(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

新建武漢至孝感城際鐵路府河特大橋位于湖北省武漢市，全長(zhǎng)11870m，為雙線(xiàn)無(wú)砟軌道鐵路橋梁，其中36#～40#墩上部設(shè)計(jì)為(40+72+72+40)m鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，跨規(guī)劃塔子湖西路。

連續(xù)梁全長(zhǎng)225.2m，分為3個(gè)A0段、2個(gè)A1段、5個(gè)B1段、2個(gè)B2段即合龍段長(zhǎng)2m，共計(jì)12個(gè)節(jié)段。該連續(xù)梁為三向預(yù)應(yīng)力體系，其橫斷面為單箱單室。梁體構(gòu)造為：端支座處及邊跨直線(xiàn)段和跨中梁高3.25m，中支點(diǎn)處梁高5.65m，梁高按圓曲線(xiàn)變化，圓曲線(xiàn)半徑R=235.002m；橋面組成為防護(hù)墻內(nèi)側(cè)寬度8.4m，防護(hù)墻外翼緣板寬度各1.35m，頂寬11.6m；箱梁邊支點(diǎn)處底寬6.34m，中支點(diǎn)處底寬5.38m；箱梁橫截面為單箱單室斜腹板，腹板斜率為5∶1，腹板厚分別為0.5m、0.7m、0.9m；頂板厚0.45m，底板厚由跨中0.46m按圓曲線(xiàn)變化至中支點(diǎn)梁體根部1m；箱梁共設(shè)5道橫隔梁，分別設(shè)于中支點(diǎn)、端支點(diǎn)和中間跨跨中，中支點(diǎn)處設(shè)橫隔梁厚0.6m，邊支點(diǎn)處設(shè)端隔梁厚1.2m，跨中合龍段設(shè)中隔梁厚0.6m。該連續(xù)梁采用C50高性能混凝土，總方量為3272.1m3，采用支架法分段現(xiàn)澆施工。

工程特點(diǎn)：

(1)連續(xù)梁跨度大，主跨72m，變高度、變截面、三向預(yù)應(yīng)力體系，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

(2)連續(xù)梁采用分段現(xiàn)澆法施工，需要進(jìn)行梁體臨時(shí)鎖定、體系轉(zhuǎn)換，施工工藝流程復(fù)雜；

(3)施工支架由貝雷梁+碗扣式支架組成，結(jié)構(gòu)體系較為復(fù)雜；

(4)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件復(fù)雜，地表往下12m厚為淤泥質(zhì)軟土，施工支架基礎(chǔ)需要專(zhuān)門(mén)處理。

2 主要施工技術(shù)

2.1 支架工程

2.1.1 支架設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，連續(xù)梁距地面凈空小于10m，采用常規(guī)的鋼管立柱+貝雷梁+碗扣式支架方案則凈空高度不夠且不經(jīng)濟(jì)；另外該部位地表往下12m厚為淤泥質(zhì)軟土，采用常規(guī)的換填地基處理方法則基礎(chǔ)易產(chǎn)生不均勻沉降，梁體施工質(zhì)量難以控制且存在安全隱患。經(jīng)比較，連續(xù)梁支架采用貝雷梁+碗扣式支架方案，支架基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，樁頂設(shè)鋼筋混凝土連系梁。

支架順橋向共設(shè)置26個(gè)支點(diǎn)，其中8個(gè)支點(diǎn)直接支撐在承臺(tái)上，另外18個(gè)支點(diǎn)采用獨(dú)立樁基+條形基礎(chǔ)支撐。

對(duì)位于承臺(tái)上的8個(gè)支點(diǎn)，由于承臺(tái)頂面不在同一個(gè)高程上需要設(shè)置支墩進(jìn)行調(diào)平。其中支架貝雷梁底距承臺(tái)頂高度小于1.5m的，采用現(xiàn)澆混凝土條形梁支撐，條形梁寬0.6m，高度根據(jù)承臺(tái)澆筑高度及貝雷梁底高度調(diào)節(jié)，構(gòu)造配筋、混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，混凝土調(diào)平梁上安裝雙拼I40工字鋼，以滿(mǎn)足貝雷梁安裝要求；支架貝雷梁底距承臺(tái)頂高度大于1.5m的，采用鋼管立柱+雙拼I40a工字鋼調(diào)平。

