圖1。主梁采用單箱單室直腹板截面，單幅橋主梁頂寬13.4 m，底寬6.7 m，結構設置雙向橫坡2.0%。主梁支點外側梁高6.0 m，跨中外側梁高3.00 m，梁底曲線為圓曲線。主梁兩側各懸臂3.35 m，懸臂端部厚度0.2 m，懸臂根部厚度0.673 m。頂板全跨等厚，為0.44 m。底板厚度為0.50～0.80 m。腹板厚度為0.5～0.8 m。橫隔梁中支點厚度為2.0 m，邊支點厚度1.2 m。單幅箱梁混凝土用量為2 422.4 m3，質量約6 358.8 t。

圖1 橋跨布置(單位:m)

主梁采用三向預應力體系。所有預應力鋼絞線均采用高密度聚乙烯塑料波紋管成孔?？v向預應力鋼束采用19(17、15)－φs15.24鋼絞線，分為頂板束、頂板通長束、腹板束、邊跨底板束和中跨底板合龍束。頂板通長束分2次張拉，采用連接器連接錨固在箱梁兩端，腹板束采用一端張拉，錨固在梁端，邊跨底板束兩端分別錨固在梁端和鋸齒塊上，中跨底板合龍束則待合龍段施工完成后張拉錨固在鋸齒塊上。

2 總體施工方案

該連續梁分為左(京滬線)、右(滬漢蓉線)兩幅，原設計采用掛籃法施工，后由于受征地拆遷的影響，實際施工進度與計劃工期差距很大，如再采用掛籃節段法施工已不能滿足整體工期的需要，必須采用新技術，以加快施工進度。后經技術研究，并報設計方批準，將每幅連續梁分為“T”構(44 m+33 m)+合龍段(2 m)+“T”構(33 m+44 m)三節段施工。1個“T”構混凝土一次性澆筑。先施工左幅，后施工右幅，分別滿足京滬高速鐵路、滬漢蓉工期需要。施工時，根據地質特點，采用臨時支墩+貝雷梁桁架的支架法施工。施工順序為:先施工左幅中N3號～N4號墩“T”構，待混凝土強度達到設計要求后，張拉預應力筋，然后脫模，將模板和支架倒至第2個“T”構(N1號～N2號墩)，進行第2個“T”構施工，最后進行合龍段施工，完成左幅連續箱梁施工。除臨時支墩的鉆孔樁基礎外，所有左幅箱梁施工用結構倒至右幅，進行右幅箱梁施工。因此需投入的大臨結構僅為:1幅橋的鋼管立柱，1個“T”構的貝雷梁支架、底(側)模、內模和1套合龍段模板。

為加快施工進度，支架的中間支墩(鉆孔樁基礎+鋼管立柱)與橋梁承臺、墩身同步進行施工。待橋梁承臺、墩身施工完成后，在承臺上安裝邊支墩(鋼管立柱)，并利用墩身預埋件將鋼管柱與墩身連接。

3 施工方法

(1)N1號～N4號主墩施工的同時，施工N1號～N4號墩間臨時支墩鉆孔樁，同時安裝鋼管立柱、柱間連接系及砂筒、柱頂分配梁，見圖2。

(2)箱梁承臺、墩身施工完成后，在承臺上安裝支架邊支墩(鋼管立柱)，然后安裝砂筒、柱頂分配梁及柱間連接系，并利用墩身預埋件將墩身與鋼管柱連接，見圖3。

(3)安裝南側一個“T”構及合龍段的貝雷梁。安裝一個“T”構底模，并調整高程。綁扎鋼筋，安裝側模并調整位置和高程，見圖4。

圖2 施工示意(1)

圖3 施工示意(2)

圖4 施工示意(3)

(4)澆筑第一個“T”構的混凝土并養護，混凝土達到強度要求后，張拉預應力束。安裝第二個“T”構剩余的鋼管立柱，見圖5。

圖5 施工示意(4)

(5)拆除第1個“T”構模板系統，貝雷梁倒用至第 2個“T”構。進行第2個“T”構施工，見圖6。

圖6 施工示意(5)

(6)第2個“T”構混凝土達到要求后，張拉預應力束，進行合龍段施工，見圖7。

(7)合龍段混凝土達到強度后，張拉全橋預應力束，至此一聯連續梁全部施工完畢。支架倒至右幅，進行右幅橋梁的施工，見圖8。

圖7 施工示意(6)

圖8 施工示意(7)

4 施工要點

4.1 樁基礎

鉆孔樁為φ 1 m，一幅箱梁底沿縱向設8排，每排3根，滿足連續梁“T”構(簡支懸臂)長度和橫截面范圍的施工荷載。鉆孔樁施工完成后，將樁頭混凝土清理至設計樁頂高程，補齊樁頭處箍筋，并安裝預埋件(偏位不超過2 cm)，澆筑接樁C30混凝土，預埋件下混凝土要求振搗密實?；炷吝_到設計強度后，清除預埋件表面混凝土殘渣，在預埋件面板上畫出鋼管立柱位置線。承臺、墩身預埋件要求與樁頂預埋件相同。

