連續(xù)梁短邊跨直線段及合攏段掛籃同步施工技術

劉 潁 （中鐵四局集團第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215000）

1 工程概況

甬江左線特大橋引橋（40+72+40）m連續(xù)梁位于寧波市江南路與經七路交叉口南側。邊墩高度為31m，梁體為單箱單室、變高度、變截面結構。在中支點處梁高為5.8m，邊支點和跨中處高度為3.2m。主跨為10個節(jié)段，邊跨為11個節(jié)段，A9#塊為邊跨合龍段，A10#塊為邊跨現(xiàn)澆段，連續(xù)梁全橋布置圖（中心對稱，半橋模型）如圖1。

圖1 （40+72+40）m連續(xù)梁立面圖（半橋模型）單位：cm

2 工程特點

72m連續(xù)梁邊跨直線段長3.6m，重124.35t，邊跨合攏段長2m，重50.8t。該橋為高墩短邊跨直線段連續(xù)梁，邊跨現(xiàn)澆段重量不大。根據短邊跨直線段與邊跨合攏段同步施工和邊跨直線段與邊跨合攏段分開施工對最終的成橋橋結構受力狀態(tài)影響不大,且同步施工所需要的支架可利用懸臂段掛籃的特點，可在邊墩上設置鋼管立柱作為掛籃前支點，同時計算邊跨直線段及合攏段、掛籃支架的重量，在跨中進行合理配重，完成短邊跨直線直線段及合攏段的同步施工。這種施工方法能降低安全風險，提高施工進度。

3 掛籃簡介與前支點掛籃設計

72m連續(xù)梁0#段施工完成后，在0#段上拼裝掛籃，施工懸臂段。掛籃主體結構采用剛度大的“321”型貝雷梁結構，每幅掛籃由兩組主桁組成，每組主桁長12m，截面由4片貝雷梁通過鋼支撐架連接成整體，兩組主桁間分別在掛籃前支點和前端處橫向用桁架連接(簡稱平聯(lián))，形成一個整體穩(wěn)定的結構體系，用2I32工字鋼作前后錨梁，φ32IV級鋼作吊、錨桿，掛籃后支點處設鋼支墩。掛籃側面圖如圖2。

圖2 掛籃結構立面圖

施工懸臂段時，結構屬于后支點掛籃，其力學原理是懸臂結構狀態(tài)，掛籃尾部采用精軋螺紋鋼錨固在已澆筑的梁段頂板，端部懸挑，其長度長于待澆筑梁段，通過錨固裝置及支點將掛籃所承受的重量傳遞到已澆梁段。

72m連續(xù)梁邊跨直線段長度為3.6m，邊跨合攏段長2m，為短邊跨直線段施工。考慮到掛籃的結構受力特點，結合施工現(xiàn)場要求及資料，將后支點掛籃的懸臂狀態(tài)轉為前支點掛籃的簡支狀態(tài)，從而減少掛籃的撓度和彎矩，提高掛籃的承載能力，完成短邊跨直線段及合攏段的同步施工。這種施工技術使施工難度降低，節(jié)約施工周期及項目成本，并且降低安全風險。

后支點掛籃與前支點掛籃的結構受力簡式如圖3所示。

圖3 掛籃結構簡式

4 前支點掛籃同步施工的關鍵技術

施工時所用的掛籃需要支撐邊跨直線段及合攏段混凝土重量及其它施工荷載，因此要求整個掛籃及支架體系安全可靠，以保證施工安全。結合72m連續(xù)梁施工，對連續(xù)梁短邊跨直線段及合攏段前支點掛籃同步施工的關鍵技術進行介紹。

