橫梁預制拼裝施工技術分析

劉家豪，許紅勝

長沙理工大學，湖南 長沙 410000

1 工程概況

峰林特大橋為主跨550m 的懸索橋。橋梁主跨采用550m懸索結構，橋梁主跨采用550m 懸索結構，引橋采用40 米跨徑裝配式預應力混凝土連續T 梁。峰林特大橋3#、4#主塔皆由兩個塔柱，三道橫梁構成。中橫梁設計長26m、寬6m、高6m且重量達1470t。

2 總體施工流程及需要解決的主要問題

2.1 預制拼裝中橫梁總體施工流程

預制拼裝中橫梁總體施工流程見圖1。

2.2 預制施工中的難點及采取的技術措施

2.2.1 中橫梁施工平臺的布置

以前的橋梁采用鋼桁梁結構主要是受制于地形原因，沒有足夠的場地用于混凝土橋板的預制，峰林特大橋采取了在鋼桁梁結構上直接鋪設混凝土預制板的方式，并通過橫向延伸兩側下橫梁來構建中橫梁施工工作平臺，并在工作平臺上鋪設10mm 竹膠板，板下方用三角牛腿支撐。

2.2.2 液壓提升系統

與鋼結構吊裝不同，大型混凝土預制件的吊裝精度要求非常高，稍有不慎就會造成混凝土開裂，施工風險極高。因此本工程中最大提升單元共有8 臺液壓提升器。在每臺液壓提升器處各設置一套同步傳感器，用以測量提升過程中各臺液壓提升器的提升位移同步性。主控計算機根據這8 個傳感器的位移檢測信號及其差值，構成“傳感器-計算機-泵源控制閥-提升器控制閥—液壓提升器-中橫梁吊點”的閉環系統，控制整個提升過程的同步性。

圖1 預制拼裝中橫梁總體施工流程

3 中橫梁預制提升

3.1 中橫梁預制

3.1.1 施工操作空間搭建

（1）外伸工作平臺搭建

圖2 牛腿布置平面圖

圖3 貝雷梁沿橋向間距布置

沿下橫梁橫向兩側各延伸2m，用于構建中橫梁施工工作平臺。板下方采用三角牛腿支撐，牛腿下部采用焊接方式連接橫梁下橫梁兩側預埋件。三角牛腿由兩根I20b 工字鋼組成，兩個牛腿為一組，組內牛腿中心線間距200mm，組與組中心線間距2850mm。牛腿沿下橫梁縱向兩側對稱布置，牛腿上方沿下橫梁橫向放置4 道槽鋼用作分配梁。牛腿布置圖如圖2 所示。

（2）貝雷梁支撐系統

中橫梁提升段采用貝雷片支架的方式進行澆筑。貝雷片采用3m 長標準貝雷片，兩個貝雷片通過上下加強弦桿組裝貝雷梁。貝雷梁固定在下橫梁上。貝雷梁沿橫橋方向連續布置兩組；橫橋方向布置15 組，間距為組距順橋方向共15 排；貝雷梁頂沿順橋向方向布設I20 分配梁，間距75cm；分配梁頂部鋪設中橫梁底模。貝雷梁布置圖如圖3。

（3）防護棚

為了施工安全，工作平臺增設防護棚。防護棚由4 根組合鋼柱支撐。鋼柱高度10m，上部通過高強螺栓與防護蓋相連。同側柱子之間通過鋼絲防護網連接，形成維護結構。下部固定在可以移動的滑輪上，滑輪下方鋪設導軌，使之可以根據工作需要沿導軌移動。

3.1.2 中橫梁預制段施工

（1）模板安裝

中橫梁預制平臺縱橋向采用12cm×12cm 方木作為縱向分配梁，腹板區方木間距為0.25m，底板區方木間距為0.33m。中橫梁底膜與側模均采用30mm 規格的竹膠板。同時內模與外模采用Φ20 的對拉螺栓，對拉螺栓間距300mm，拉桿外套PVC 管，拆模時抽出對拉桿。澆筑完第一次混凝土后，搭支架安裝頂板模板。

