懸索橋高空大跨度橫梁無落地支架設計與施工關鍵技術研究

王鏡越

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽550008）

0 引言

懸索橋具備跨谷越江的優勢，這類橋型在我國西南地區較為常見。為推動我國交通建筑行業的發展，提高高速公路橋梁建設水平，需深入研究此類特殊橋梁的施工技術。以貴州省某工程為例，重點探究懸索橋高空大跨度橫梁無落地支架設計要點與關鍵施工技術，進而明確施工難點與技術創新方向，這對推動我國交通建筑行業的發展有重要意義。

1 工程概況

以國家高速公路橫線G76（廈門—成都）聯絡線（G7612）納雍至興義高速公路為例進行研究。該路段全長70.4535km，途徑牂牁江特大橋，該大橋為主跨1080m 的雙塔單跨簡支鋼桁梁懸索橋，橋跨布置為：4m 橋臺+4×40m 裝配式T 梁+1080m 鋼桁梁懸 索 橋+8×60m 鋼—混組合梁+3×40m 預應力混凝土現澆箱梁+5m 橋臺，全長1849m。主纜跨度布置為265m+1080m+435m，矢跨比為1∶10，兩岸側均采用重力式錨碇。晴隆側索塔塔頂高程為1193.925m，塔底高程為947.825m，索塔高度246.1m。

2 施工難點與技術創新

2.1 施工方案比選

基于上述工程概況，在實際施工前對3 個施工方案進行比選。

方案一：預制提升。

方案二：落地鋼管支架現澆筑。

方案三：2×4m 加強型貝雷片無支墩。

方案三為創新方案，表1 為各方案的性能及優劣勢介紹。

表1 施工方案比選情況

2.2 技術創新施工方案

上橫梁距塔座底238m，塔柱至第239.5m（43 模）施工完成后，開始上橫梁施工。 上橫梁尺寸為22.724m 長×6.5～9m 高×7.3m 寬，約 使 用C50 混 凝土784m，采用梁式貝雷支架+盤扣支架，并在塔柱上預埋插銷式牛腿支撐；分兩次澆筑：第一次澆筑底板約2.3～4.8m 高，約使用混凝土261.3m；第二次澆筑腹板和頂板4.2m 高，約使用混凝土522.7m。

下橫梁與塔柱對應位置為99.5～108.5m（第19、20 模），高9m；主塔塔柱至120.5m（第22 模）施工完成時暫停塔柱施工，爬架爬升至第23 模處，完成下橫梁施工后，再繼續塔柱施工。塔柱施工到橫梁位置，先預埋牛腿，再安裝貝雷支架，上橫梁施工前注意預埋纜索吊裝系統預埋件及鋼筋。下橫梁距塔座底99.5m，尺寸為31.656m 長×9m 高×8.5m 寬，約使用C50 混凝土共1567.3m，采用牛腿+貝雷梁式高空支架（2m×4m），并在塔柱上預埋插銷式牛腿支撐；混凝土分兩次澆筑：第一次澆筑3.5m，約使用混凝土609.5m；第二次澆筑腹板和頂板5.5m，約使用混凝土957.8m。下橫梁下方鋼結構裝飾板吊裝就位后采用焊接方式固定。

3 橫梁施工

3.1 上橫梁

上橫梁為箱形截面，梁高6.5～9m（底部弧形漸變），寬7.3m，長22.724m，腹板及頂、底板壁厚均為1m，約使用C50 混凝土784m。上橫梁擬采用牛腿+貝雷梁托架法進行施工。具體布置如下：先在左、右幅塔柱上安裝牛腿預埋件，再利用

φ

32 的精軋螺紋鋼將牛腿鎖在塔柱上作為支撐，牛腿頂面沿順橋向布置單根長12m 的3I45a 主分配梁；在主分配梁上橫向布置16 排間距為50.45m+0.9m+0.45m+1.35m+0.45m+0.9m+5×0.45m 的加強貝雷梁；貝雷梁上布置38 根長12m 的I20b 次分配梁，間距為0.6m；次分配梁上布置立桿Q345