對(duì)于采用獨(dú)立樁基+系梁基礎(chǔ)支撐的18個(gè)支點(diǎn)，樁基采用旋挖鉆成孔，直徑1m，樁長(zhǎng)25m～30m，鋼筋籠主筋φ20、長(zhǎng)為12.5m～15m即半籠配筋，C20水下混凝土灌注成樁；樁頂設(shè)鋼筋混凝土系梁，混凝土標(biāo)號(hào)C30，系梁頂面、底面分別配置10根φ20主筋，另外配置4肢箍筋。

2.1.2 支架搭設(shè)

支架總體施工順序?yàn)椋簶痘┕ぁ鷺俄斚盗?、承臺(tái)頂調(diào)平支墩施工→安裝工字鋼分配梁→安裝貝雷梁→安裝橫向方木→搭設(shè)碗扣式支架→安裝橫向工字鋼托梁→安裝縱向方木→安裝底模及側(cè)模。

支架基礎(chǔ)樁基施工前對(duì)地面進(jìn)行整平，確保地面標(biāo)高大于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5m以上，以保證后續(xù)鉆孔樁混凝土灌注質(zhì)量；該連續(xù)梁位于線(xiàn)路曲線(xiàn)上，施工時(shí)采用平分中矢法進(jìn)行樁基定位。

樁頂鋼筋混凝土系梁施工完成強(qiáng)度達(dá)到70%后即可安裝貝雷梁，安裝前在系梁分中位置鋪設(shè)粗砂，然后鋪設(shè)20cm寬的調(diào)分鋼板，以便后續(xù)貝雷梁安裝。位于承臺(tái)上的支點(diǎn)，支墩安裝完畢后在支墩上橫橋向安裝雙拼I40a工字鋼作分配梁。

連續(xù)梁支架每跨橫橋向布設(shè)11組貝雷梁，共計(jì)30片。貝雷梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝，每組長(zhǎng)9m或12m，采用吊車(chē)吊裝，按平分中矢法定位；貝雷梁安裝時(shí)豎桿節(jié)點(diǎn)必須支撐在雙拼I40a；貝雷梁吊裝完畢后，在I40a工字鋼上采用[10槽鋼焊接限位器，防止貝雷梁橫向移動(dòng)，并采用水平通長(zhǎng)連接桿將貝雷梁連接成一整體。

貝雷梁吊裝完成后，在其上橫橋向鋪設(shè)15cm×15cm方木，順橋向間距60cm，然后在方木上安裝底托搭設(shè)碗扣式支架，碗扣式支架需按規(guī)范要求設(shè)置橫向、縱向、水平向剪刀撐。碗扣式支架搭設(shè)后安裝可調(diào)節(jié)頂托，調(diào)整好標(biāo)高，在頂托上橫橋向鋪設(shè)I12.6工字鋼托梁，最后順橋向鋪設(shè)方木，形成模板支撐系統(tǒng)。

支架檢算：碗扣支架按照規(guī)范檢算，其強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求；貝雷梁受力狀態(tài)、樁基反力、系梁受力使用midas civil建模計(jì)算，貝雷梁強(qiáng)度、剛度滿(mǎn)足要求，樁基承載力、系梁抗彎、抗壓及抗剪強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。

2.1.3 支架預(yù)壓

為消除基礎(chǔ)、支架非彈性變形，檢測(cè)支架彈性變形，確定施工預(yù)留拱度，保證成橋后線(xiàn)形，同時(shí)檢查驗(yàn)證支架的安全性及穩(wěn)定性，支架搭設(shè)完成后對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。

連續(xù)梁共有12個(gè)節(jié)段，除2個(gè)B2合龍段外，還有3個(gè)A0節(jié)段、2個(gè)A1節(jié)段、4個(gè)B1節(jié)段?？紤]到施工成本，按工藝流程分階段預(yù)壓，即A0節(jié)段碗扣支架搭設(shè)完成以后，先進(jìn)行該節(jié)段支架預(yù)壓；A0節(jié)段施工完畢，A1、B1節(jié)段支架搭設(shè)完成后再進(jìn)行該節(jié)段支架預(yù)壓。預(yù)壓荷載按節(jié)段箱梁自重的60%→100%→120%分三級(jí)加載。預(yù)壓荷載物采用混凝土預(yù)制塊及成捆鋼筋，加載時(shí)嚴(yán)格按照順序加載，并模擬梁體荷載分布情況堆碼。

