三角支架在高墩剛構連續梁0號塊施工中的應用

汪蘇閩

(中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司，福建福州 350013)

1 工程概況

朝心崗1號大橋位于京臺高速公路福州段JTA3標內的MK111+227．5～MK111+763．5處，橋長 536 m。本橋跨越一“V”形深谷，最高橋高達98 m，采用(37+65+37)m剛構連續梁形式跨越。主橋下部主墩為6．75 m×4．5 m鋼筋混凝土空心薄壁墩，左右側薄壁墩中心間距13．25 m，墩高分別為:左幅4號墩64 m，左幅5號墩59 m，右幅4號墩64 m，右幅5號墩58 m。剛構連續梁為分離式單箱單室斷面，梁頂寬12．75 m，梁底寬6．75 m，兩側翼緣寬3m。0號塊長11．5m，高3．9m，縱向懸出墩柱3．5m，混凝土理論總立方量185 m3。

朝心崗1號大橋剛構連續梁位于標段的中部，整個標段只設置一個T梁預制場，位于標段大里程的洋里服務區內，整個標段有826片預制T梁，過該連續梁往小里程有464片預制T梁，因此該連續梁施工控制整個標段的工期。

2 設計思路

由于0號塊施工存在墩身高、混凝土體積大、施工難度大、工期緊、安全要求高等特點，這就決定了不能采用鋼管立柱支架的施工方案，只能采用三角支架施工方案，才能滿足高墩、施工簡便快捷、安全系數高的要求。采用提前加工預制好的鋼構件進行預埋、安裝，可以有效簡化施工過程，提高施工速度，縮短施工時間，提高施工過程安全性。根據本工程特點，縱向和橫向各采取兩組三角支架，頂部橫桿采用貫穿墩身預埋方式處理，強化支架的穩定性和橫桿的抗拉性，確保支架安全。斜撐和頂部橫桿、底支撐之間的連接均采取銷接方式，免去大量高空焊接作業工程量，提高高空作業的簡便快捷性，大大減少高空作業時間，提高高空作業的安全性，保證支架整體受力的結構質量。

3 支架構造

支架由平臺和支撐體系組成。平臺由橫向分布梁和排架組成?？v向平臺包括4組橫向分布梁Z4(2Ⅰ32b)和13榀底模排架Z5(［14)，橫向平臺包括4組橫向分布梁H4(1組為3Ⅰ32b，3組為2Ⅰ32b)和15榀底模排架H5(［14)?？v向支撐體系由2組三角支架組成，每組三角支架包含1根主梁Z1(2Ⅰ45b)、2根斜撐Z2(2［25b)、2根底支撐Z3(2Ⅰ36b);橫向支撐體系由2組三角支架組成，每組支架包含1根主梁 H1(2Ⅰ32b)、2根斜撐 H2(2［20b)、2 根底支撐 H3(2Ⅰ32b)。

受力體系:承受鋼筋混凝土、模板支架、施工荷載等荷載的底模把力傳遞到排架上，排架把力傳遞到橫向分布梁上，橫向分布梁把力傳遞到三角支架上，三角支架把力傳遞到墩身混凝土上。

三角支架施工的特點:1)支架主要受力結構均為鋼結構，總重約為45 t，均提前進行加工預制。2)底模和側模采用掛籃的底模和側模，可以節約材料，降低成本。3)本支架計算的簡化結構模型簡單，傳力比較明確，安全性高。4)支架桿件采用預埋和銷接，施工簡單便捷。中心縱斷面布置圖見圖1，半Ⅱ—Ⅱ半Ⅰ—Ⅰ及Ⅲ—Ⅲ截面見圖2，圖3。

4 受力特點

本支架受力結構主要為簡支連續體系，受力明確，傳力可靠。結構驗算綜合考慮了混凝土自重、模板及支架荷載、施工荷載，驗算在這些荷載組合下平臺的分布梁和排架以及支撐體系的主梁、斜撐、底支撐及插銷等構件的強度、剛度及穩定性，均能滿足設計及規范要求。而且經過實踐證明，該結構是穩定的，滿足施工要求。

5 施工工藝及注意要點

5．1 施工工序

施工工序見圖4。

5．2 工序要點

圖1 中心縱斷面布置圖

圖2 半Ⅱ — Ⅱ 半Ⅰ —Ⅰ 截面

圖3 Ⅲ—Ⅲ截面

1)鋼構件加工。鋼構件在專業廠家按照方案的要求進行加工生產，確保焊接質量及加工精度。鋼構件加工完后，應在廠家進行試拼，試拼合格后方可進場。鋼構件堆碼、搬運過程應按照吊裝操作規程小心操作，避免發生變形扭曲。

2)鋼構件預埋。預埋的鋼構件在空心薄壁墩的頂部預埋，在澆筑混凝土之前，嚴格按照方案的位置、尺寸進行定位、預埋，固定牢固，確保符合安裝要求。

3)澆筑固結墩墩頂段混凝土。安裝固結墩墩頂段模板，澆筑混凝土。澆筑混凝土的時候，預埋件周邊及底部的混凝土要振搗密實，而且振搗的時候要離開預埋件一定距離，避免把預埋件振搗離位?；炷翝仓?，應立即覆蓋養生保養。由于是夏季施工，要保濕，避免干燥。等到混凝土強度達到設計、規范要求后，方可進行下道工序施工。

