高墩大跨連續剛構橋0#、1#塊托架設計與施工技術

鹿昌輝

（中交四航局第一工程有限公司，廣東 廣州 510080）

預應力技術持續發展之下，橋梁施工建設獲得了可靠的技術支持，加之懸澆施工技術的應用，進一步將連續剛構橋推向發展高潮，使其成為多數橋梁工程中的首選形式。大跨徑連續剛構橋結構組成的特殊性在于0#塊體積偏大，掛籃后錨距離加大，對此，通常將0#、1#塊作為整體澆筑，目的在于確保掛籃的錨固距離具有可行性。

1 工程概況

中山至陽春高速公路雙悅特大橋橫跨S276省道，線路走向為起于石羊山隧道，終于雙悅嶺隧道，兩側山勢險峻，受終年雨水沖刷沖溝縱橫。雙悅特大橋主橋為75+135+75=285m連續剛構橋，主墩為薄壁空心墩，截面尺寸為8.5m×6m，墩身高度為81m。主梁采用預應力混凝土變截面懸澆箱梁，底板寬850cm，厚32～120cm；箱梁腹板厚度由跨中合攏段至支點分別為60cm、80cm、100cm；箱梁0#塊采用空腹式。單個T構包括墩頂現澆0#、1#塊，懸澆段2#～16#塊，邊跨合攏段，邊跨現澆段，中跨合攏段。

2 托架設計

關于0#、1#塊操作平臺的設計，應遵循的原則是傳力路徑合理、結構安全可靠、安拆操作便捷以及低成本。

0#、1#塊施工較為特殊，在其施工方案制定工作中應兼顧結構形式、設備工作能力等方面的實際情況，在提高方案可行性的同時減少成本。雙悅特大橋工程中，基于現場施工條件、結構要求等方面的因素，從技術可行性、成本、施工進度等角度綜合對比后選擇的是三角托架方案，其指的是由預埋鋼盒、三角桁架牛腿、縱橫梁等相關構件組成的臨時結構。

0#、1#塊托架采用上側預埋爬錐、下側利用鋼盒設置牛腿的方式與型鋼連接組合而成。在墩身順橋方向預埋錨錐及鋼盒預埋件，錨錐預埋件組成為φ10cm錨板、D25精軋螺紋鋼桿、錨錐螺母、鋼墊片、M42螺栓，共預埋4組錨錐，每組為8個。牛腿鋼盒預埋于墩身實心段，調整部分墩柱豎直主筋間距進行預埋設置，共預埋2組，每組4個。

整個托架主體部分分為承插式楔形雙牛腿、落架裝置、雙拼主桁架I56a/I45a工字鋼組合、橫聯桁架I16a。主桁架上為雙拼I45a鋼凳（L=40cm），上面放置掛籃配套底模橫梁、掛籃配套底模縱梁、鋼底模。箱梁翼緣板部分為掛籃配套鋼側模、10#槽鋼平臺梁、掛籃配套底模橫梁。托架立面布置具體如圖1所示。

圖1 托架立面布置（單位：mm）

以橋梁荷載情況為參考，根據《路橋施工計算手冊》和《鋼結構設計規范》（GB 50017-2017）中所提出的具體要求，針對底模處的縱梁和橫梁、分配梁、預埋件牛腿、三角主桁架等相關結構分別展開受力分析，經計算后得知，0#、1#塊支架各構件綜合性能良好，在強度、剛度及穩定性方面的表現優良，結構穩定可靠[1-2]。

3 托架施工

3.1 托架安裝

主墩施工過程中注意對相關預埋件及時預埋，主墩墩身施工完成后，托架系統按設計尺寸分解、焊接成單件形式，待主墩施工完畢，將托架系統分解后焊接成型的單件構件與墩身預埋爬錐通過高強螺栓依次連接，構建整體托架與平臺系統，以便給0#、1#塊現澆施工創造良好的條件。

（1）0#、1#塊托架施工流程。①做好準備工作，完成墩身的澆筑作業，于確定標高的位置及區域預埋鋼盒及上下層連接爬錐。安裝完成后進行驗收檢查。②利用墩身翻模架作為平臺，安裝插入式牛腿，牛腿插入預埋鋼盒位置，并認真檢查緊密情況，拆入后擰緊錨固爬錐螺母，防止牛腿墜落。③實測拆入式牛腿標高，進行計算，確定楔形塊尺寸，進行楔形塊的安裝及加固。④三角桁架在地面制作完成后，利用塔吊起吊三角桁架進行定位。定位完成后，調整上底座鋼板姿態，使其完全對準預埋爬錐，無誤后旋緊螺栓將其緊固。兩側三角桁架進行平連，臨時加固，并及時檢查整體穩固情況。⑤依次序安裝底籃縱橫梁、底板裝置，安裝過程中及時檢查焊接錨固情況。托架安裝步驟圖如圖2所示。