預(yù)壓前，在A0、A1每個(gè)節(jié)段支架頂布置30個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，縱橋向布設(shè)在分段線(xiàn)處，支架底部觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在貝雷梁內(nèi)邊緣處并與支架頂觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，另外在貝雷梁1/3跨布置一排觀測(cè)點(diǎn)，橫橋向各5個(gè)；在B1每個(gè)節(jié)段布置40個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，橫斷面布置與A0段相同。經(jīng)實(shí)測(cè)，支架沉降與理論分析基本一致，滿(mǎn)足施工要求。

2.2 臨時(shí)支座

為保證連續(xù)梁在大懸臂狀態(tài)下穩(wěn)定，在37#、38#、39#墩頂處設(shè)置臨時(shí)支座，臨時(shí)鎖定梁體，以抵抗施工過(guò)程中因材料、設(shè)備等產(chǎn)生的不平衡彎矩，確保梁體不傾覆，臨時(shí)支座在墩頂A0梁段底模鋪設(shè)前完成。

2.2.1 臨時(shí)支座構(gòu)造

(1)在37#、38#、39#墩每個(gè)墩頂永久支座兩側(cè)橫橋向各設(shè)一道臨時(shí)支座，臨時(shí)支座采用C50素混凝土，支座尺寸為50cm×57cm×550cm(寬×高×長(zhǎng))，上下面層設(shè)置10cm×10cm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)片采用φ10鋼筋，確保支座局部抗壓滿(mǎn)足要求；

(2)支座頂面與梁體相接部分15cm高范圍采用硫磺砂漿超墊，硫磺砂漿內(nèi)埋設(shè)熱熔電阻絲，以方便后續(xù)臨時(shí)支座拆除；

(3)每個(gè)臨時(shí)支座內(nèi)設(shè)置11根φ32精扎螺紋鋼，埋入墩身3.1m，待A0節(jié)段張拉完成后將預(yù)埋的精扎螺紋鋼進(jìn)行張拉、錨固，預(yù)緊應(yīng)力為90MPa。

2.2.2 臨時(shí)支座拆除

(1)臨時(shí)支座拆除時(shí)間：按照連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中對(duì)臨時(shí)支座的解除時(shí)間要求拆除臨時(shí)支座；

(2)臨時(shí)支座拆除步驟：首先對(duì)熱熔電阻絲通電，加熱融化硫磺砂漿；切割臨時(shí)支座內(nèi)埋設(shè)的11根精扎螺紋鋼；落梁，按設(shè)計(jì)進(jìn)行梁體預(yù)應(yīng)力索張拉；支架拆除后，再鑿除臨時(shí)支座混凝土；梁底打磨修理，保證外形美觀。

2.3 混凝土工程

2.3.1 混凝土拌制及運(yùn)輸

連續(xù)梁梁體采用C50高性能混凝土，在混凝土拌和站集中拌制，拌制完成后由4臺(tái)10m3混凝土罐車(chē)水平運(yùn)輸，垂直入倉(cāng)采用2臺(tái)布料桿長(zhǎng)37m的混凝土泵車(chē)輸送。

2.3.2 混凝土澆筑

總體原則：每跨混凝土的澆筑采取由下至上，由內(nèi)向外，水平分層，橫橋向?qū)ΨQ(chēng)方式布料，橫橋向混凝土澆筑順序?yàn)榈装濉拱濉敯濉敯逯胁亢淆垺?/p>

A0節(jié)段混凝土縱向澆筑順序?yàn)閺闹鞫斩枕斚騼啥藢?duì)稱(chēng)澆筑，A1節(jié)段澆筑從已澆筑A0節(jié)段根部向梁端推進(jìn)，在距離梁端約5m位置處，從相反方向澆筑，最后在距離梁端約5m位置處合龍；B1節(jié)段從已澆筑A0節(jié)段根部向跨中推進(jìn)。

2.3.3 混凝土質(zhì)量控制

為保證混凝土施工質(zhì)量，嚴(yán)格控制各項(xiàng)參數(shù)，坍落度為180mm～220mm，坍落度45min損失不大于10%，模板表面溫度控制在5℃～30℃，混凝土入模溫度控制在5℃～30℃。

2.3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

連續(xù)梁每一節(jié)段混凝土澆筑完成后，橋面混凝土接近初凝時(shí)，即根據(jù)混凝土表面不粘手、不粘土工布時(shí)采用土工布覆蓋，并及時(shí)灑水，灑水次數(shù)以保持混凝土表面濕潤(rùn)為宜。連續(xù)梁腹腔內(nèi)采用大功率風(fēng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)通風(fēng)，以降低箱室內(nèi)混凝土表面溫度。

