橋梁懸澆連續箱梁施工技術探討

楊基

摘 要：近年來，跨越城區及河流的公路及鐵路橋梁設計中，懸澆連續箱梁的結構應用廣泛，其中部分跨徑較小的橋梁采用雙向預應力體系，橋梁結構無永久性豎向預應力，使常規的懸澆梁掛籃施工無法利用橋梁本身的豎向精軋螺紋鋼進行錨固。該文以廣深沿江高速公路A2合同段B9標民昌路高架橋跨越暨有道路懸澆箱梁的施工實踐，介紹了無豎向預應力懸澆連續箱梁施工的主要技術及施工流程，以供業內同行借鑒。

關鍵詞：無豎向預應力 懸澆 橋梁 施工 技術

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（c）-0066-02

懸澆橋梁無豎向預應力結構的施工，其關鍵是需要解決主要施工設備掛籃的臨時錨固問題，近年來，作為懸澆連續箱梁的主要施工設備，無水平推力后支點三角形主桁形式的掛籃應用廣泛，其由于結構簡單、受力明確、重量輕、用材較省，在施工過程中的使用效果良好。該文以工程項目實踐為依托，描述了三角形掛籃用于無豎向預應力懸澆箱梁的設計及連續箱梁的施工流程與工藝，對類似結構橋梁施工技術的研究具有較為現實的指導意義。

1 工程概況

全橋左右幅分離設計，孔跨布置為左幅14×30+23.5+（39.5+63+46）+4×30m，右幅14×30+23.5+（46+63+39.5）+4×30m，全橋長712 m。上部結構采用裝配式預應力砼連續箱梁及節段懸澆預應力砼連續箱梁。懸澆段跨暨有城市道路，其孔跨布置為左幅（39.5+63+46）m，右幅（46+63+39.5）m，共計掛籃懸澆6孔。

懸澆段上部結構設計為直腹板變高度連續箱梁，單箱雙室斷面，單幅橋寬19.85 m，0#塊長9 m，懸臂澆筑節段長度有3 m、3.5 m兩種，中跨合攏段長2 m，邊跨合攏段分別長9 m、15 m。單墩每側共計8個節段，1～8#節段采用掛籃懸臂施工，節段重量111.3～140.5 t。

箱梁設計為雙向預應力體系，C50砼，無豎向預應力筋，箱梁底板寬12.85 m，翼板寬3.5 m，梁高采用2次拋物線變化，支點位置最大高度3.5 m，跨中最小梁高2 m，腹板厚度為45～65 cm。箱梁底板橫向保持水平，頂板斜置設置單向2%橫坡。

2 臨時固結及0#塊施工

2.1 設計基本情況

0#塊長9 m，橋寬19.85 m，中橫梁寬2.2 m，箱形梁段長3.4 m，腹板厚65 cm，頂板厚28c m，底板厚28～56 cm，支點位置梁高3.5 m，截面處梁高3.1 m，橫坡2%，為單箱雙室箱梁斷面。

箱梁臨時固結采用在墩身順橋向兩側設8根Φ60 cm（壁厚6 mm）的鋼管砼柱（管內灌C40砼），鋼管砼頂面與箱梁結合部位設15 cm厚40號硫磺砂漿隔離層，以便施工完成后拆除臨時支撐墩，臨時固結頂部設預埋鋼筋伸入箱梁底板40 cm，并在箱梁底部增設三層Φ12加強鋼筋網，為增強鋼管砼結構橫向穩定性，單排鋼管之間采用2-[25b型槽鋼壓桿作為縱橫向聯系。

2.2 施工方案

0#塊施工方案利用臨時固結鋼管砼柱及定制的落地鋼管托架分別作為梁體支撐系統，設置橫橋向貝雷桁架主梁，箱梁底板以下各部分構件分別為： 8cm厚鋼模板、三角形槽鋼底模托架、I25b工字鋼分配梁、7cm厚鐵尖脫模楔塊、橫向單層雙排貝雷主梁（與墩柱頂面平齊）、支點位置槽鋼支墊、縱向貝雷梁支點、托架橫梁、托架立柱。

箱梁翼板以下則為：整體鋼模板、[10槽鋼縱梁、支架頂托、鋼管腳手架、4 mm厚鋼板平臺、2-[14b槽鋼分配梁、單層雙排貝雷主梁、支點位置槽鋼支墊、縱向貝雷梁支點、托架橫梁、托架斜立柱。

箱梁0#塊砼分兩次完成澆筑，首次澆至腹板外下倒角以下2 cm，第二次澆筑頂板余下部分。

3 掛籃設計及懸澆箱梁節段施工

3.1 掛籃設計

根據施工圖設計對掛籃及模板設計重量不大于60t的要求，考慮單箱雙室的結構特點，擬定采用三塔式三角形結構掛籃，全橋雙幅共有4個主墩，相應有4個T，根據總體工期要求，計劃投入兩對（4只）掛籃對稱施工，按懸澆段最重節段140.5 t、最大長度3.5 m、0號塊最大長度9 m進行控制設計。

掛籃結構分成四個系統，分別為：橋面三角形主桁系統（含主縱梁、立柱、節點、橫梁桁架、前支座）；懸吊、行走系統（含橫梁系統、行走系統、懸吊系統）；錨固系統（含后錨系統、軌道梁錨固系統）；模板系統（含底模、內模、外側模板）。掛籃各主要部件均采用型鋼加工而成，除底籃后吊點采用錳板吊帶外，其他各吊點均采用精軋螺紋鋼吊桿。由于掛籃需在0號塊頂面拼裝就位，主桁設后拼裝節段。掛籃及模板行走依靠手拉葫蘆水平牽引沿軌道滑移，底籃在滑移過程中將后橫梁兩側懸掛于外側模導梁上與側模板同時前移。為保證掛籃整體性及移籃過程的橫向抗扭，用槽鋼桁架將三道主桁連接成整體。

