熱帶季風氣候地區矮塔斜拉橋墩梁臨時固結施工技術

金波

摘 要：預應力混凝土連續箱梁采用懸臂澆筑施工時，橋墩兩側難以保持絕對平衡，為在不平衡中保持穩定，必須在結構上或者施工中采取臨時平衡措施。本文結合某橋梁工程論述了熱帶季風氣候地區矮塔斜拉橋墩梁臨時固結施工技術，為連續梁懸臂掛籃穩定安全施工提供結構保障，并輔以工程實例進行說明，旨在為該地區矮塔斜拉橋墩梁臨時固結施工技術提供參考。

關鍵詞：熱帶季風地區;矮塔斜拉橋;墩梁臨時固結;施工技術

0 前言

預應力混凝土連續箱梁采用懸臂澆筑施工所用的主要設備為掛籃，掛籃進行懸臂澆筑時，橋墩兩側難以保持絕對平衡，為在不平衡中保持穩定，必須在結構上或者施工中采取臨時平衡措施，如墩梁固結等措施。

針對橋墩梁臨時固結領域，近年來國內外學者進行了大量研究。葛其寶[1]針對設計圖紙中不給出墩梁固結臨時支墩設計圖的情況，通過體內臨時支座和體外臨時支墩的方案比選以及受力分析，確定了墩梁臨時固結的結構，保證了抗傾覆安全系數大于1.5倍的要求，并敘述了臨時支座的施工方法。同時在臨時支座頂設置5 cm厚硫磺砂漿并預埋電阻絲以利于后續的拆除作業;劉維軍[2]對于預應力混凝土連續梁懸臂澆筑工法而言，確保懸臂澆筑施工過程中的T構安全穩定至關重要，本文以某大橋為例，分析了T構傾覆的最不利工況，詳細計算了懸臂T構的傾覆荷載（最大不平衡変矩和豎向反力）及臨時錨固鋼筋;王廣生等[3]預應力混凝土連續箱梁橋懸臂施工過程中，為平衡懸臂施工不平衡荷載產生的力矩，確保結構的安全可靠，需要將墩梁臨時固結。以蘇丹西納公路大橋為例，闡述懸臂施工過程中不平衡力矩的計算工況和方法，并介紹了臨時固結的解除順序;王曉勇[4]介紹了懸灌連續梁臨時固結的常見形式，結合工程實例，對鋼管混凝土臨時支墩與墩頂臨時固結塊進行比選，指出鋼管混凝土臨時支墩適用于墩身較低的連續梁施工，而墩頂臨時固結塊適用于墩身較高的連續梁;郅友成[5]針對某些鐵路項目懸臂澆筑預應力混凝土連續梁時，墩梁臨時固結體系需施工單位自行設計的情況，通過分析懸臂施工過程中的“T”構傾覆荷載、不平衡彎矩的計算工況和計算方法，確定合理有效的墩梁臨時固結體系，確保連續梁施工過程中梁體結構的穩定和安全。

綜上所述，目前墩梁臨時固結領域研究成果頗豐，但是針對熱帶季風氣候地區矮塔斜拉橋墩梁臨時固結施工技術的研究并不廣泛，缺乏相對成熟的經驗和施工工藝。為研究熱帶季風氣候地區矮塔斜拉橋墩梁臨時固結施工技術本文以某橋梁為依托工程，研究在濱海平原、臺風登陸區等最不利環境中連續梁懸臂掛籃施工保持平衡穩定及安全的方法，為該地區矮塔斜拉橋墩梁臨時固結施工提供參數及寶貴經驗。

1 工程概況

1.1 項目簡介

某橋梁工程項目起點位于海南省萬寧市東部和樂鎮，與疏港路相接，起點樁號K0+500，跨越萬寧小海，終點位于鹽墩村，設置平面交叉與縣道×432相接，終點樁號K2+972.175，路線全長2.472 km，其中橋梁長1 835 m。主橋跨徑布置為（80+138+80）m，全長298 m。橋位地表水體為小海海水，施工期間測得其水深1.9 m～3 m不等，并受潮汐影響，潮差約1.5 m，對施工影響較大。主橋設計為雙塔三跨中央雙索面混凝土矮塔斜拉橋，塔梁固結、塔墩分離結構，主梁為變高度混凝土連續箱梁，單箱三室，整幅布置，梁與墩之間設置雙曲面球型減隔震支座。0#1#塊、邊跨采用鋼管樁落地支架現澆，其余主梁塊段采用掛籃懸臂現澆。

1.2 連續梁臨時固結設置背景

主橋連續梁懸臂施工時，首先利用承臺及主墩布置鋼管樁落地支架澆筑墩頂段，墩梁設置臨時固結設施從而保證懸臂施工的平衡、穩定。在已澆筑的墩頂梁段上組裝懸臂施工所用的兩套掛籃，分頭兩側逐段平衡澆筑。由于本項目處于濱海環境，屬于臺風登陸區，由于風荷載的隨機性也會產生不平衡荷載，因此墩梁臨時固結需要充分考慮臺風的最不利因素，從而確保施工安全。