2.4 體系轉(zhuǎn)換及合龍施工

2.4.1 連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換

根據(jù)施工流程該連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換分為三個(gè)階段：

第一階段：支架搭設(shè)完畢后安裝永久支座、臨時(shí)支座，并對(duì)永久支座進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)；施工37#、38#、39#墩3個(gè)A0梁段，待梁段混凝土強(qiáng)度及彈模量達(dá)到設(shè)計(jì)65%時(shí)，張拉對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力索至600MPa；待梁段混凝土強(qiáng)度及彈模量達(dá)到設(shè)計(jì)100%時(shí)，張拉對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力索至設(shè)計(jì)值。該階段施工完畢后，連續(xù)梁37#、38#、39#墩形成3個(gè)T構(gòu)。

第二階段：張拉臨時(shí)支座內(nèi)預(yù)埋的φ32精扎螺紋鋼并進(jìn)行錨固；同步施工A1、B1梁段，待梁段混凝土強(qiáng)度及彈模量達(dá)到設(shè)計(jì)65%時(shí)，張拉對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力索至600MPa；拆除中墩除水平約束以外的其他臨時(shí)支座；待梁段混凝土強(qiáng)度及彈模量達(dá)到設(shè)計(jì)100%時(shí)，張拉對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力索至設(shè)計(jì)值。該階段施工完畢后，連續(xù)梁37#、39#墩形成單懸臂，38#墩仍為T(mén)構(gòu)。

第三階段：拆除邊跨支架，保留中跨支架，安裝中跨合龍段臨時(shí)勁性骨架，并臨時(shí)張拉對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力索至600MPa；施工B2梁段，待梁段混凝土強(qiáng)度及彈模量達(dá)到設(shè)計(jì)65%時(shí)，張拉對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力索至600MPa；拆除中墩臨時(shí)支座，形成永久支座，待梁段混凝土強(qiáng)度及彈模量達(dá)到設(shè)計(jì)100%時(shí)，張拉本階段對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力索至設(shè)計(jì)值。該階段施工完畢后形成4跨一聯(lián)連續(xù)梁。

連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換過(guò)程要注意按照預(yù)應(yīng)力索張拉順序及時(shí)解除臨時(shí)支座的豎向、水平向約束，同時(shí)按照要求解除永久支座的水平約束。

2.4.2 合龍段施工

(1)合龍段施工在連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換的第三階段完成。施工方法：梁體懸臂段施工完畢后，利用跨中支架作為合龍段模板支撐系統(tǒng)，使用勁性骨架并臨時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力索對(duì)兩個(gè)懸臂端進(jìn)行臨時(shí)鎖定，然后澆筑合龍段混凝土。

(2)合龍段臨時(shí)鎖定：臨時(shí)“鎖定”是連續(xù)梁合龍段施工的關(guān)鍵，合龍前使相鄰梁段臨時(shí)連接，保持相對(duì)固定、保證合龍段凈空，防止?jié)仓淆埗位炷吝^(guò)程中及合龍段混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前相鄰梁段錯(cuò)動(dòng)，同時(shí)用來(lái)抵抗合龍段因溫度升高而產(chǎn)生的壓應(yīng)力及梁體錯(cuò)動(dòng)而引起的豎向剪應(yīng)力。合龍“鎖定”遵循又拉又撐的原則，即焊接勁性骨架和張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束。

3 結(jié)語(yǔ)

該連續(xù)梁跨度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地質(zhì)條件差，但由于采用分段現(xiàn)澆施工方法，且支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、基礎(chǔ)處理符合實(shí)際、臨時(shí)支座及合龍鎖定措施得當(dāng)，使實(shí)際應(yīng)用效果良好：一是施工工期大大縮短，相比同類(lèi)工程掛籃施工節(jié)約工期4個(gè)月；二是支架的不均勻沉降得到了有效控制，連續(xù)梁整體線(xiàn)性美觀；三是充分利用了閑置的碗扣支架、貝雷梁，加快了材料周轉(zhuǎn)速度，降低了施工成本。綜上所述，該連續(xù)梁分段現(xiàn)澆施工方法是一次成功的應(yīng)用，為同類(lèi)工程施工提供了參考和借鑒。