3.2 臨時錨固設計

為解決連續箱梁無永久豎向預應力無法利用豎向筋直接設置臨時后錨及軌道錨的問題，掛籃的錨固系統采用在腹板兩側預埋孔道穿入錨桿與扁擔梁壓主桁架及軌道的方式錨固，腹板的倒角部位接觸面采用穿孔后的枕木楔塊與砼面貼合，保證錨桿豎直，錨桿使用完成后從預留孔道中拆出循環使用。臨時錨固方式圖示如圖1。

3.3 節段懸澆施工方案

懸澆節段為1～8#塊，施工時分為兩種工況，1#塊施工時由于已澆0#節段箱梁長度受限，掛籃主桁預留尾節，直接對稱拼裝，兩只掛籃共用后錨。2～8#塊施工時，兩只掛籃解體，安裝尾節，在尾節部位單獨配備后錨逐節前移懸臂澆筑施工。懸澆節段箱梁砼的施工采用全斷面一次性澆筑成型。

4 合攏段施工

4.1 中跨合攏段施工

（1）掛籃就位。

根據設計要求，懸澆段采用先中跨合攏，再進行邊跨合攏的方式。中跨合攏段利用掛籃作為模板及支撐，在所有懸澆節塊均完成施工后，將其中一套掛籃前移至另一端懸澆節段8#塊上，另一套掛籃退出合攏段施工區域，將內模導梁通過吊桿掛在已澆8#塊箱梁頂板上，外側模導梁掛在已澆梁體翼板上，底板下橫梁利用手拉葫蘆調整水平位置并通過已澆梁體底板吊桿掛住并張緊。

（2）標高就位。

8#塊梁體施工前，在8#塊箱梁每個箱室的頂板及底板靠梁肋部位對臨時固結預埋鋼板進行預埋，中跨合攏段模板安裝前，在已澆梁體的合適節段利用水箱配重，將兩側已澆節段的頂、底板標高程調至設計標高（規范允許范圍內）。

（3）臨時固結。

采用雙排I40a型工字鋼與兩側已澆梁體每個箱室角點上的預埋鋼板焊接作為臨時固結，每個中跨合攏段共8道。

（4）張拉部分合攏束。

復測、模板安裝完成后，可進行鋼筋綁扎及管道埋設施工。在砼澆筑前，根據設計要求，對稱選擇4對合攏束事先穿入管道，張拉至設計應力。

（5）砼澆筑施工。

合攏段砼澆筑施工時間選在當天氣溫較低的凌晨，以保證合攏溫度17～21℃。梁體砼采用砼天泵車泵送入模、全斷面一次澆筑成型，砼經養生達到要求后，解除臨時固結剛性連接，張拉余下合攏束，其余鋼束隨后張拉（張拉順序以先下后上，由內向外對稱進行）。節段鋼束張拉完成后，卸除水箱配重物，拆除中跨位置一對掛籃，完成體系第一次轉換。

4.2 邊跨合攏段施工

邊跨合攏段設計長度分別為：8.91 m、15.41 m。均為2 m梁高，為等高度單箱雙室箱梁斷面，兩邊跨現澆段縱向由直線段及梁端倒角部分構成，直線段長度變化形成兩邊跨不同長度現澆段，施工采用振入鋼管樁配貝雷主梁搭設平臺支模方案，砼分兩次澆筑成型，首次澆至腹板外上倒角以下2 cm處，第二次澆完余下部分，砼完成澆筑后張拉邊跨合攏束，拆除現澆段支架，完成體系第二次轉換。箱梁底板以下各部分構件分別為：2 cm厚竹膠合板模板、橫向鋪設6×10@25 cm木枋、I25b工字鋼分配梁、單層雙排貝雷主梁、振入Φ530*6 mm鋼管樁立柱。箱梁翼板以下則為：2 cm厚竹膠合模板、6×10 cm木枋、[10槽鋼縱梁、支架頂托、鋼管腳手架、4mm厚鋼板平臺、2-[14b槽鋼分配梁、單層雙排貝雷主梁、振入Φ530*6 mm鋼管樁立柱。

5 臨時固結拆除

依據設計要求完成邊跨合攏段施工后，逐套拆除掛籃，可進行臨時固結鋼管的拆除，首先搭設腳手架工作平臺，采用氧割對鋼管與箱梁接合部位進行切除后，接通電源使結合面硫磺砂漿熔解，并使用風鎬人工鑿除接合面未熔解的殘余砼，錨固鋼筋采用手動砂輪機切割，逐根吊除鋼管砼柱，完成箱梁第三次體系轉換后達到成橋狀態。

6 結語

筆者所在項目橋梁無豎向力預應力連續箱梁經應用本文所述施工技術，三次體系轉換及時，成橋質量情況良好，進度與施工成本的管理均獲得了良好的實效。筆者據此總結，為類似條件下懸澆箱梁的施工與相關掛籃設計提供了一套可供借鑒的方法。

參考文獻

[1] 雷俊卿.橋梁懸臂施工與設計[M].北京：人民交通出版社，2005.

[2] 公路施工手冊《橋涵》下冊[Z].交通部第一公司公路工程總公司主編.公路施工手冊：橋涵：下冊[M].人民交通出版社，2000.

[3] 廣深沿江高速B9標民昌路高架橋設計施工圖.中鐵二院工程集團有限責任公司.

[4] 朱唯斌.三角形掛籃在懸臂澆筑中的應用[J].廣州建筑，2004（6）：15-18.

[5] 何沁，黎訓國.大跨度連續剛構輕型三角形掛籃的設計[J].華中科技大學學報，2004，21（4）：61-64.