空腹式剛構橋三角區施工技術研究

喻文遠

（貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550018）

0 引言

六枝特大橋最大墩高196m，最大跨徑320m，主橋長1292m，全橋長2023.5m。橋型布置為5×40m 預應力混凝土T 梁+（166m+3×320m+166m）預應力混凝土空腹式連續剛構箱梁+13×40m 預應力混凝土T梁。箱梁澆注節段為22m（上弦0 號段）+13×4m（上弦區段）+4×3m（匯合段）+（4×3.5m+4×4m+12×4.5m）（常規梁段），下弦澆注節段劃分與上弦箱梁對應，為1m（下弦0 號段）+13×4m（下弦區段）。空腹段箱梁上弦高度7.5～6.5m，下弦箱梁高度8m；常規梁段箱梁跨中高度5m；下弦根部至梁頂中心高度40.5m。詳見圖1。

圖1 六枝特大橋上構單“T”示意圖（單位：m）

1 空腹式剛構橋三角區各節段施工技術要點

1.1 下弦X0—X2 號節段施工

1.1.1 X0 號節段施工

首先完成勁性骨架安裝（整體吊裝），安裝牛腿、扁擔梁及卸載塊等，再完成底籃安裝（整體吊裝），底籃就位以后，需將底籃后橫梁與墩身預埋板連接。X0號段模板采用鋼模+內模形式，內模倒角處模板采用木模板，其他模板均采用鋼模板。

1.1.2 X1 號節段施工

X0 號段施工完成后，拆除X0 號段模板，安裝底籃后橫梁內箱錨桿，安裝中橫梁，再安裝掛籃模板，安裝并張拉勁性骨架臨時扣索。最后進行X1 號段鋼筋及混凝土的施工。

1.1.3 X2 號節段施工

X1 號節段施工完成后，拆除底籃處前移吊帶外的承重吊帶，將內模臨時導梁進行臨時固定，拆除內模導梁前吊帶。由于斜爬前中橫梁未處于后滑座上，需提前利用塔吊、千斤頂配合，將中橫梁移至后滑座上方，再利用千斤頂將整個吊架前移就位。吊架前移就位以后，將拆除的前吊帶、底籃后錨安裝就位。然后安裝掛籃內導梁，利用鏈條葫蘆將內模前移就位[1]。最后完成X2 號段鋼筋及混凝土施工及預應力張拉。

1.1.4 吊籃前移及掛籃安裝

X2 號段施工完成后，拆除勁性骨架前橫聯。然后，拆除模板拉桿，解除底籃內箱后錨，下放底籃30cm，解除導梁承重吊架，下方內模10cm。前移吊架至X3 號段施工位置。利用鏈條葫蘆及鋼絲繩，臨時固定底籃前吊點及導梁至勁性骨架或已澆筑的混凝土梁段上。再拆除前上橫梁及中上橫梁，安裝掛籃軌道及主桁，安裝前上橫梁及中橫梁。最后，安裝底籃、導梁吊帶，完成掛籃安裝。

1.2 上弦S0 號節段施工

上弦S0 號節段采用托架法施工，托架采用自行設計的可折疊伸縮式三角托架作為主要受力構件，上設321 型貝雷梁，鋪設型鋼分配梁至貝雷梁上，在分配梁上搭設盤扣架作為支架的受力結構。利用可調節頂托，調整底模縱坡。底模采用10 號槽鋼及10cm×10cm 木方加2cm 厚竹膠板，側模采用鋼模板。由于上弦S0 號節段梁體較高，混凝土方量較大，采用兩次澆筑施工。第一次澆筑至內箱上倒角處，第二次澆筑頂板及翼緣板部分[2]。

1.3 下弦X3—X13 號節段施工

下弦X3—X13 號節段采用臨時扣索輔助掛籃施工工藝，掛籃采用三角斜爬掛籃。主橋上構配三角斜爬掛籃8 套，待下弦X2 號節段施工完成后，安裝三角掛籃，對稱完成下弦X3—X13 號節段懸澆施工。下弦利用墩柱作為索塔，臨時扣索雙索面通長設置，采用兩端（節段端）對稱張拉，張拉端錨固于下弦腹板中部。掛籃安裝完成后，為防止上弦S0 號節段支架拆除時與下弦扣索沖突，需待上弦S0 號節段支架拆除完畢后，方可張拉拉索X1，進入下弦X3 號節段施工。