（2）綁扎橫梁鋼筋

以測量組放樣標示橫梁位置為依據，進行橫梁鋼筋綁扎，并保證四壁保護層厚度符合要求。分兩次綁扎鋼筋是要避免難以拆除第一次內模和無法安裝第二次內模的情況。

（3）安裝預應力管道

第一次綁扎鋼筋同時安裝預應力管道，以設計圖紙為依據確定預應力管道位置，保證預應力管道符合設計曲線，然后限位固定預應力管道，避免混凝土澆筑過程中管道移位和偏位的出現。

（4）預留吊裝孔洞，預埋鋼板及螺旋筋

鋼筋綁扎以及模板搭建時，在下吊點位置預埋鋼板，螺旋筋及鋼絞線套筒。預埋鋼板和螺旋筋用來擴散吊點的局部壓應力。綁扎時，要精準的確定其位置，采用井字型Φ10 鋼筋將鋼板預埋和螺旋筋固定在鋼筋骨架上，限位鋼筋間距為50cm，需使用長度大于0.6m 鋼筋進行每道的固定。

3.2 中橫梁提升

3.2.1 提升平臺搭建

當塔柱超過中橫梁頂2 個節段后搭設提升平臺。平臺下為牛腿支撐，中間牛腿采用型號為400mm×500mm×20mm×20mm的箱型界面鋼材，兩邊牛腿采用型號為300mm×400mm×20mm×20mm 的箱形截面鋼材，牛腿間距2700mm。水平箱鋼之間通過一道工字鋼連接，牛腿上方放一根提升梁，提升梁上方相應孔洞位置布置四臺液壓千斤頂。

3.2.2 拉壓橫向支撐安裝

在中橫梁提升過程中，塔柱收到較大的荷載的影響。為保證施工過程中塔柱的安全性。在提升平臺上方4m 處設置一道拉壓橫向支撐，放置于塔柱預埋牛腿上方。拉壓橫向支撐主要受到壓力作用，其中受壓柱為直徑630mm 的鋼管，壁厚10mm。聯系桿件為20a 工字鋼。橫向支撐示意圖見圖4。

圖4 拉壓橫向支撐

3.2.3 現澆段施工吊架安裝

當中橫梁提升80cm 后，在橫梁提升吊點下方安裝兩根長8m 的I20b 工字鋼拼成的提升梁，提升梁下方吊掛施工平臺。提升梁上方放置5 根支撐梁，用于構建現澆段搭接平臺，支撐梁由兩根I30a 工字鋼拼成，長3.4m。吊掛施工平臺三維模型見圖5。

圖5 吊掛施工平臺三維模型

3.3 中橫梁拼接

3.3.1 中橫梁預制段就位調整

預制段中橫梁提升至離設計位置300mm 左右開始降速。當中橫梁到距離設計標高位置50mm 時，各吊點微調使中橫梁各定位點精確提升到達指定位置，液壓提升系統設備暫停提升工作。利用塔柱及橫梁上預埋件對中橫梁限位，保證中橫梁接縫現澆段施工時的懸空穩定。

3.3.2 現澆段搭接平臺

中橫梁與索塔的搭接長度為1.4m，在中橫梁限位后施工人員在吊籃中將提升梁上方支撐梁一端放入預埋鍵盒中，支撐梁上方沿中橫梁縱向放置4 道10 號槽鋼，間距400mm，用于搭建現澆段搭接平臺。

3.3.3 橫梁接縫現澆段施工

中橫梁預制段提升就位后，進行橫梁濕接縫現澆施工。施工流程圖如下

圖6 施工流程圖

4 結束語

峰林特大橋中橫梁施工采用預制吊裝的新工藝，通過搭建外伸工作平臺和貝雷梁支撐系統來完成中橫梁的預制工作，通過提升平臺搭建和拉壓橫向支撐安裝來完成中橫梁的提升。實踐證明是可行的，當主塔高度較大，使得橫梁無法正常施工，或施工風險較大時可以采用這種施工方案，其可以縮短施工工期，降低施工成本，對以后改橋型中的橫梁施工提供了一個方式方法，為相關的工程應用提供了基礎資料。