高速干線跨河大橋主橋墩臨時固結施工技術

中國建筑土木建設有限公司路橋分公司 南京 211000

1 工程概況

南京南站機場高速路跨秦淮河大橋主橋上部構造采用（54+92+54）m跨徑組合，橋梁結構采用單箱單室斜腹板混凝土預應力箱梁。橋梁全寬15.5 m，結構寬15.2 m，中墩及邊墩墩頂梁高分別為5.4 m、2.7 m，跨中梁高2.7 m，兩側懸臂長3.7 m，箱梁頂面設置單向2%橫坡，通過變高梁以腹板斜率不變，變底板寬來實現。中支點處箱梁中心梁高5.4 m，箱梁頂板厚0.28 m，懸臂板端部厚0.2 m，根部厚0.55 m；腹板厚0.45～0.85 m，底板厚0.3～0.8 m。

箱梁0#塊節段長12 m，采用在托架上現澆施工方法。0#塊兩側各有11 個懸澆節段，梁段數及梁段長度為3 m×3 m、4 m×3.5 m和4 m×4 m。1#～11#梁段采用掛籃懸臂澆筑施工，懸臂澆筑梁段最大控制質量為260 t，掛籃自身控制質量為53.5 t。

2 方案選定[1-4]

方案根據機場高速跨秦淮河新河大橋東西集散車道施工圖紙的主墩高度、承臺的結構尺寸和現場土質情況，并結合懸澆掛籃的施工方案、現場材料及施工安全等因素綜合選定。

主墩承臺的寬度8.2 m，0#塊長12.0 m，其兩側伸出承臺1.9 m，并且主墩與承臺中心線交角為24.1°。0#塊現澆支架擬采用鋼管支撐托架的施工方案。

其優點為：此支架前后支點均支撐在主墩承臺上，沉降量小；少支點支架施工速度快且整體穩定性強；根據懸澆掛籃施工方案，其0#塊后橫梁、底模系統及側模等構件均作為懸澆掛籃構件，為掛籃的拼裝節約了時間。

采用二次錨固體系，并利用掛籃底板當托架模板系統，在墩頂兩側制作臨時支座，并在每側預埋18 根φ16 mm鋼筋，通過臨時支座伸入0#塊內，形成第1次墩梁鎖定；在墩兩側承臺上面，每側設置4 根φ630 mm鋼管，每根鋼管內埋設3 根φ32 mm精軋螺紋鋼筋，形成承臺、梁的第2次鎖定。

3 施工方法[5-8]

3.1 鋼管托架

0#塊現澆支架支撐鋼管為φ630 mm×12 mm鋼管，布設在主墩兩側前、后支點各6 根，上設砂筒或楔形塊作為落架構件；砂筒頂前、后橫梁采用相應的雙拼36b#、40b#槽鋼；橫梁頂鋪設12 根28b#工字鋼及定型鋼模組成底模體系。側模和翼板面板采用厚5 mm的A3鋼板、6.3#槽鋼和10#槽鋼組成的側模架，內模采用10#槽鋼、10 cm×10 cm木方及竹膠板組成的框架式內模，內外模腹板處采用對拉螺桿固定，墩身頂部底模采用沿墩身四周磚砌，內填干砂，并結合竹膠板的形式。

因墩斜交，墩兩側鋼管位置固定，所以墩兩側每個托架的尺寸均不相同，須對每個托架單獨設計，現場根據設計尺寸一一加工，確保安裝正確。

3.2 墩梁第1次固結

為在0#塊施工完成的第一時間安裝掛籃，節約成本，特利用掛籃底板系統作為托架底模，并在墩頂進行第1次臨時錨固，錨固采用φ16 mm鋼筋作為預埋件，埋設在臨時支座中間，臨時支座采用420 cm×50 cm的C50混凝土設置而成，并高出永久支座3 mm。與墩、梁中鋼筋框架相連。

3.3 第2次臨時固結

預應力混凝土連續梁橋在懸臂施工時，由于墩、梁鉸接不能承受彎矩，因此，施工時要采取措施臨時將墩、梁固結，待懸臂施工至邊跨合攏后恢復結構原狀，這是連續梁采用懸臂施工的一個特點。

變截面箱梁懸臂澆筑施工時，為了主墩的穩定及安全，采用了臨時錨固體系。臨時錨固體系是箱梁懸臂施工中的主要受力構件。

當箱梁兩懸臂出現不平衡荷載作用時，臨時錨固體系是保證橋梁施工安全及懸臂傾覆穩定的重要措施。每側利用0#塊臨時支架中的4 根φ630 mm支撐鋼管作為拉壓桿件，每根鋼管中安設3 根φ32 mm精軋螺紋鋼，張拉力為150 kN。

變截面箱梁臨時錨固體系采用φ32 mm精軋螺紋鋼筋，一端埋在承臺內2.4 m，另一端設在箱梁底板內，箱梁底板下放2 根40#工字鋼，φ32 mm精軋螺紋鋼筋從工字鋼中穿過。

1）在承臺澆筑時將φ32 mm精軋螺紋鋼筋一端預埋在承臺內，埋深240 cm，并根據設計預埋支撐鋼管，φ32 mm精軋螺紋鋼筋安設在鋼管內，通過連接器與上部精軋螺紋鋼筋連接在一起，支撐鋼管直接頂在0#塊底板位置，通過預埋PVC管使預應力筋從中穿過，待0#塊澆筑完成，預應力筋張拉完畢后，對φ32 mm精軋螺紋鋼筋進行豎向張拉，將0#塊與承臺臨時鎖定，φ32 mm精軋螺紋鋼筋張拉力控制為150 kN。

2）在澆筑臨時支座時，將臨時支座與墩頂相接觸面涂抹隔離劑，臨時支座內設3 層鋼筋網片。

3）臨時支座的拆除：箱梁邊跨合攏后，將臨時支座人工敲掉鑿除。

4）為使澆筑完0#塊段混凝土后，掛籃及時移出該塊段，而不使該塊段發生傾覆，作為第1級臨時固結，待掛籃移出后，將墩兩側支撐鋼管接至底板下，完成第2級臨時鎖定（圖1）。

圖1 第2次臨時鎖定完成

4 結語

南京南站配套工程機場高速跨新秦河大橋4 個0#塊工程歷時1.5 個月完成，項目部利用了托架定作施工技術和二次鎖定施工技術，成功解決了墩梁斜交情況下，0#塊受力不均衡問題，取得了良好的效果。

近年來連續梁橋發展很快，利用掛籃懸臂施工方法可在不影響交通、航運情況下完成跨海、跨河、跨谷等連續梁橋的施工任務，在以后的設計中，為避免對已有的建筑物產生影響或為求外形美觀等因素，設計單位將不得不參考以前的成功設計案例，不可避免地將橋設計成墩梁斜交形式。本成果通過南京南站綜合樞紐快速環線項目機場高速跨秦淮河大橋主橋墩梁斜交下0#塊施工，從施工方案分析、比選、定案、施工等多方面闡述了墩梁斜交懸澆橋0#塊的關鍵施工技術，為以后類似工程應用提供了可資借鑒的施工技術經驗。