1.4 上弦S1—S13 號節段施工

上弦S1—S13 號節段采用臨時扣索輔助掛籃施工工藝，掛籃采用菱形掛籃。主橋上構配菱形掛籃8套，待上弦S0 號節段施工完成后，安裝菱形掛籃，對稱完成上弦S1—S13 號節段懸澆施工。拉索張拉最早在上弦S2 號節段養護7d 以后，所以在安裝掛籃及索塔時，優先安裝掛籃。上弦臨時索塔采用鋼索塔，拉索采用雙索面[3]。

1.5 上下弦14 號節段施工

在施工上下弦14 號節段前，需將上弦菱形掛籃與下弦三角斜爬掛籃重組。重組通過拆除上弦菱形掛籃底籃和下弦菱形掛籃主桁系統、主桁后錨固系統、軌道系統及前上橫梁，將上弦菱形掛籃橋面部分的主桁系統、主桁后錨系統、軌道系統、導梁系統及前上橫梁與下弦三角掛籃的底籃、內導梁重組[4]，組合成為一個新掛籃，完成上下弦14 號節段及后續懸澆梁段的施工。模板的重組方式為上下弦腹板外模連接，成為組合掛籃的腹板外模。

在施工上下弦14 號節段時，上下弦內模均保留；施工15 號節段及后續節段時，拆除下弦三角掛籃頂板模板，將腹板內模與上弦內模連接。上下弦14 號節段總高度達15m，所以在澆筑節段混凝土時，下弦X14號節段利用下弦混凝土輸送管進行澆筑，上弦S14 號節段利用上弦混凝土輸送管澆筑。下弦X14 號節段施工，是上構施工過程中的第一次結構體系轉換，在下弦X14 號節段拉索X13 張拉以后，將上弦S13 號節段與下弦X13 號節段臨時鎖定，該鎖定需在匯合段施工完成以后拆除。

2 空腹式剛構橋三角區掛籃懸灌施工關鍵技術要點

根據該橋上構結構形式的不同，采用菱形掛籃及三角斜爬掛籃進行懸臂施工。

2.1 菱形掛籃

2.1.1 主桁與扣索沖突問題的對策

由于扣索布置于頂部導角處，通過將主桁布置于扣索外側，解決主桁與扣索沖突問題。

2.1.2 后錨扁擔梁與扣索沖突問題的對策

由于后錨扁擔梁較主桁更寬，所以在充分考慮截面尺寸、預應力管道的基礎上，將主桁盡量外移，解決后錨扁擔梁與扣索沖突問題。因需要考慮后錨拉桿受力盡量均勻，后錨扁擔梁與扣索間距較小，施工出現誤差時，還存在沖突可能。設計掛籃時，在后錨扁擔梁下方設置可拆除墊塊，從而在豎向避開扣索影響，確保扣索與后錨扁擔梁不沖突[5]。

2.1.3 主桁橫聯與扣索沖突問題的對策

施工上弦S2 節段時，扣索傾角最大，為最不利狀態。通過提高主桁橫聯高度，確保在張拉扣索S1 時，扣索與主桁橫聯還有一定的安全距離，從而解決主桁橫聯與扣索沖突問題。

2.2 三角斜爬掛籃

澆筑混凝土時，在主桁下滑座后方軌道兩側，各設置一個螺紋撐桿以解決主桁下滑問題；通過將內導梁吊架固結于頂板混凝土底面，導梁與承重吊架之間通過鉸接連接，從而解決導梁下滑問題；在底籃縱梁后方設置前移擋塊，施工時插入預埋在已澆梁段底板下方的預留槽中[6]。掛籃斜爬時，主桁下滑力傳遞到軌道上，通過在軌道尾部設置螺紋撐桿，克服掛籃斜爬時產生的下滑力。