4.1 前支點掛籃施工及受力檢測

掛籃主體部分不變，原先掛籃的單側單桁貝雷片為4片加強，總長為12m；現(xiàn)將掛籃前端沿邊跨方向增加2片貝雷片，長度變?yōu)?8m。掛籃前端采用P530×10鋼管作為貝雷梁的支撐構件，鋼管頂端加設鋼板，鋼管底部作用在墩身簡支梁側。底縱梁長度不變，前端伸入墩身頂，直接坐落于墩身支座旁，采用墊鋼板和調整精軋螺紋鋼調整底縱梁標高，使之與邊跨直線段標高合理，符合設計要求。后錨點位置不動，而在A8#段形成后支點，后錨點和后支點之間的貝雷梁主桁之間墊設2I400工字鋼。前支點掛籃立面示意圖，如圖4，實際現(xiàn)場施工圖如圖5。

圖4 邊跨直線段前支點掛籃立面圖

圖5 施工現(xiàn)場前支點掛籃立面圖

掛籃吊桿采用φ32.5的PSB785的精軋螺紋鋼，計算最大應力σ=276.8MPa＜785MPa.安全系數K1=785/276.8=2.83，故掛籃滿足受力要求。掛籃前支點為兩根P530鋼管，計算鋼管最大應力σ=21.2MPa＜215MPa，鋼管立柱滿足強度要求。

4.2 A8#梁段預應力施工

72m連續(xù)梁前支點掛籃整體現(xiàn)澆短邊跨直線段及合攏段時，掛籃后支點在A8#段上，與前支點P530鋼管形成簡支梁體系，在A8#段會產生較大支反力，因此必須確保A7#段與A8#段銜接面的穩(wěn)定性。A7#與A8#段之間主要靠摩擦力形成整體，A8#段的預應力施工是關鍵，確保預應力張拉及孔道壓漿均符合規(guī)范及設計要求。混凝土與混凝土之間的摩擦面系數取0.6，作用在A8#段上支反力為1396.4kN，A8#段的自重1058.2kN，4束鋼絞線張拉控制力：N=10155.6kN，銜接面產生的摩擦力：f=μN=6093.4kN＞1058.2+1396.4=2454.6kN，安全系數：K1=6093.4/2454.6=2.48，滿足要求。銜接面計算簡圖如圖6。

圖6 銜接面計算簡圖

4.3 墩頂實心段平臺處理

在支座寬度橫橋向范圍之內，堆砌紅磚，圍成圍槽，填滿中粗砂，夯實。頂面采用砂漿做2cm抹面找平，作為實心段底模板使用。底模縱梁總長為6m，使用掛籃澆筑的梁段為A9#塊和A10#塊一部分，總長為3.5m；前后托梁按照梁段長度適當調整底模縱梁的錨固位置。底模縱梁80cm以內置于墩頂支座墊石外側，采用墊設方木的方式調整底模縱梁的標高。底縱梁擔在墩頂部分會承受掛籃及現(xiàn)澆混凝土部分作用力，因此墊設的方木需緊密，墩頂圍槽作為底模，圍槽內需填壓密實。墩頂平臺施工示意圖如圖7所示。

圖7 邊跨直線段墩頂平臺施工圖

4.4 澆筑過程中跨配重

為了抵抗懸臂現(xiàn)澆施工中產生的不平衡彎矩作用，在中跨墩身上設置臨時固結，由于采用掛籃整體現(xiàn)澆邊跨直線段及合攏段故在中跨B8#段增加配重，配重重量大小按照模型計算的掛籃支反力來確定，采用混凝土預制塊作為配重。在邊跨段及合攏段混凝土澆筑過程中逐漸增加配重，以平衡臨時臨時固結處的不平衡彎矩，其示意圖如圖8。

圖8 配重示意圖

5 結語

通過甬江左線特大橋引橋（40+72+40）m連續(xù)梁實際施工表明：連續(xù)梁短邊跨直線段及合攏段前支點掛籃同步施工技術是可行的，該技術提高了施工進度和效率，為保證施工質量和進度提供了有力保障。未來掛籃設備趨向規(guī)格化、系列化、工廠化，重復利用率高，有利于縮短工期、節(jié)約成本。本文介紹的前支點掛籃在短邊跨連續(xù)梁中的應用，就是掛籃結構多元化的一種體現(xiàn)，以供橋梁設計、施工單位參考。