4)搭設三角支架。按照吊裝的操作規程和安全保證措施，從下到上、先縱向后橫向，進行三角支架的吊裝。進行三角支架搭設，第一要確保吊裝過程的安全，第二要確保搭設精度，確保結構受力符合方案要求。

5)安裝底模、側模。0號塊的底模和側模為掛籃的底模和側模。安裝時要確保模板之間接縫密貼，不錯臺。要確保結構尺寸、位置滿足設計及規范要求。

6)堆載預壓。底模、側模安裝好后，應按設計承載重量的120%對整個支架進行預壓，以消除支架的非彈性變形，同時計算出三角支架的彈性變形值。用編織袋裝砂對支架進行預壓。加載重量遞加等級為20%。每加載20%后應停止加載，觀察、測量三角支架的變形參數，滿足要求才能繼續加載。如有異常應立即停止加載，并分析原因，重新制定方案。預壓完成后進行卸載，根據測量所得計算出的預拱度，對底模進行調整。

圖4 0號塊施工工序圖

7)涂脫模劑。對底模進行調整后，清理干凈底模、側模，涂抹符合要求的脫模劑。

8)鋼筋加工預制。為加快施工進度，鋼筋集中在鋼筋加工棚提前下料加工，運至現場由塔吊提升到施工部位進行綁扎。鋼筋原材料和鋼筋下料加工應滿足設計及規范要求。

9)綁扎底板、腹板鋼筋。所有焊接作業應在波紋管安裝之前完成。鋼筋與波紋管位置發生矛盾時，不得切斷鋼筋，可以適當移動鋼筋位置，準確安裝定位筋，確保波紋管管道位置準確。按設計要求綁扎底板、腹板鋼筋，控制好主筋間距和鋼筋保護層。

10)波紋管加工制作。波紋管應在鋼筋棚內加工制作，臨時存儲在鋼筋棚內，防水防潮，防止銹蝕。波紋管原材料和加工成品的性能應滿足規范要求。搬運和存儲要注意避免波紋管扭曲、受壓變形破裂。搬運時應采用非金屬繩捆扎，或采用專用框架裝載，不得拋摔或在地面上拖拉。存儲應遠離熱源及可能遭受腐蝕性氣體、介質影響的地方，存儲時間不超過6個月。

11)波紋管放樣定位。根據設計給出的波紋管的三維坐標，準確放樣，定出波紋管的位置，用鋼筋井字架焊接定位牢固，間距滿足設計、規范要求。

12)安裝波紋管。把波紋管準確安裝在鋼筋定位的孔道位置上，要避免波紋管扭曲、擠壓變形破裂，保持管道的完整性和密閉性，避免波紋管在澆筑混凝土的過程中發生上浮。

13)安裝內模。采用掛籃的內模為模板。安裝時要確保模板之間接縫密貼，不錯臺。要確保結構尺寸、位置滿足設計及規范要求。

14)綁扎頂板鋼筋。按設計要求綁扎頂板鋼筋，控制好主筋間距和鋼筋保護層。

15)安裝預埋件、預留孔及泄水孔。按設計要求安裝好預埋件、預留孔及泄水孔。預埋件、預留孔及泄水孔應固定牢固，避免因為澆筑混凝土造成移位變形。

16)澆筑混凝土及養生。澆筑混凝土前要對模板、鋼筋、波紋管、預埋件、預留孔進行全面檢查驗收。混凝土須分層對稱澆筑，每層30 cm左右，在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。澆筑混凝土過程中應注意混凝土的振搗密實，防止漏搗、欠搗和過度振搗，特別要注意鋼筋密集處、波紋管、邊角落、預埋件周邊的混凝土振搗密實，并避免由于振搗混凝土而被擠壓移位變形?；炷翝仓戤吅?，要立即覆蓋養生，注意保濕，待混凝土強度達到設計要求后方可進行下一工序施工。

6 結語

本支架方案的成功實施，進一步證明了本支架方案是安全穩定的，結構強度、剛度和穩定性亦滿足要求，主要優點有:1)方便施工，縮短工期。采取工廠提前加工預制鋼構件，預埋、銷接等方式，簡化施工過程，縮短施工工期，為抓搶主體工程、提前打通運梁通道贏得寶貴時間。2)整個三角支架結構簡潔明了，剛度大，整體穩定性好，傳力明確，受力可靠。3)整個三角支架安裝、拆卸方便，施工操作平臺搭設簡單方便，操作空間大，利于施工人員作業。目前在建的大型橋梁中，剛構連續梁占有很大的比例，其主要原因是該梁型在300 m以內跨徑有較大的經濟優勢。另外，在山高谷深的地區，高墩剛構連續梁較易出現。因此，本案例對同類橋梁施工有較大的參考作用。

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