高墩連續梁邊跨直線段的技術探索

劉進寶

(中鐵十二局集團第三工程有限公司，山西太原 030024)

1 工程概況

新建山西中南部鐵路通道工程DK67+158.7卜家巖湫水河特大橋位于山西省呂梁市臨縣白文鎮卜家巖村橋跨布置4-24 m預應力混凝土簡支T梁+53×32 m預應力混凝土簡支T梁+1-(40+64+40)m預應力混凝土連續箱梁，全橋全長1 996.84 m，其中1-(40+64+40)m預應力混凝土連續箱梁上跨218省道曲線半徑800 m，線間距為5.79 m～5.83 m，邊墩墩高27 m，邊墩坡度比為35∶1，梁面距218省道30 m，線路左側設置聲屏障。跨218省道連續梁采用40 m+64 m+40 m預應力混凝土連續箱梁，單箱底寬7 m，橋梁全寬13.3 m，左線中心線處梁全長145.4 m，中支點處箱梁中心梁高5.6 m，跨中箱梁中心梁高3.4 m，梁高及底板厚均以二次拋物線變化。橫隔板均設置了孔洞以便供檢查人員通過。主橋箱梁采用三向預應力體系，分為縱向預應力束、橫向預應力束和豎向精軋螺紋鋼筋。其中0號梁段長度9 m，1號～3號梁段長3.5 m，4號～8號梁段長4 m，邊跨直線段3.7 m，合龍段2 m。

2 邊跨直線段施工方案優選

2.1 滿堂支架施工方案

邊跨直線段采用傳統的滿堂支架施工。經計算分析，存在以下問題:1)滿堂支架搭設高度過高，且邊跨直線段長度只有3.7 m，支架存在失穩的風險。2)墩身高，且邊墩坡比為35∶1，滿堂支架無法搭設至墩身頂部，經計算支架搭設至梁底后，距墩身存在1 m的距離，受力不明確。3)地基處理費用高。

該方案適用于低墩施工。

2.2 臨時支墩施工方案

臨時支墩施工方案，是施工邊跨直線段的常用方案。但結合本橋直線段只有3.7 m，伸出墩身部分只有1.45 m，且臨時支墩需大量鋼材，經濟效益差。該方案適用于長邊跨直線段施工。

2.3 三角托架施工方案

三角托架施工方案是施工短直線段的優選方案之一。結構簡單，受力明確。但此方案鋼材用量較大。

2.4 掛籃施工方案

掛籃施工邊跨直線段較為少見，適用范圍有局限性。該方案結構簡單，受力明確。在施工短邊跨直線段時，可節省模板數量及大量鋼材。

2.5 四種方案比選

基于本橋邊跨現澆段比較短、重量輕的特點，優先選用掛籃施工方案，較其他三種方案有如下優點:1)安全性高。2)經濟合理，節約大量鋼材及模板數量。3)墩身與梁端同時受力，不存在墩身偏壓問題。經多次檢算對比，決定選用掛籃施工方案。

3 掛籃施工邊跨直線段的關鍵技術

施工時所用的三角托架系統、掛籃需要支撐施工節段混凝土重量以及其他施工荷載，因此要求它們的強度安全可靠，以保證施工的安全。結合(40+64+40)m預應力混凝土連續梁懸臂施工的情況，對掛籃施工邊跨直線段的施工步驟及受力檢算進行介紹。

3.1 掛籃施工邊跨直線段的施工步驟

1)掛籃前移。邊跨8號段施工完成后，兩側掛籃前移。掛籃前下橫梁移至邊墩托盤前，掛籃底縱梁，前伸部分支撐在墩頂。縱梁下采用方木做墊梁，并連接成整體，確保底縱梁穩固牢靠。掛籃后點錨固在8號塊上。2)鋪設底模。掛籃就位后，施工放樣，確保標高、位置準確，鋪設底模。3)安裝側模模板。a.側模采用掛籃模板，在8號塊預埋精軋螺紋鋼將導梁安裝在梁面上，并用倒鏈將導梁固定在掛籃前上橫梁處，以減小導梁的變形。b.外側模固定在導梁上，將行走梁前移伸出邊墩墩頂，與梁面導梁前段連接，后端錨固在梁段上。c.將滾軸焊接到側模桁架上，將側模下放至行走梁上，利用導鏈及滾軸的滑動將側模移至墩頂。d.施工放樣后調整標高，加固定位。側模頂面用拉桿固定。側模安裝完畢，安裝示意圖見圖1。4)安裝端模綁扎鋼筋、澆筑混凝土。5)安裝臨時鎖定設施，澆筑合龍段混凝土。

圖1 安裝示意圖

3.2 邊跨直線段掛籃結構受力檢算

邊跨直線段長度3.7 m，節段重175 t。其中墩頂部分長度2.45 m，墩頂部分梁段重 135 t。伸出墩頂部分 1.25 m，重 40 t。只計算伸出墩身部分1.25 m。掛籃前吊四根吊桿(吊桿采用32精軋螺紋鋼)。按每根吊桿可承受50 t計算:K1=50 t×4/40 t=5.0。安全系數達到5.0，故掛籃滿足受力要求。

3.3 邊跨合龍段施工及檢算

1)支架的設置。支架仍利用邊跨直線段掛籃。2)支架的檢算。邊跨直線段施工完成后，直線梁段重心在墩身上，即使拆除掛籃，梁體也是穩固的，故吊架不受邊跨梁段力。抗傾覆系數為:K2=175/40=4.37 ＞2。邊跨合龍段 62.32 t，所用掛籃已澆筑最重1號塊174 t。K3=174/62.32=2.8。梁段的最小安全系數也可到達2.8，掛籃滿足受力要求。

4 實施效果

通過上述計算表明施工中采用掛籃代替三角托架施工邊跨直線段是合理、可靠的。該橋施工實踐表明:采用掛籃施工邊跨現澆段施工的方案，提高了施工的進度和效率。對保證施工質量和進度提供了有力的保障，取得了較好的經濟效益。

［1］ 王昌將.懸臂澆筑預應力混凝土連續梁橋［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［2］ JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術規范［S］.