圖2 托架安裝步驟圖

（2）托架安裝注意事項。①托架安裝涉及高空、起重吊裝以及電焊氣割動火作業，屬于綜合高風險作業活動，務必加強安全交底及特種設備管理工作。②型鋼桁架布置均勻，嚴格按圖紙施工，保證其垂直度，減少偏心受壓的影響。③施工中應采用卡扣將二級分配梁與主桁架鎖緊，防止不均勻荷載導致支架側向傾翻。④施工中加強質量檢驗，密切關注結構狀態，若發生大幅度位移，暫停施工。⑤托架安裝前利用墩身施工時預埋的爬錐施做托架及牛腿位置的施工通道和平臺。

3.2 托架預壓

托架搭建成型后，以懸澆梁段最大自重為準取該值的1.2倍荷載（堆載重量為1#塊自重的1.2倍，即261.2×1.2=313.44t），分50%、80%、100%、120%四級對稱加卸載。此環節以砂袋為加載物，確保加載的荷載與梁的荷載分布一致。

堆載方法：以混凝土澆筑順序為準，依次完成壓重作業。換言之，先澆筑的混凝土應作為優先壓重對象，并從靠近墩身處開始壓重，在此基礎上逐步向遠離墩身處推進，結束第一層堆放作業且無誤后進入下一層?；谏鲜龇椒ǔ掷m操作，最終達到設計底板鋼筋混凝土重量即可。

預壓首先采用縱向滿鋪底板達到底板混凝土重量，然后在腹板位置縱向堆放與腹板重量相同的重量，最后橫向堆放與頂板及翼板相同的重量。

選擇自動安平水準儀（儀器經過標定處理）并將其固定，人員分配為1人立尺、1人觀測、1人記錄。全程密切做好沉降觀測工作，具體方式為順橋向以1.5m為間距測量斷面，橫橋向采取各斷面設5個測點，刷涂紅油漆對其進行標識并附帶編號。預壓時間應≥24h，并在過程中每隔4h觀測一次。待沉降達到相對穩定狀態后，記錄測點沉降值，以此為基礎推算可求得底模測點的標高，完成卸載作業，隨后再次檢測各測點標高。

3.3 托架拆除

由于托架設計的特殊性，后續在掛籃施工中利用了底籃做底板系統，在拆除過程中更應注意拆除技術控制，以確保拆除安全順利。

（1）0#、1#塊箱梁施工托架拆除步驟。①用鋼絲繩和手拉葫蘆斜吊底籃。②拆除落架墊塊放倒中間桁架，用槽鋼連接底籃前后橫梁。③移動底籃與掛籃主桁對齊。④安裝掛籃吊帶，用卷揚機吊位托架并用精軋螺紋鋼鎖定后，再按順序拆除牛腿和螺栓[3]。⑤解除精軋螺紋鋼筋鎖定后，用卷揚機整體下放三角托架。

（2）托架拆除注意事項。①托架拆除選擇的是塔吊+卷揚機相綜合的方式，并配備適量人員輔助施工，加強人員崗前培訓，避免酒后上崗。②托架拆除遵循先上后下、先外后內、后支先拆的原則，逐步拆除整個托架系統。③拆除托架時加強對結構的檢驗，如分析受力桿件是否存在變形現象，為后續施工提供指導，決定是否需要對桿件采取加固措施。④做好對機械設備的管理工作，加強對人員的培訓，提高其操作水平，在日常施工中以規范的方式操作設備，確保各環節施工有序推進，避免機械傷人或是質量問題。⑤鋼材下落過程中調整方位，此項工作對人員站位提出要求，需在底模邊外側作業。⑥托架拆除之前注意檢查吊索吊具的使用，要求安全可靠。⑦0#、1#箱梁內部支架拆除施工，須對箱梁頂板預留人孔，人工下去進行拆除。⑧托架拆除時利用墩身施工時預埋的爬錐施做托架及牛腿位置的施工通道和平臺，完成各部件拆除工作后，平臺和通道隨托架整體下放[4]。

4 結束語

綜上所述，文章以雙悅特大橋大跨徑連續剛構橋為背景，根據0#、1#塊施工的要求，對其托架設計工作加以分析，確定了托架的結構形式，以此為基礎優化了各部分結構，便于施工安裝，提高標準化施工程度，實際施工效果良好，具有一定的參考價值。