一種新型的連續(xù)梁橋墩頂臨時(shí)固結(jié)施工技術(shù)

易 侃 段軍朝 班 鵬

1. 武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院 湖北 武漢 430070；2. 中建三局基礎(chǔ)設(shè)施工程有限公司 湖北 武漢 430065

目前常見的懸澆連續(xù)梁墩梁臨時(shí)固結(jié)形式有多種。第1種為墩頂預(yù)埋鋼筋和硫磺砂漿臨時(shí)固結(jié)墊塊組成的墩梁固結(jié)，第2種為墩頂預(yù)埋鋼筋與砂筒組成的墩梁固結(jié)，第3種為鋼管混凝土柱與混凝土柱內(nèi)預(yù)埋鋼筋組成的墩梁固結(jié)，第4種為豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋與鋼管組合成墩梁固結(jié)，第5種為墩梁間四周采用混凝土支墩連接，第6種為在主墩外設(shè)置臨時(shí)支墩（臨時(shí)橋墩）支撐并固結(jié)與橋墩連成一個(gè)整體。

隨著橋梁工程的發(fā)展，下部結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)越來越多，承臺(tái)及墩柱作用面積也越來越小，為滿足懸澆連續(xù)梁墩梁臨時(shí)固結(jié)要求，可采用在墩柱內(nèi)預(yù)埋預(yù)應(yīng)力鋼絞線與梁體進(jìn)行固結(jié)，同時(shí)在墩柱外側(cè)設(shè)置立柱支撐的方式。該臨時(shí)固結(jié)方式既能確保梁體穩(wěn)定，同時(shí)將臨時(shí)支座設(shè)置于墩柱外，解決了墩頂位置受限、施工不便等問題。其安全性及可靠性有所保障，可為同類施工設(shè)計(jì)提供參考。

1 工程概況

某橋梁跨路段設(shè)計(jì)為懸臂現(xiàn)澆箱梁，橋跨的設(shè)置為（45＋70＋45） m，與主干道交角57°，橋梁平面位于半徑為6 200 m的圓曲線上，橋長(zhǎng)160 m，分幅設(shè)置。本橋主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁，橫向布置為單箱雙室，頂面設(shè)2.5%單向橫坡；箱梁頂板寬20.0 m，0#塊長(zhǎng)12 m。其余共8個(gè)節(jié)段，最長(zhǎng)節(jié)段長(zhǎng)4 m（圖1）。

圖1 懸澆梁結(jié)構(gòu)示意

該懸臂梁主墩設(shè)計(jì)為門形墩，墩柱尺寸為2 m×2 m，墊石尺寸為1.72 m×1.72 m，墩頂可利用區(qū)域較小，無法設(shè)置臨時(shí)支座（圖2、圖3）。

2 臨時(shí)固結(jié)施工流程

由于本橋的主墩較小，在墩頂上沒有設(shè)置臨時(shí)支座的空間，因此需要利用0#塊施工支架作為臨時(shí)固結(jié)系統(tǒng)的一部分，具體做法為：在順橋方向靠近墩柱兩側(cè)各1排螺旋鋼管內(nèi)填充高強(qiáng)度混凝土，作為臨時(shí)支座的支撐柱，在鋼管混凝土柱頂部用加強(qiáng)的螺旋鋼管作為臨時(shí)支座，用于承受梁體不平衡彎矩產(chǎn)生的向下壓力。在0#塊實(shí)心部分下方的墩柱內(nèi)預(yù)埋鋼絞線，鋼絞線一直連通至梁面，將固定端（可設(shè)計(jì)為P錨形式）設(shè)置在墩身內(nèi)，張拉端設(shè)置在梁面上，在梁頂張拉預(yù)應(yīng)力用于承受梁體不平衡彎矩產(chǎn)生的向上的拉力（圖4）。

圖2 主墩墩柱立面示意

圖3 主墩墩柱平面圖示意

圖4 臨時(shí)固結(jié)系統(tǒng)構(gòu)造

3 鋼絞線及鋼管樁設(shè)計(jì)

箱梁自重及不平衡彎矩產(chǎn)生的偏壓考慮僅由墩身側(cè)的臨時(shí)支墩承受，鋼管混凝土柱既承受不平衡彎矩產(chǎn)生的壓力，又承受箱梁自重產(chǎn)生的壓力。在抵抗不平衡彎矩時(shí)，反向彎矩由固結(jié)在墩身內(nèi)的鋼絞線提供，此時(shí)鋼管混凝土柱額外增加的豎向力等于鋼絞線提供的反力與不平衡彎矩產(chǎn)生的換算集中力之和。經(jīng)計(jì)算，本工程臨時(shí)固結(jié)方式可保證梁體穩(wěn)定。

4 鋼絞線及鋼管立柱施工應(yīng)用

4.1 鋼絞線施工

在施工墩柱時(shí)預(yù)埋鋼絞線，預(yù)埋深度通過計(jì)算確定，預(yù)埋時(shí)需注意錨固端采用單端張拉方式錨固，固定端設(shè)置擠壓錨，張拉端設(shè)置錨具及錨墊板并固定于0#塊中橫梁頂面，固定端及張拉端設(shè)置多層鋼筋網(wǎng)片加固。鋼絞線需考慮0#塊高度及張拉工作長(zhǎng)度要求。施工期間做好鋼絞線防銹措施，不可放置過長(zhǎng)時(shí)間。在0#塊施工完成強(qiáng)度滿足要求后，對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉并灌漿處理。

4.2 鋼管混凝土施工

臨時(shí)支墩布置于主墩外承臺(tái)上，箱梁腹板下，采用鋼管混凝土柱支撐，臨時(shí)支座采用加強(qiáng)φ630 mm鋼管。首先依據(jù)臨時(shí)支墩平面圖在承臺(tái)上的相應(yīng)位置預(yù)埋鋼板，然后采用汽車吊起吊φ630 mm×8 mm螺旋管，就位后用高標(biāo)準(zhǔn)槽口焊接工藝與之連接，且預(yù)埋鋼板與立柱螺旋管之間采用滿焊連接加固，底部及頂板設(shè)置加筋板。然后在螺旋管內(nèi)澆筑C40混凝土，混凝土采用泵送，分層澆筑。

在支墩頂加焊90 cm×90 cm×2 cm鋼板蓋板，在柱頂鋼板上設(shè)置臨時(shí)支座。臨時(shí)支座為φ630 mm鋼管，在0#塊澆筑前預(yù)留灌漿孔，在臨時(shí)支座鋼管安裝完成后，通過預(yù)留孔灌注灌漿料。

為保證施工安全，在0#塊底部，墊石四周設(shè)置4個(gè)尺寸為30 cm×40 cm的同強(qiáng)度混凝土塊，防止安裝墩梁固結(jié)時(shí)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，混凝土塊內(nèi)可適當(dāng)設(shè)置鋼筋。

5 結(jié)語

墩梁臨時(shí)固結(jié)方法較多，多數(shù)用于墩頂及承臺(tái)位置較寬處[1-4]。預(yù)應(yīng)力鋼絞線方法可應(yīng)用于多種形式的懸臂梁現(xiàn)澆臨時(shí)固結(jié)施工，尤其在墩柱及承臺(tái)無足夠空間時(shí)有明顯效果。本工程以預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臨時(shí)支墩相結(jié)合的臨時(shí)固結(jié)方案施工方便，操作難度低，可為類似項(xiàng)目提供參考，具有一定的推廣價(jià)值。