2 施工工藝

2.1 施工要點

2.1.1 臨時固結預埋件施工

主橋連續梁0#、1#塊現澆施工采用鋼管樁落地支架方案。利用承臺及主墩布置支架，在主墩兩側預埋牛腿+承臺鋼管樁做支撐鋪設縱橫向分配梁并鋪設方木、模板;墩頂設置臨時C50混凝土支座，內部設置錨筋，預埋共136根精軋螺紋鋼筋錨固，墩身兩側鋼管樁內預埋共48根精軋螺紋鋼，一端埋深至承臺，一端錨固至箱室內或箱梁頂。圖1～圖3分別為承臺預埋件布置圖、鋼管樁精軋螺紋鋼預埋圖、墩頂精軋螺紋鋼預埋圖。

2.1.2 臨時支座施工

墩頂設置臨時支座采用C50混凝土，頂面與箱梁底面平齊兼做模板，內部布置鋼筋，臨時支座底鋪設5 cm細砂與墩身隔離，預埋墩身精軋螺紋鋼穿過臨時支座套φ50塑料波紋管，確保后續C50混凝土臨時支座方便拆除，墩頂臨時支座施工如圖4所示。

2.1.3 墩身預埋精軋螺紋鋼施工

臨時支座澆筑完后，安裝永久支座，鋪設底模綁扎0#1#塊鋼筋骨架，預留0#1#塊精軋螺紋鋼，一次性澆筑0#1#塊。待強度達到100%后張拉預應力鋼絞線。掛籃在0#1#塊上拼裝前張拉墩身預埋共136根φ32精軋螺紋鋼進行臨時鎖緊錨固，單根設計張拉力15 t，采用YGM-32錨具及連接器。從而確保后續掛籃懸臂施工安全。

2.2 墩頂臨時固結監測

在懸臂施工過程中，臨時固結的安全關系到整個結構的安全。因此，為了保證結構的安全，在臨時固結結構體系C50混凝土臨時支座中埋設傳感器（測試豎向壓應力），以了解其結構應力安全。傳感器埋設沿橫橋向每側2個合計4支傳感器，同時臨時固結在施工過程中須安排專人進行定期外觀檢查，主要檢查臨時固結結構混凝土是否有新增裂縫、是否有混凝土壓潰等現象。臨時固結體系應力布置示意如圖6所示。

3 施工注意事項

3.1 臨時固結注意事項

①承臺、墩身的臨時固結設施預埋件數量、位置須滿足設計圖紙及規范要求。

②臨時支座須在墩頂0號塊底模安裝前完成，墩頂與臨時砼支座須采取措施設置隔層便于拆除。

③墩頂01#塊澆筑后強度達到100%進行預應力張拉，完成后對墩身與箱梁預埋精軋螺紋鋼張拉錨固，張拉荷載嚴格按設計張拉力，張拉完成后方可進行掛籃懸臂施工。

④張拉錨固后精軋螺紋鋼須上雙螺帽，確保牢靠不松動。

⑤拆除臨時固結混凝土支座及鋼筋時，注意保護永久支座及梁底，不得損傷梁底。

3.2 其他施工注意事項

①安裝鋼管立柱時需保證垂直度，并與墩身連接牢固。

②安裝分配梁、牛腿等構件時需測定各構件的平面位置、控制好各部位高程，確保受力均勻。

3.3 安全事項

①預埋墩頂臨時固結鋼筋及澆筑臨時支座，必須搭設牢固的作業平臺。

②高空作業工人必須系好安全帶，正確佩戴安全防護用品。

③臨時用電嚴格按照“一機、一閘、一漏、一箱”設置。

4 結論

預應力混凝土連續箱梁采用懸臂澆筑施工時，橋墩兩側難以保持絕對平衡，為在不平衡中保持穩定，必須在結構上或者施工中采取臨時平衡措施。墩梁臨時固結是一種用于連續梁懸臂施工確保穩定的結構，通過采用體外體內相結合方式（外柔內剛）的臨時固結結構，可有效預防減少濱海地區不利環境風荷載對連續梁掛籃施工的不利因素，本工程實際施工效果良好，確保了工程質量與安全，具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]葛其寶.墩梁臨時固結設計及施工[J].鐵道建筑技術，2013（07）：87-90.

[2]劉維軍.某大橋掛籃法施工墩梁臨時固結方案計算分析[J].工程技術研究，2019，4（01）：246-248.

[3]王廣生，甄玉杰，馮云成.蘇丹西納公路大橋墩梁臨時固結設計與計算[J].中外公路，2012，32（04）：174-177.

[4]王曉勇.談懸灌連續梁臨時固結施工工藝的優缺點[J].山西建筑，2016，42（02）：180-181.

[5]郅友成.懸臂澆筑連續梁臨時固結體系計算分析[J].鐵道建筑技術，2014（S1）：61-64.