高墩連續(xù)梁邊跨直線段的技術(shù)探索

劉進(jìn)寶

(中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，山西太原 030024)

1 工程概況

新建山西中南部鐵路通道工程DK67+158.7卜家?guī)r湫水河特大橋位于山西省呂梁市臨縣白文鎮(zhèn)卜家?guī)r村橋跨布置4-24 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁+53×32 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁+1-(40+64+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，全橋全長(zhǎng)1 996.84 m，其中1-(40+64+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁上跨218省道曲線半徑800 m，線間距為5.79 m～5.83 m，邊墩墩高27 m，邊墩坡度比為35∶1，梁面距218省道30 m，線路左側(cè)設(shè)置聲屏障。跨218省道連續(xù)梁采用40 m+64 m+40 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，單箱底寬7 m，橋梁全寬13.3 m，左線中心線處梁全長(zhǎng)145.4 m，中支點(diǎn)處箱梁中心梁高5.6 m，跨中箱梁中心梁高3.4 m，梁高及底板厚均以二次拋物線變化。橫隔板均設(shè)置了孔洞以便供檢查人員通過。主橋箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，分為縱向預(yù)應(yīng)力束、橫向預(yù)應(yīng)力束和豎向精軋螺紋鋼筋。其中0號(hào)梁段長(zhǎng)度9 m，1號(hào)～3號(hào)梁段長(zhǎng)3.5 m，4號(hào)～8號(hào)梁段長(zhǎng)4 m，邊跨直線段3.7 m，合龍段2 m。

2 邊跨直線段施工方案優(yōu)選

2.1 滿堂支架施工方案

邊跨直線段采用傳統(tǒng)的滿堂支架施工。經(jīng)計(jì)算分析，存在以下問題:1)滿堂支架搭設(shè)高度過高，且邊跨直線段長(zhǎng)度只有3.7 m，支架存在失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。2)墩身高，且邊墩坡比為35∶1，滿堂支架無法搭設(shè)至墩身頂部，經(jīng)計(jì)算支架搭設(shè)至梁底后，距墩身存在1 m的距離，受力不明確。3)地基處理費(fèi)用高。

該方案適用于低墩施工。

2.2 臨時(shí)支墩施工方案

臨時(shí)支墩施工方案，是施工邊跨直線段的常用方案。但結(jié)合本橋直線段只有3.7 m，伸出墩身部分只有1.45 m，且臨時(shí)支墩需大量鋼材，經(jīng)濟(jì)效益差。該方案適用于長(zhǎng)邊跨直線段施工。

2.3 三角托架施工方案

三角托架施工方案是施工短直線段的優(yōu)選方案之一。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確。但此方案鋼材用量較大。

2.4 掛籃施工方案

掛籃施工邊跨直線段較為少見，適用范圍有局限性。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確。在施工短邊跨直線段時(shí)，可節(jié)省模板數(shù)量及大量鋼材。

2.5 四種方案比選

基于本橋邊跨現(xiàn)澆段比較短、重量輕的特點(diǎn)，優(yōu)先選用掛籃施工方案，較其他三種方案有如下優(yōu)點(diǎn):1)安全性高。2)經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)約大量鋼材及模板數(shù)量。3)墩身與梁端同時(shí)受力，不存在墩身偏壓?jiǎn)栴}。經(jīng)多次檢算對(duì)比，決定選用掛籃施工方案。

3 掛籃施工邊跨直線段的關(guān)鍵技術(shù)

施工時(shí)所用的三角托架系統(tǒng)、掛籃需要支撐施工節(jié)段混凝土重量以及其他施工荷載，因此要求它們的強(qiáng)度安全可靠，以保證施工的安全。結(jié)合(40+64+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工的情況，對(duì)掛籃施工邊跨直線段的施工步驟及受力檢算進(jìn)行介紹。

3.1 掛籃施工邊跨直線段的施工步驟

1)掛籃前移。邊跨8號(hào)段施工完成后，兩側(cè)掛籃前移。掛籃前下橫梁移至邊墩托盤前，掛籃底縱梁，前伸部分支撐在墩頂?？v梁下采用方木做墊梁，并連接成整體，確保底縱梁穩(wěn)固牢靠。掛籃后點(diǎn)錨固在8號(hào)塊上。2)鋪設(shè)底模。掛籃就位后，施工放樣，確保標(biāo)高、位置準(zhǔn)確，鋪設(shè)底模。3)安裝側(cè)模模板。a.側(cè)模采用掛籃模板，在8號(hào)塊預(yù)埋精軋螺紋鋼將導(dǎo)梁安裝在梁面上，并用倒鏈將導(dǎo)梁固定在掛籃前上橫梁處，以減小導(dǎo)梁的變形。b.外側(cè)模固定在導(dǎo)梁上，將行走梁前移伸出邊墩墩頂，與梁面導(dǎo)梁前段連接，后端錨固在梁段上。c.將滾軸焊接到側(cè)模桁架上，將側(cè)模下放至行走梁上，利用導(dǎo)鏈及滾軸的滑動(dòng)將側(cè)模移至墩頂。d.施工放樣后調(diào)整標(biāo)高，加固定位。側(cè)模頂面用拉桿固定。側(cè)模安裝完畢，安裝示意圖見圖1。4)安裝端模綁扎鋼筋、澆筑混凝土。5)安裝臨時(shí)鎖定設(shè)施，澆筑合龍段混凝土。

圖1 安裝示意圖

3.2 邊跨直線段掛籃結(jié)構(gòu)受力檢算

邊跨直線段長(zhǎng)度3.7 m，節(jié)段重175 t。其中墩頂部分長(zhǎng)度2.45 m，墩頂部分梁段重 135 t。伸出墩頂部分 1.25 m，重 40 t。只計(jì)算伸出墩身部分1.25 m。掛籃前吊四根吊桿(吊桿采用32精軋螺紋鋼)。按每根吊桿可承受50 t計(jì)算:K1=50 t×4/40 t=5.0。安全系數(shù)達(dá)到5.0，故掛籃滿足受力要求。

3.3 邊跨合龍段施工及檢算

1)支架的設(shè)置。支架仍利用邊跨直線段掛籃。2)支架的檢算。邊跨直線段施工完成后，直線梁段重心在墩身上，即使拆除掛籃，梁體也是穩(wěn)固的，故吊架不受邊跨梁段力?？箖A覆系數(shù)為:K2=175/40=4.37 ＞2。邊跨合龍段 62.32 t，所用掛籃已澆筑最重1號(hào)塊174 t。K3=174/62.32=2.8。梁段的最小安全系數(shù)也可到達(dá)2.8，掛籃滿足受力要求。

4 實(shí)施效果

通過上述計(jì)算表明施工中采用掛籃代替三角托架施工邊跨直線段是合理、可靠的。該橋施工實(shí)踐表明:采用掛籃施工邊跨現(xiàn)澆段施工的方案，提高了施工的進(jìn)度和效率。對(duì)保證施工質(zhì)量和進(jìn)度提供了有力的保障，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 王昌將.懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［2］ JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.