φ

48×3.2mm，橫桿、斜桿為Q235

φ

48×2.5mm，步距為1.5m，橫橋向、順橋向均為0.6m 的盤扣式支架，最后利用頂托調節預拱度，鋪設模板。

上橫梁等塔柱施工完成封頂并拆完爬架后再進行施工，第一次澆筑完畢，混凝土達到一定強度要求后，澆筑剩余混凝土，確保實際施工達到設計強度，最后拆除底模和支架。

3.2 下橫梁

下橫梁為箱形截面，梁高9m，寬8.5m，長31.656m，腹板及頂、底板壁厚均為1.5m。下橫梁等爬架施工通過下橫梁頂面后再進行施工。下橫梁施工約使用C50 混凝土共1567.3m，混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑底板和腹板3.5m，約使用混凝土609.5m；第二次澆筑腹板和頂板5.5m，約使用混凝土957.8m。完成第一次澆筑后，需確保混凝土強度符合設計要求，再澆筑剩余混凝土，達到設計強度后，將第一次張拉的預應力束和剩余預應力均張拉至設計噸位，再拆除底模與支架。牛腿水平桿、斜桿均采用Q235b 材質，設計選取的型鋼為HW400×400；貝雷片上下弦桿采用Q355b 材質，雙拼14a，腹桿為Q355b 材質，80mm×80mm×5mm 方管，牛腿及貝雷片均在廠家加工合格后運至現場施工安裝，圖1 為索塔橫梁加強型貝雷無支墩使用現場圖，圖2 為牂牁江大橋索塔橫梁成功應用加強型貝雷無支墩施工工藝圖。

圖1 索塔橫梁加強型貝雷無支墩使用現場照片

圖2 牂牁江大橋索塔橫梁成功應用加強型貝雷無支墩施工工藝

支架具體布置如下：在左右幅塔柱橫梁位置各預埋9 個牛腿作為支撐，左右幅牛腿頂面布置1 根長12m 的3I45a 主分配梁（采用焊接方式）；在主分配梁上布置33 排加強貝雷片（高2m×長4m），間距為2×0.45m+8×0.225m+12×0.45m+8×0.225m+2×0.45m；貝雷梁上布置53 根長12m 的I20b 次分配梁，間距為0.6m，次分配梁上鋪設模板。安裝下橫梁支架卸荷砂箱前，先將砂烘干再裝入砂箱，對砂箱進行預壓試驗后，方可轉運至現場安裝。

3.3 上、下橫梁支架各節點連接

施工過程中加強對構造措施的檢查，確保滿堂支架的盤扣插接可靠，同時與次分配梁、各貝雷梁片間連接穩固，貝雷梁片與分配梁間連接固定可靠，牛腿構件端面與預埋鍵盒間磨平頂緊。貝雷片與分配梁（上、下）之間必須用U 形箍螺栓擰緊；盤扣支架與次分配梁之間用底托+

φ

48 鋼管鎖緊。

3.4 橫梁質量控制措施

第一，蜂窩控制措施：在橫梁施工的前期規劃設計中，一定要充分考慮質量控制問題，設計過程中要依據懸索橋高空大跨度橫梁施工的相關要求控制混凝土配比，且在配比設計過程中要不斷進行質量檢驗，以確保所使用的建筑材料在質量方面能夠符合相關要求，為混凝土均勻攪拌提供保障，使其坍落度能夠符合懸索橋高空大跨度橫梁無落地支架設計與施工的基本要求。同時，在澆筑時，一定要以層層遞進的方式進行分層下料與振搗，不能為加快施工進程或節省造價成本出現偷工減料的情況，避免漏振及安全事故的發生。

第二，麻面控制措施：對模板表層進行清理，去除雜質后澆水，保證其表面充分濕潤，使用油氈紙、膩子等將縫隙封實，在隔離劑的選用上，要以長效性能為主要依據，將隔離劑均勻涂刷并配合分層振搗密實，直到將氣泡全部排除。

第三，外觀尺寸不平整控制措施：在混凝土澆筑過程中，技術人員需嚴格監督，確保振搗施工到位。

第四，成品鋼筋銹蝕控制措施：項目中所用的所有鋼筋均在鋼材加工場集中加工，施工需要時再運輸至工地，施工人員每天離開工地前需檢查鋼筋堆放區域是否覆蓋嚴密；鋼筋加工安裝后及時澆筑混凝土。

4 結語

結合貴州省牂牁江特大橋工程案例進行研究，對該項工程上、下橫梁施工方案進行全面分析，并依據懸索橋高空大跨度施工特點提出相應的施工方案，以此明確懸索橋高空大跨度橫梁無落地支架設計要點與關鍵施工技術，為今后此類特殊類型的橋梁建設與學術性研究工作的開展提供可靠的參考依據。