探討某大橋墩頂 0#、1#塊現澆托架的施工建設方案

吳文濤

（貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

該文立足于項目工程全局，對施工中人力、材料、機械、資金等施工要素優化策略進行分析，結合施工規律和方案要求進行了工藝優化。主橋168 m 連續剛構箱梁為重點控制工程，而墩頂0#、1#塊的施工作為關鍵工程，因此對其開展工藝研究具有重要的意義，是一項需求迫切、見效快的社會公益性交通基礎設施。

1 工程概況

某高速大橋，橋位區屬平原地貌，地形平坦，農田廣布，路線呈南北走向，它的建設為兩岸原本靠輪渡通行的兩鎮帶來了極大的便利，同時拉近了兩岸的經濟聯系，為人們提供更加便捷、舒適的服務。該橋梁工程20～23#墩主橋上部構造為（102+168+102）m，三跨預應力混凝土變截面連續剛構箱梁。

1.1 橋跨結構

（1）橋梁高度168 m，橋梁類型為預應力變截面連續剛構箱梁，箱梁底板厚度與梁高符合拋物線變化趨勢，中支點與根部梁高10 m，跨梁梁高3.5 m，箱梁頂板懸臂2.75 m，頂板寬12 m，厚度0.2～1.25 m。

（2）箱梁腹板厚度0.5 m、跨中合龍段至支點距離分別為0.6 m、0.75 m、0.9 m。

（3）箱梁0#塊設2 道橫隔板與主墩墩身相對接，橫隔板厚1.6 m，箱梁1/4 跨和跨中處設置0.4 m 厚橫隔板，邊跨支點處設置2 m 厚端隔板。

1.2 0#、1#塊梁段結構

168 m 連續剛構箱梁劃分為2個T 構，0#梁與1#梁分別長10 m 和3 m，單個T 構縱向可分21個梁段和1個合龍段，主梁立面圖及橫斷面構造圖如圖1 所示。

圖1 0#、1#塊立面圖及橫斷面構造圖

2 墩頂0#、1#塊施工

2.1 工藝流程（圖2）

圖2 0#、1#塊托架現澆施工工藝框圖

2.2 0#、1#塊現澆托架設計

在21#、22#主墩墩身施工時，箱梁托架合適位置處設置預留孔和預埋件，完成墩身施工工序后，采用塔吊安裝、焊接托架[1-3]。

墩頂托架主要由撐桿、三角牛腿、降落硬撐、橫梁、調坡架、分配梁組成；撐桿采用2I25b，三角牛腿的主縱梁采用2I45b，斜撐為2[32b，平聯和剪刀撐采用2[20b 槽鋼；撐桿2I25b 通過墩身上的預留槽口進行安裝，2I45b 主縱梁在墩身施工時預埋進墩身混凝土里，底部與2I25b 撐桿進行焊接固定[4-6]。堆載預壓區域示意圖如圖3 所示。

圖3 堆載預壓區域示意圖

2.3 0#、1#塊現澆托架預壓施工

施工前進行預壓以保障托架結構穩定，采用堆載預壓法，選用鋼材或混凝土預制塊，嚴格遵守加載標準預壓。通過預壓獲得彈性變形數據并消除非彈性變形，預壓過程中對支架牢固程度及穩定性進行檢測[7-8]。

托架安裝完畢后，進行支架尺寸檢測，確保支架符合方案需求且參數達標，根據設計要求進行錨固和焊接，使各節點焊接縫符合工藝要求，結構穩定為橋梁提供足夠承載力。加強施工檢測，支架外形、質量、安裝等均驗收合格，確保各項指標符合施工規范后，方可進行加載預壓工序。

托架使用前按不小于0#、1#梁段混凝土重量的120%進行預壓，直接作用在托架上的荷載為0#梁段懸空3.5 m（單肢墩頂上1.5 m 寬度范圍內不堆載）、1#梁段3 m，墩柱包邊1.2 m（單肢墩頂上1.5 m 寬度范圍內不堆載），確定預壓總加載580 t，托架兩側同步加載。通過預壓操作消除托梁非彈性變形，施工過程中荷載盡量均勻，并加強指標檢測獲取托梁彈性變形數值，通過立模標高數據與設計值的比對，確保箱梁施工規范、質量達標，保障各項指標在允許誤差范圍內。

托架壓載逐級進行，分別按照箱梁設計重量60%、105%、120%的承載量加荷，施工前對支架部件結構質量進行全面檢測，一級加載后，確保支架沉降穩定后，方可進行下一級別加載。對托架壓載和卸壓等操作時均應確保托架兩側同步進行，托架塔搭設完畢后需采用水準儀進行頂板高程的測量，觀測兩次預壓后的差異，托架加載后在同一觀測點進行觀測，獲取回彈值和沉降數據，與標準工藝指標進行比較，調整托架高程為后續施工奠定基礎。需專業工程技術人員進行托架沉降觀測和數據記錄。

2.4 0#、1#塊現澆托架結構驗算

利用midas civil 軟件進行建模，建立三角牛腿托架、橫梁、調坡架、模板的受力模型，采用彈性連接方式對上下型鋼進行連接，對三角牛腿托架端部設置固結約束[9-10]。經軟件模擬計算得出：

（1）托架斜撐C2[32b：最大壓彎組合應力為99.6 MPa＜215 MPa，最大剪應力為1.2 MPa＜125 MPa，均符合標準強度要求。

（2）托架（2I25b）：最大壓彎組合應力為176.7 MPa＜215 MPa，最大剪應力為97.0 MPa＜125 MPa，均滿足方案標準規范要求。

3 施工注意事項

（1）根據方案設計，分配梁需通長，焊接時應滿足型鋼長度、焊接強度工藝指標要求。

（2）在進行托架施工時，必須嚴格按照圖紙所示尺寸進行施工焊接，且必須焊接牢固。

（3）主梁兩側平臺需于施工前安裝防護裝置，確保兩者間距小于1.2 m 且高度大于1.5 m，防護裝置中間連接好安全網。

（4）托架使用前應進行預壓，根據項目施工方案要求逐級加載重量。加載需分層堆碼，對加載重量嚴格控制，捆扎牢靠避免重物掉落。

（5）模板鋪設前需進行標高測量，嚴格執行操作規范控制托架高度，認真核查其承重梁，尤其是關鍵部位的焊接情況，確保荷載作用下托架無變形。

（6）嚴防吊物撞擊或者沖擊托架平臺。

（7）作業過程中必須由專業人員現場指揮。指揮人員嚴密觀測托架承載變形情況，判斷托架有無結構異常，對存在異常變形情況的及時通知現場施工人員停止施工，并采取有效措施加固，避免出現安全事故。

（8）托架平臺上作業人員數量適當控制，不宜過多。

（9）特殊作業要求下，需要臨時拆除安全防護裝置的，必須提交負責人同意，作業人員現場指導下拆除，并采取其他安全防護措施，作業結束后將安全防護裝置恢復。

（10）加載或卸載施工環節，須加強現場安全保護工作，確保工序正常運行。

4 結論

綜上所述，對高速公路大橋墩頂0#、1#塊現澆托架施工方法進行了總結。該文從工程的全局出發，在參考傳統預埋鋼板焊接牛腿支架的施工工藝基礎上，創新性地提出預埋工字鋼焊接牛腿支架施工工藝，使結構受力更加明確，提高了結構安全性，且施工更加便捷。不僅提供了一種新的施工思路，同時具有良好的社會、經濟效益。