高墩現澆箱梁0號塊托架設計及施工技術

田建家 徐碧 陳凌云 梁殷切

【摘 要】結合在建的武漢城市圈孝感段漢江特大橋（105+180+105）m現場實際施工流程，介紹了一種高墩0號塊托架的施工技術，主要包括鋼板預埋，托架搭設，千斤頂反拉預壓，預拱度設置及底模調整。實踐證明，該施工方法簡單、安全有效，尤其是千斤頂反拉預壓技術減少了類似鋼絞線、砂袋預壓的繁雜工序，有利于節約工期成本。

【關鍵詞】連續梁；0號塊；托架；預壓技術；預拱度；施工

中圖分類號： U445.57 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）16-0093-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.042

【Abstract】In this paper，combining with the construction of wuhan city circle xiaogan period of the han river bridge（105+180+105）m the actual construction process，introduces a kind of high pier no.0 block bracket construction technology，mainly including steel embedded，bracket set jack counter loop preloading，camber setting and bottom die adjustment.It is proved by practice that the method is simple and safe and effective.In particular，the preloading technology of the jacking method reduces the complicated process of the preloading of similar steel wire and sand bags， which is beneficial to the saving of construction cost.

【Key words】Continuous beam；No.0 block；Bracket；Preloading technology；Prestressing camber；Construction

0 前言

我國自上世紀50年代中期開始修建預應力混凝土梁橋，至今已有60多年的歷史，但近年來發展迅速，預應力混凝土梁橋的設計與施工技術都已達到相當高的水平。本文以在建的孝仙洪高速漢江特大橋為例，詳細介紹了整個0號塊托架的施工技術和工藝流程，為以后橋梁工作者提供一種新方法、新思路去解決類似問題。

1 工程概況

漢江特大橋主橋跨徑布置為（105+180+105）m連續箱梁，頂寬12.75m，底寬6.8m，兩側翼緣寬2.975m。主墩設計為矩形實心墩，墩頂截面尺寸為1.8m×6.8m，墩高32.6m。單個0#塊長度：13.0m，中心高度：11m，腹板厚1.0m，頂板厚0.3～0.5m，底板厚137.7～140cm。0號塊空懸出主墩長度1.7m，梁體混凝土等級采用C55共計618.7方，總重量：1641.5t。

2 鋼板埋設

2.1 承臺鋼板埋設

為考慮0號塊托架采用千斤頂反拉預壓技術，需提前在承臺上預埋16塊80m×80cm×1.6cm 鋼板，埋入到承臺混凝土中。鋼板預埋9根φ25鋼筋入承臺中，并且與承臺鋼筋焊接形成整體，保證具備足夠的抗拉強度。注意要在鋼板頂面開小口，澆筑混凝土時，加強振搗，以防鋼板底面混凝土不夠密實。（如圖1）

2.2 墩身鋼板預埋

墩身鋼板主要承受來自托架的壓力和拉力，尤其是要重點關注鋼板的拉力，這是托架穩定的關鍵部位。墩身鋼板采用8塊100m×100cm×1.6cm鋼板，分別埋設在兩個墩身上，對稱預埋，鋼板上預埋12根φ32的鋼筋入墩身中，與墩身鋼筋焊接，并且需在每塊鋼板上預留4個4cm的孔洞，澆筑完成后，用φ32的精軋螺紋鋼對穿錨固。（如圖1）

3 托架搭設

0#塊支架采用桁架支架，支架主桁采用雙拼45Ia工字鋼，與矩形墩直接相連，橫梁采用雙拼45Ia工字鋼，縱梁采用25Ia工字鋼，支架頂部鋪設模板。

3.1 牛腿支架

整個托架受力的關鍵點在于牛腿支架是否能夠承受住上部結構傳來的荷載，并且能夠把荷載傳遞到墩身上去。外側牛腿是起到支撐外部懸挑1.7m出來的這部分荷載，內側牛腿起到支撐箱梁內部6m處懸空部分的荷載。箱梁的腹板處應力最大，因此采用雙拼45Ia工字鋼，設置在腹板位置處，與墩身鋼板焊接牢靠，整個牛腿支架之間搭設剪刀撐和水平橫撐，形成整體，提高了支架的整體安全性。

