基于螺栓連接托架法的高架橋蓋梁施工技術(shù)探討

金學(xué)毅

（中鐵一局集團市政環(huán)保工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

道路高架橋施工現(xiàn)場條件有限，需要綜合考慮既有道路的通車和行人安全問題，因此，常規(guī)的滿堂支架施工技術(shù)，難以滿足蓋梁施工要求。而托架法可根據(jù)現(xiàn)場地形和橋梁工程的實際情況，布設(shè)有針對性的支撐體系，對既有道路造成的影響也比較小，可保證各道工序高效有序地開展。基于此，開展道路高架橋工程蓋梁支撐體系施工的探討分析就顯得尤為必要。

1 工程概述

育才路高架橋左幅橋梁全長609.58 m，右幅橋梁全長647.08 m，橋?qū)?4.5 m，采用4×（4×40）預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）簡支（橋面連續(xù)）T梁，橋臺為樁柱橋臺、U型橋臺（重力），橋梁采用樁基礎(chǔ)。育才路高架橋蓋梁共有四種截面形式11.4 m×2.2 m×2 m、11.4 m×2.2 m×2.2 m、11.4 m×2.2 m×2.6 m、11.4 m×2.2 m×3.2 m，蓋梁為懸臂式蓋梁，懸臂長度3.7 m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土體系，混凝土采用C50，預(yù)應(yīng)力采用15.2 mm低松弛高強度鋼絞線。

2 施工重難點分析

就育才路高架橋左幅橋梁而言，長度比較大，跨越了既有道路，蓋梁結(jié)構(gòu)采取了懸臂式蓋梁，受到地理位置和結(jié)構(gòu)特點的影響，在具體施工中，存在很多重難點，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，育才路高架橋左幅橋梁為城市改造區(qū)域，既有道路人流和車流比較大，在具體施工中，不能影響正常的通車，因此，傳統(tǒng)的滿堂支架無法滿足施工要求。矩形墩柱，抱箍法難以施工。同時，因為單端懸臂長度較大，傳統(tǒng)的預(yù)留鋼棒法施工過程中易發(fā)生側(cè)向滑移。

第二，蓋梁為懸臂式蓋梁，懸臂長度3.7 m，施工周圍條件復(fù)雜，長懸臂梁安全文明施工難度比較大。傳統(tǒng)的三角托架各連接部位采用焊接工藝，文章所示方法三角托架各部位采用高強螺栓連接，在保障施工安全、降低施工難度的同時，大幅度提高了工字鋼等材料的周轉(zhuǎn)使用次數(shù)及利用率。

3 蓋梁支撐體系施工要點

3.1 明確施工技術(shù)要點

就案例工程而言，為4×（4×40）預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）簡支（橋面連續(xù)）T梁，橋臺為樁柱橋臺、U型橋臺（重力），橋梁采用樁基礎(chǔ)，再加上在具體施工中，存在很多重難點，為保證施工質(zhì)量，必須嚴格按照相關(guān)要求，把控好蓋梁施工的每個要點，做好以下施工準備，①操作平臺，在墩身兩側(cè)預(yù)埋Φ50鋼棒做為操作平臺支撐，在支撐上鋪設(shè)10#槽鋼，間距300 mm，平臺外側(cè)設(shè)1.2 m高的防護欄，平臺四角及中間位置豎向護欄采用75 mm的等邊角鋼，等邊角鋼之間采用?16 mm的鋼筋加密，鋼筋間距25 cm。水平桿設(shè)兩道，采用75 mm的等邊角鋼，在護欄四周設(shè)綠色密目網(wǎng)全部圍擋。②模板制作：本工程蓋梁組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為保證蓋梁施工質(zhì)量，模板采取了高強度定制鋼模板，可在工程預(yù)制加工生產(chǎn)，通過運輸車輛運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之后再進行拼裝。③利用全站儀通過測量放線的方法，確定出墩柱施工的位置和標高。本工程施工中，蓋梁技術(shù)要求如表1所示。

