205省道特大橋連續梁直線段托架施工技術

史志臣

1 工程概況

錦赤鐵路跨205省道特大橋位于遼寧省朝陽市下店村，主跨設計為(32+48+32)m連續箱梁，邊墩高度分別為35 m和39 m。邊跨現澆段梁長為7.6 m，梁高為2.5 m，梁底寬度為3.4 m，頂板寬度為 6.5 m，混凝土為 45.8 m3。

2 施工方案

由于墩身較高，采用落地支架的方法，施工難度大，費用高，因此采用了墩頂預埋安裝托架的方案。托架施工斷面圖見圖1，圖2。

托架由預埋件、主桁架、分配梁組成。墩身施工時在墩頂以下95 cm安裝預留孔和預埋鋼板，用來固定主桁架;主桁架共4榀，三角形，桿件由雙拼[32a槽鋼構成，主桁架上部端頭插入預留孔中，并用2根φ32精軋螺紋鋼張拉與墩身錨固，主桁架下部與墩身預埋鋼板焊接;主桁架上部鋪設分配梁，分配梁采用Ⅰ25a工字鋼，間距50 cm。分配梁以上鋪設梁底模板，進行直線段混凝土施工。

圖1 托架施工縱斷面圖

圖2 托架施工橫斷面圖

3 設計計算

使用MIDAS軟件計算，鋼筋混凝土26 kN/m3，荷載分項系數1.35，模板及支架2.0 kN/m2，重力加速度為 10 m/s2。人員機具及混凝土沖擊荷載4.0 kN/m2。

先按連續梁計算分配梁，然后根據所得支反力計算托架。分配梁彎曲應力83 MPa＜215 MPa，滿足要求。

托架最大應力為103 MPa＜215 MPa，滿足要求(見圖3)。

托架頂部最大拉力為561.1 kN，托架墩身的錨固采用2根φ32精軋螺紋鋼張拉錨固，單根預張拉40 t，抗傾覆安全系數為800/(561/1.35)=1.92，滿足要求。剪力為 455.6 kN，對頂部2[32a型鋼進行加強，增加2塊20 mm鋼板后滿足要求。

墩身受力計算，混凝土澆筑后連續梁合龍前，墩身受到最大偏心彎矩為45.8 ×26 ×7.6/2=4 525.04 kN·m。

墩身最弱截面面積9.378 8 m2，順橋向慣性矩為15.988 6 m4，順橋向墩身寬度為3.72 m。

截面軸力為(70.9+45.8)×2.6 ×10=3 034.2 kN。

混凝土抗拉為0.207 MPa，小于C30混凝土抗拉強度，滿足要求。

4 托架的施工

4.1 預埋件安裝

在墩身施工時安裝預埋件，預埋于墩身實體部分，把預埋件點焊固定于墩身鋼筋上，保證高程和相對位置準確。

4.2 托架安裝

托架提前按照圖紙進行下料加工，安裝前檢查托架各部位的尺寸，檢查焊縫質量。合格后開始托架拼裝，拼裝使用固定塔吊。安裝完畢及時穿精軋螺紋鋼并按照設計要求進行張拉。

托架安裝完成后，將分配梁同桁架焊接，橫向連成整體。

4.3 托架預壓

托架安裝完成后利用沙袋進行預壓，預壓的重量按照梁體自重的 120% ，總壓重 98.6 t。

托架預壓過程中，按照預壓的重量50%，80%，100%，120%分級預壓，檢驗托架和墩身受力。通過觀測，計算托架的彈性變形和非彈性變形，指導模板安裝和調整底模高程。

使用水準儀和全站儀對托架和墩身進行精確測量，托架主要進行沉降量觀測，測點布置在托架端部，水準儀布置在主墩0號塊上。

墩身主要進行位移觀測，測點布置在墩頂。全站儀布置在墩身一側地面固定點。

12號墩直線段托架預壓數據匯總見表1。

表1 12號墩直線段托架預壓數據匯總表

4.4 施工監控

托架預壓結束后，在托架上安裝直線段模板，綁扎鋼筋，安裝預應力管道，進行混凝土澆筑。

混凝土澆筑過程中，對托架沉降和墩身位移進行動態監控，對測量數據進行分析，觀察墩身混凝土有無異常開裂，托架鋼結構及焊縫有無異常變形等。

托架混凝土澆筑完畢后及時進行連續梁合龍，形成穩定結構，避免墩身及托架長時間受力，合龍前定期對托架進行測量檢查。

混凝土施工過程中測量數據同預壓結果基本符合，墩身混凝土無異常變化，直線段混凝土澆筑20 d后，連續梁合龍。

4.5 托架拆除

支架在全橋合龍張拉完成后拆除，利用箱梁底部預留孔，用鋼絲繩吊住托架外側，先松開對拉精軋螺紋鋼，逐步拆除模板及分配梁，最后利用卷揚機配合塔吊拆除托架。

5 結語

205省道特大橋高墩連續梁直線段采用托架法施工，通過理論計算、預壓試驗、施工監控等措施，保證了施工的安全質量，目前全橋已順利合龍。

[1]楊文淵.路橋施工常用數據手冊[M］.北京:人民交通出版社，2001.

[2]周水興.路橋施工計算手冊[M］.北京:人民交通出版社，2001.