3.2 橫向受力梁

外側牛腿支架上面設置2道雙拼14米45Ia工字鋼，做為承重橫梁。內側牛腿支架上面設置4道雙拼14米45Ia工字鋼。承重橫梁主要承受0號塊懸空部分的荷載，橫梁要按間距均勻布置在牛腿支架上，且需對橫梁焊接加筋板加固，保證雙拼橫梁受力的穩定性。

3.3 縱向分配梁

縱向分配梁采用25Ia工字鋼布置在受力橫梁上，間距50cm布置，對稱滿鋪整個14m橫梁平面，考慮到0號塊外側懸空部分底面有一定的斜度，用鍥行木塊調整到位，0號塊施工完成后，拆底模也比較方便。

3.4 底板鋪設

在整個支架牛腿、橫梁和縱梁都正確搭設完畢后，在內側牛腿支架縱梁上鋪設6.8m×6m×1.0cm的底模鋼板，外側懸空牛腿支架縱梁上鋪設6.8m×1m×1.0cm和6.8m×0.7m×1.0cm的底模鋼板。（考慮外側底板0.7m處有斜度）

3.5 托架驗算

托架采用MIDAS/CIVIL2015軟件進行受力驗算，在軟件中建立托架的空間模型，對于型鋼采用梁單元，底板采用板單元，支架與墩身鋼板用固接，牛腿支架、橫梁與分配梁連接采用彈性連接，按照懸臂端鋼筋混凝土自重、模板自重和施工荷載的安全系數1.2倍施加應力。首先對托架的整體穩定性、剛度、強度、抗傾覆進行了分析，再提取各個關鍵部位的內力，對焊縫、預埋鋼板、連接點進行分析。整個驗算結果表明，托架的各項性能指標均滿足設計及規范要求。

4 托架預壓

支架預壓采用穿心千斤頂配合JL32精軋螺紋鋼反拉的方式進行。千斤頂反拉預壓荷載產生的結構內力與混凝土荷載相比較，荷載值大小相同，荷載分布由分布荷載變為集中荷載，產生的結構內力大于混凝土，故可以滿足施工安全的要求。千斤頂設置在支架縱梁頂面左右腹板下方位置，共16個（120T）；千斤頂下設置雙拼I45a工字鋼將千斤頂荷載傳遞至縱梁，JL32精軋螺紋鋼豎向垂直受力于預埋在承臺鋼板上。千斤頂配合的JL32精軋螺紋鋼承臺預埋鋼板位置如圖一所示。按照0#塊箱梁懸挑段重量的1.2倍加載，計算千斤頂加載值。根據設計圖紙計算得到0#塊懸挑段斷面面積為34.088m2，0#塊懸挑段長度為6+1.7+1.7=9.4m，C55混凝土比重取26kN/m3，0#塊懸挑段重量為8331kN。每個千斤頂的設計預壓荷載為8331*1.2/16=624.8kN，施工時按加載62.5T進行。預壓試驗實測的托架彈性變形為3.5mm。

5 預拱度設置及底模調整

在支架上澆筑箱梁混凝土施工過程中，支架要產生一定的撓度。因此，為使箱梁在混凝土澆筑后能獲得設計規定的線型，須在施工時設置一定數值的預拱度。在確定預拱度時應考慮支架在荷載作用下的彈性變形，作為設置預拱度的依據。通過調整底模的標高，實現預拱度的精確設立。底模立模標高=設計標高+計算的預拱度值+托架的彈性變形值。

6 結論

實踐證明，本次采用的施工技術方案，既能夠保證結構的安全穩定性，又能滿足施工需求，同時采用的千斤頂反拉預壓技術和一般普通的預壓方案相比，具有控制精確、安全可靠、簡單利于施工操作，大大的減少了工期成本。

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