復雜水域大跨度寬幅矮塔斜拉橋柱墩復合式現澆支架0#塊施工技術分析

陳 瑞 （安徽省路港工程有限責任公司，安徽合肥230011）

1 工程概況

蘇滁現代產業園滁州大道跨清流河大橋主橋為雙幅（77+135+77m）三跨矮塔斜拉橋，采用塔梁固結，塔墩分離的結構體系。主梁橫斷面采用單箱三室斜腹板截面形式，主梁截面高度在縱向按拋物線形變化，其中墩頂梁高為5.14m，跨中梁高為2.78m，梁底曲線按照2次拋物線線形過渡。橋面寬度為30m，兩側懸臂長度各為5.5m，主梁O號階段施工時應在主墩附近搭設臨時支架，為降低施工難度，增強支撐體系整體性，提高現場施工效率等，項目采用復雜水域大跨度寬幅矮塔斜拉橋柱墩復合式現澆支架0#塊施工技術。

2 技術特點

①采用外部鋼立柱打設裝置進行鋼立柱插打施工，并通過導向套管控制鋼立柱的打設方向；當鋼立柱打設至設定深度后，先通過校位螺栓及定位夾板校正鋼立柱的豎直度，再在鋼立柱的外周設置第一柱箍，并通過柱底連接栓將箍側壓板與支撐底板連接牢固，可擴大鋼立柱底部的承載范圍，改善鋼立柱插打效果。

②在橋梁承臺上設置現澆的固結柱，可實現固結柱和鋼管樁的組合承載，可大幅提升支撐體系的承載能力和穩固性，改善支撐體系的受力性能。

③在鋼立柱上套設第三柱箍，并在第三柱箍的外側設置壓板連接板，使壓板連接板與第三柱箍通過轉動鉸或滑槽連接，并在壓板連接板背離鋼立柱側設置防浪壓板，通過壓板連接板和防浪壓板提高鋼立柱防浪抗刷性能。

④在鋼立柱的外側設置可隨水位變化的防浪體，有效降低水浪及用水高度對鋼立柱的影響，提升支撐體系的防水效果。

⑤在撐梁連板和柱側牛腿的頂端設置橫向撐梁和支撐平臺板，并通過撐梁校位栓控制橫向撐梁及支撐平臺板的頂面標高，在支撐平臺板與橋梁墩柱、固結柱之間設置平臺錨拉筋，有效改善支撐平臺板布設的質量。

3 工藝原理

3.1 鋼立柱準確導向打設

通過導向套管控制鋼立柱的打設方向，并可通過校位螺栓及定位夾板校正鋼立柱的豎直度，再在鋼立柱的外周設置第一柱箍，通過柱底連接栓將箍側壓板與支撐底板連接牢固，可擴大鋼立柱底部的承載范圍，改善鋼立柱插打效果。

3.2 支撐鋼管組合控位

在第二柱箍外部焊接柱間連板，通過柱間連板上的鋼管套管與緊固弧板組合緊固支撐鋼管的位置，實現了支撐鋼管的組合控位。

3.3 鋼立柱防浪沖刷

在鋼立柱上套設第三柱箍，并在第三柱箍的外側設置柱側防浪體，通過浮托撐袋對柱側防浪體提供浮托力，通過壓板連接板及防浪壓板進行防浪，改善了鋼立柱防浪沖刷的性能。

3.4 橋梁承臺的定位

在側模支撐板上設置同軸的第一撐桿和第二撐桿，并通過側模定位槽、輔助控位板及側模校位栓控制承臺側模的橫向位置，提高了橋梁承臺定位的質量。

3.5 橋梁組合承載

對橋梁承臺的上表面設置固結柱，并在固結柱的內部設置柱內錨定板，可有效提升固結柱與鋼立柱的組合承載效果。

3.6 支撐平臺布設

分別在撐梁連板和柱側牛腿的頂端設置橫向撐梁和支撐平臺板，并通過撐梁校位栓控制橫向撐梁及支撐平臺板的頂面標高，在支撐平臺板與橋梁墩柱、固結柱之間設置平臺錨拉筋，可有效改善支撐平臺板布設的質量。

4 施工工藝流程

圖1 工藝流程圖

4.1 操作要點

4.1.1 施工準備

施工前按照測量規范要求布設導線點、水準點及各類監控點，利用設計成果，采用全站儀、水準儀進行閉合復測，確保達到各項規范的使用要求及對支架的結構安全穩定性進行驗算、交底等。