2.2.1 主桁與扣索沖突問題的對策

在橫斷面上，扣索設置于腹板中部，將主桁布置于扣索內側。

2.2.2 后錨扁擔梁與扣索沖突問題的對策

掛籃主桁設置時盡量靠近腹板，導致后錨扁擔梁通過常規方案設置較難避開扣索影響。所以在主桁后錨位置設置后橫聯，將后錨扁擔梁設置于主桁內側。

2.3 掛籃預壓

對于該橋上下弦箱梁的掛籃在地面進行加載試驗，先在地面鋪設導梁，然后進行掛籃拼裝和錨固，而后在前支點處安裝千斤頂。通過液壓千斤頂逐級進行加載試驗，模擬受力情況，觀測掛籃主桁變形和吊帶受力后的彈性變形情況。根據計算，當施工22 號節段時，菱形掛籃所受荷載最大，單片主桁所受荷載為1297.9kN；當施工下弦X3 號節段時，三角掛籃所受荷載最大，單片主桁所受荷載為1428.3kN。按所受荷載的1.2 倍進行預壓，菱形掛籃預壓總荷載為1557.5kN，三角掛籃預壓總荷載為1714.0kN。在加載過程中，如有異常情況應立即停止加載，并逐級卸載。分析原因，解決問題后，再重新加載。掛籃桁架預壓加載、卸載詳見表1、表2。

表1 掛籃桁架預壓加載表

表2 掛籃桁架預壓卸載表

2.4 掛籃拼裝

掛籃拼裝參考掛籃廠家提供的掛籃設計圖進行。由于下弦掛籃在施工下弦X0—X2 號節段時，內模及導梁已經安裝就位，待主桁架安裝完畢后，吊桿連接底籃及內導梁即完成下弦掛籃安裝。下弦掛籃軌道及主桁架吊裝就位以后，立即完成對于螺紋撐桿的安裝，防止軌道及主桁架下滑。

2.5 掛籃拆除

上弦菱形掛籃的底籃部分在施工完13 號節段以后，利用塔吊進行拆除。下弦施工至X13 號節段時，三角掛籃除底籃、外模板、內導梁及內模外的其他部件，利用塔吊進行拆除。上弦掛籃底籃部分及下弦掛籃梁上部分拆除以后，將上弦掛籃與下弦掛籃重組為一個新菱形掛籃，完成后續節段的施工。橋面部分待全橋合龍后，利用25t 吊車在橋面上拆除運走。內模及內導梁通過人工拆除后，轉至橋面后運走。在掛籃拆除過程中，需由技術人員全程指揮，確保拆除工作安全進行[7]。

2.6 掛籃施工其他注意事項

當風力大于等于6 級時，嚴禁進行掛籃移位作業，同時將掛籃錨固于梁體上，必要時需設置纜風繩增加掛籃的抗風穩定性。在掛籃所有工作平臺上，嚴禁堆放任何物料或機具。采用倒鏈葫蘆吊掛調節底籃高度時，必須保證各吊點倒鏈葫蘆同步起升，防止底籃扭曲變形。所有倒鏈葫蘆在掛籃懸灌過程中，不承擔施工載荷，僅作調節標高用，主要載荷由相應位置吊桿承擔[8]。掛籃主桁前支點中心位置離梁端距離不得小于40cm。混凝土澆筑必須同步對稱進行。在混凝土澆筑完成并達到設計要求強度前，不得提前拆除內、外模對拉桿，防止模板脹模。該橋第6 跨及第7 跨跨越228 縣道，在懸臂施工至該處前，需搭設防護棚架。下弦掛籃前移前，需確保軌道后螺紋撐桿支承牢固。

3 結語

綜上所述，六枝特大橋主橋上構為預應力混凝土懸澆空腹式連續剛構箱梁，結構新且復雜。在三角區施工過程中，結構體系轉換較頻繁，給施工帶來嚴峻的考驗。尤其掛籃懸臂施工技術應用，是六枝特大橋施工的關鍵。只有做好上述空腹式剛構橋三角區施工技術管理工作，才能為整個橋梁工程建設圓滿完成注入“強心劑”和吃下“定心丸”。