表1 蓋梁技術(shù)要求

3.2 托架安裝

本工程蓋梁施工中采取了托架法，是一種由工字鋼組成的三角托架桿件，既能為既有道路車輛和行人的通行營造良好條件，而且還能很好的承受橫梁傳遞的荷載，將荷載傳遞給預(yù)埋件和對拉桿，拉桿采取了PSB830φ32精軋螺紋鋼筋，預(yù)埋鋼板為Q235C。底模架設(shè)在連續(xù)梁墩柱混凝土之上，焊接而成的三腳架結(jié)構(gòu)搭設(shè)在橋墩兩側(cè)，為有效減少計算自由長度，第一類橋墩為四道三角托架布置，間距0.83 m，第二類橋墩為三道三角托架布置，間距0.95 m，第三類橋墩三道三角托架布置，間距為0.75 m，第四類橋墩三道三角托架布置，間距為0.65 m。斜撐與橋墩連接處，預(yù)埋600 mm×20 mm×300 mm鋼板，鋼板后焊接U型螺紋鋼錨筋，長度為1 270 mm。鋼板四周設(shè)置12顆M20高強螺栓。構(gòu)造圖如圖1所示：

圖1 托架結(jié)構(gòu)示意圖（mm）

工字鋼與模板桁架之間設(shè)置8 cm方木楔形塊，以方便底模的拆除。托架安裝采用塔吊/汽車吊配合施工。現(xiàn)場以臨時吊架做施工平臺，吊架固定于墩柱預(yù)埋鋼筋上。托架安裝完畢驗收合格后進行預(yù)壓，根據(jù)相關(guān)要求，橋梁單柱墩蓋梁施工支架（第一次使用時）為防止變形過大影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全，需進行預(yù)壓。蓋梁施工總荷載，則q總= 6.88 t/m2。預(yù)壓重量取總荷載重量的1.1倍。先在托架面放線出蓋梁位置，然后由中至邊擺放混凝土配重塊，均勻加載。預(yù)壓目的是消除托架的非彈性變形，檢測托架彈性變形，因此預(yù)壓時間根據(jù)檢查托架的變形而定，從加至滿載起算原則上不少于48 h，但當變形達到穩(wěn)定時可以停止。預(yù)壓前，設(shè)置托架變形測點，每個托架變形觀測點設(shè)置位置與數(shù)量：水平橫向支撐左右兩側(cè)Ⅰ28a中間、端部設(shè)置四個觀測點，左右斜撐中間、端部設(shè)置四個觀測點。觀測其相對位移情況，記錄觀測數(shù)據(jù)，當托架變形明顯加大時，加大觀測密度，隨時反饋信息。預(yù)壓完成后，整理數(shù)據(jù)，根據(jù)托架變形和回彈量確定支架的預(yù)拱度數(shù)值。

3.3 底模安裝

為保證綠色安全施工的要求，在底模安裝中，用型鋼設(shè)置承重橫梁(Ⅰ28a)，在承重橫梁上設(shè)橫向分配梁(Ⅰ20a)。底模正式安裝之前，要將橋墩頂部上的雜物清理干凈，選用可靈活吊裝的汽車吊輔助模板施工，每塊模板在安裝前都要進行測量放線，以保證模板的精度，模板縫隙需要有效處理，本工程在模板施工中，為控制漿液滲漏，用鋼楔子來調(diào)整模板縫隙，以保證底模安裝質(zhì)量。

3.4 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎是蓋梁支撐體系施工的主要工序，為保證支撐體系的穩(wěn)定性，在進行蓋梁安裝時，需要綜合考慮機械設(shè)備使用情況、現(xiàn)場施工條件、工程特點等選擇合適的焊接，焊接時要采取雙面焊，在鋼筋綁扎中，需要保證測量放線的準確性，本工程鋼筋安裝及鋼筋保護層厚度允許偏差和檢驗方法如表2所示：