4.1.2 支撐鋼立柱打設

①勘測確定鋼立柱的平面布設位置，并在鋼立柱打設位置的地基土體上表面依次設置底板撐袋和支撐底板，并使支撐底板中心部位的導向套管與鋼立柱的軸線重合。

②采用外部鋼立柱打設裝置進行鋼立柱插打施工，并通過導向套管控制鋼立柱的打設方向。

③鋼立柱打設至設定深度后，先通過校位螺栓及定位夾板校正鋼立柱的豎直度，再在鋼立柱的外周設置第一柱箍，并通過柱底連接栓將箍側壓板與支撐底板連接牢固。

4.1.3 柱間支撐鋼管的布設

①根據支撐鋼管布設位置要求、在鋼立柱上套設第二柱箍，并在第二柱箍外部焊接柱間連板，間連板上設置鋼管套管。

②將支撐鋼管的底端插入鋼管套管內，通過緊固弧板將支撐鋼管與鋼管套管連接牢固。

4.1.4 柱側防浪體設置

①分析確定鋼立柱外部常水位及波浪高度情況，并在鋼立柱上套設第三柱箍；在第三柱箍的外側設置壓板連接板，并使壓板連接板與第三柱箍通過轉動鉸或滑槽連接。

②在壓板連接板的下表面設置浮托撐袋上表面設置壓板豎桿、背離鋼立柱側設置防浪壓板，并在防浪壓板與壓板豎桿之間設置彈性控位筋。

③通過外部加氣設備向浮托撐袋內加氣對壓板連接板提供浮托力。

圖2 鋼立柱支撐體系布設結構示意圖

圖3 緊固弧板結構示意圖

4.1.5 橋梁承臺施工

①在橋梁基樁的頂部套設基樁抱箍，并在基樁抱箍與承臺底模之間設置樁頂支撐栓和底模撐板。

②在鋼立柱的外側套設第四柱箍，并在第四柱箍面向橋梁承臺側設置側模支撐板；在側模支撐板上設置同軸的第一撐桿和第二撐桿，并使第一撐桿和第二撐桿的另一端分別通過撐桿端鉸與側模壓板連接。

③使側模壓板與側模定位槽連接，并使側模定位槽內的輔助控位板與側模校位栓連接。

④通過側模校位栓控制承臺側模的橫向位置，通過樁頂支撐栓控制承臺底模的位置，并校正承臺側模與承臺底模連接的密閉性。

⑤依據現行規范要求進行橋梁承臺混凝土的澆筑和養護施工。

圖4 橋梁承臺澆筑施工結構示意圖

4.1.6 臨時固結柱施工

①對橋梁承臺的上表面進行鑿毛，并綁扎鋼筋籠、支模澆筑混凝土，形成固結柱。

②在固結柱的內部設置柱內錨定板，并在固結柱與臨近的鋼立柱之間設置柱間連接筋。

③在固結柱的頂端澆筑形成柱側牛腿。

圖5 固結柱與鋼管樁布設結構的平面示意圖

4.1.7 橋梁墩柱及支撐平臺板施工

①根據勘測確定的橋梁墩柱位置，依據現行規范要求支設墩柱模板，并進行橋梁墩柱澆筑及養護施工。

②在鋼立柱的頂部設置第五柱箍、并在第五柱箍的外部設置箍側螺板，并在撐梁校位栓的頂端設置撐梁連板。

③分別在撐梁連板和柱側牛腿的頂端設置橫向撐梁和支撐平臺板，并通過撐梁校位栓控制橫向撐梁及支撐平臺板的頂面標高。

④在支撐平臺板與橋梁墩柱、固結柱之間設置平臺錨拉筋。

圖6 支撐體系布設結構示意圖

圖7 支撐體系布設結構示意圖

4.1.8 0 #塊箱梁澆筑施工

①根據0#塊箱梁的斷面形狀和澆筑荷載要求，在臨時支撐的頂面布設支撐方木、分配梁和腹板支架。

②在分配梁上布設箱梁底模，在腹板支架上布設箱梁側模，綁扎箱梁鋼筋籠后支設箱梁內模。

③校核箱梁模板的空間位置和連接密閉性，進行箱梁混凝土澆筑和養護施工。

圖8 0#塊支架縱斷面示意圖

圖9 0#塊支架橫斷面圖

5 質量安全主要控制措施

①在面外設置扶手支撐，支撐在臨時固結柱或永久柱上，水平聯系和剪刀撐均采用14a槽鋼。槽鋼與鋼管樁連接采用10mm厚豎向鋼板焊接過渡，交叉處焊接采用圍焊。

②在每排630鋼立柱中都設置平聯結構。平聯在距離承臺頂高度為5m，9m位置設置兩道，平聯在面內設置水平聯系和剪刀撐。

③在相鄰的支撐鋼管之間設置橫向連接筋，并應確保橫向連接筋的連接強度和穩固性。

④支撐鋼管的底端插入鋼管套管內，并應確保支撐鋼管與鋼管套管的連接強度。

⑤支撐鋼管的底端插入鋼管套管內，并應確保支撐鋼管與鋼管套管的連接強度。

6 結論

復雜水域大跨度寬幅矮塔斜拉橋柱墩復合式現澆支架0#塊施工新技術應用研究，研發了裝配式施工裝置，將裝配式工程裝置和支架體系應用于支架搭設過程中，在提升現場施工效率降低現場施工的難度，同時在橋梁承臺上設置現澆的固結柱，實現固結柱和鋼管樁的組合承載，大幅提升支撐體系的承載能力和穩固性，改善支撐體系的受力性能。經全壽命周期造價分析，該技術在各工程領域施工有較高推廣價值。