4.2 鋼管立柱

單幅一個“T”構支架設8排鋼管立柱，每排3根共計24根，主邊跨側各4排，其中5排鋼管支承于鉆孔樁之上，3排鋼管柱立于承臺頂面，每排立柱外側為φ80 cm鋼管，中間為φ60 cm鋼管。

(1)現場根據預埋件安裝精度對鋼管下口進行處理，以確保鋼管底口與預埋件密貼，立柱竣工高程誤差為±10 mm。

(2)立柱分2節在現場用法蘭盤拼成整體，應確保立柱順直，不得有錯臺、折線，兩法蘭盤面應修整頂緊。

(3)立柱安裝對位誤差不大于5 mm，以縱橫2個方向校正柱身垂直度，柱身傾斜度≤1/500且不大于20 mm時，即可將鋼管底口與預埋件焊接固定。

(4)柱間連接系，支架橫向連接系為φ218 mm鋼管，縱向連接系為φ325 mm、φ400 mm兩種鋼管，橫向連接系現場預拼成整體后吊裝，縱向連接系單鋼管與端頭節點板預拼后單根進行吊裝。

4.3 砂筒與柱頂分配梁

(1)為方便拆除支架，鋼管立柱頂設置砂筒。砂筒由筒塞與筒體組成，鋼筒塞內澆筑C30混凝土，混凝土必須密實并與塞頂磨平，筒體內灌中粗烘干砂，以便筒塞卸落。

砂筒安裝前對立柱頂平面復測，并畫出安裝系統線。立柱頂高程通過調整砂筒高度，或在柱頂抄墊鋼板來調整，以使砂筒頂面高程達到設計值。

砂筒使用前按設計規定的預壓力進行預壓，符合要求后方可安裝。砂筒放置在柱頭中心處，與柱頭點焊固定。

(2)鋼管柱頂分配梁長13 m，由2根HN800型鋼坡口焊連接組成，分配梁通過砂筒與鋼管柱連接成整體。每個砂筒通過筒塞四角的螺栓與柱頂分配梁相連。

4.4 貝雷梁及連接系

(1)貝雷片布置:沿箱梁橫向布置貝雷片23道，每2片貝雷梁之間通過橫向連接系連成整體。貝雷梁桁架頂部布置I14型鋼橫向分配梁。貝雷梁桁架底部橫向布設6道U形螺栓同HN800分配梁連接。為保證貝雷片的整體穩定性，在貝雷梁桁架的下弦桿處用支撐架連接成底水平聯。

(2)貝雷梁的安裝

①貝雷梁安裝前在HN800分配梁頂按設計位置安裝鋼楔塊，鋼楔塊與分配梁間采用焊接連接。

②按臨時支墩跨徑，將4(5)片貝雷梁拼裝成1組，分次起吊就位。一跨貝雷梁安裝完畢后，安裝上部橫向I14型鋼分配梁和貝雷片間連接系。

③貝雷梁組安裝完成后，安裝柱頂分配梁上的限位座。限位座通過螺栓與分配梁連接，限位座與貝雷梁間的空隙應用鋼板抄實，并點焊固定。

4.5 邊跨直線段分配梁安裝

邊跨直線段分配梁為21組2［22a型鋼，采用分組吊裝，吊裝好后用角鋼連接成整體，立柱與柱頂HN800分配梁采用角鋼焊接連接，2［22a型鋼橫梁與立柱、墩身預埋件間采用角焊縫連接，焊縫高度均為8 mm。

4.6 支架的拆除

一幅連續梁單個“T”構或合龍段施工完畢，混凝土達到設計強度并按要求張拉預應力束后，將各柱頂砂筒卸砂，進行模板及支架拆除作業。支架總的拆除順序和安裝順序相反。

5 結語

實踐證明連續梁一次性澆筑1個“T”構混凝土，2個“T”構混凝土完成后，進行合龍段混凝土施工的3節段支架現澆法施工是可行的，現方案比原方案提前工期3個月，達到連續箱梁主體結構快速施工的目的，從而保證了京滬高速鐵路、滬漢蓉鐵路按期鋪架，創造了良好的社會效益。由于本施工方法只需投入1幅橋的鋼管立柱，1個“T”構的貝雷梁支架、底(側)模、內模和1套合龍段模板，因此在加快施工進度的同時，也大大節省了大臨結構用料，提高了經濟效益。

［1］中華人民共和國鐵道部.TB10203—2002 鐵路橋涵施工規范［S］.北京:中國鐵道出版社，2002.

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