表2 鋼筋安裝及鋼筋保護層厚度允許偏差和檢驗方法表

3.5 預(yù)應(yīng)力管道安裝

對于單柱蓋梁在鋼筋綁扎時就按照設(shè)計圖紙中的固定，將預(yù)應(yīng)力管道安裝到指定位置，利用全站儀來測量預(yù)應(yīng)力管道的標高和安裝的精度，發(fā)現(xiàn)問題偏移及時調(diào)整，安裝完成之后，用鐵絲將預(yù)應(yīng)力管道和鋼筋綁扎成一個整體，以免在混凝土澆筑中位置發(fā)生變動。鋼筋骨架綁扎成型后，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查并簽認后方可進行下一道工序。

3.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土標號為C50混凝土，為保證混凝土連續(xù)地供應(yīng)，本工程用到的混凝土，全部在拌合站拌和，罐車運輸?shù)浆F(xiàn)場后，直接泵送入模，根據(jù)蓋梁的結(jié)構(gòu)形式，混凝土澆筑從懸臂端開始一次性完成，插入式振搗器振搗。澆筑時采用了分層澆筑方法，對稱澆筑，以免因為混凝土自重發(fā)生傾斜，影響最終的施工質(zhì)量，每層混凝土澆筑的厚度最大不應(yīng)超過30 cm，混凝土澆筑完成后，及時用插入式振搗器進行振搗，振動棒與側(cè)模應(yīng)保持5～10 cm距離，嚴禁碰觸模板、鋼筋及其他預(yù)埋件。

在澆筑過程中或澆筑完成時，如混凝土表面泌水較多，須在不擾動已澆筑混凝土的條件下，采取措施將水排除，繼續(xù)澆筑時，應(yīng)查明原因，采取措施減少泌水。澆筑過程中需要對支架、模板以及各種預(yù)埋件的位置進行檢查，發(fā)現(xiàn)偏差及時處理。

混凝土養(yǎng)護采用土工布覆蓋養(yǎng)護法。混凝土澆筑完畢后，覆蓋土工布并灑水養(yǎng)護，確保土工布始終處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間不少于14 d，確保施工成品的質(zhì)量。

3.7 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力束均為單端張拉。錨下控制應(yīng)力均為0.75 fpk=1 395 Mpa；張拉縱向預(yù)應(yīng)力束時采用雙控，應(yīng)以張拉力為主，以張拉伸長量校核。采用三階段張拉施工工藝，即0→初始應(yīng)力（10%σcon張拉控制應(yīng)力）→（20%σcon張拉控制應(yīng)力）→100%σk（持荷5 min）錨固。

3.8 底模及托架拆除

預(yù)應(yīng)力張拉注漿完畢后，待注漿漿液強度達到設(shè)計要求后，即可拆除底模及托架。底模及托架的拆除遵循為先拆底模后拆支架、自上而下的原則。先拆除縱向分配梁I20a工字鋼與模板桁架之間的方木楔形塊，使得底模脫落。通過塔吊或汽車吊逐塊的將底模落下。底模拆除后，拆除托架。松開預(yù)埋鋼板與水平桿及斜撐之間的連接螺栓，自上而下一一拆除水平桿及斜撐。拆除托架后，將預(yù)埋鋼板的位置涂刷與墩身顏色一致的防腐防銹漆，割除外漏螺栓。

4 施工效果分析

在案例工程蓋梁施工中，采取了托架支撐體系，取得了良好的效果，整個施工過程沒有發(fā)生任何支撐體系不穩(wěn)定、安全問題。有效解決了施工中存在的各種重難點，保證橋梁工程各道工序高效、有序地開展，值得在類似工程施工中大量推廣應(yīng)用。

5 結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合工程實例，分析了道路高架橋工程蓋梁支撐體系施工，分析結(jié)果表明，在道路高架橋工程蓋梁施工，存在很多影響因素，需要綜合考慮既有道路的實際以及橋梁工程的具體特點，采取螺栓連接的托架法支撐體系，可為道路高架橋工程蓋梁施工營造一個安全、穩(wěn)定的施工條件，從而保證各道工序能夠高效、有序地開展，才能更好地保證施工質(zhì)量，值得在類似工程中大量推廣和應(yīng)用。