劉俊斌

（中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司 江蘇蘇州 212151）

1 工程概況

南龍鐵路閩江特大橋位于福建省南平市延平區(qū)境內(nèi)，橋梁全長(zhǎng)1 066.41 m，跨越峰福鐵路、閩江及朱熹路。主橋?yàn)榭卓纾?18＋216＋138＋83）m剛構(gòu)連續(xù)梁，主跨216 m為目前世界同類型鐵路剛構(gòu)連續(xù)梁最大跨度。17＃、18＃水中主墩高59.5 m，19＃次主墩高53 m，20＃橋臺(tái)位于朱熹路高邊坡上。主墩剛構(gòu)連續(xù)梁懸灌段為1?！?8＃節(jié)段，分段長(zhǎng)度2.5～5 m，采用單箱單室直腹板；19＃～20＃臺(tái)為83 m邊跨，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度32.85 m。連續(xù)梁頂板寬度12 m，底板寬度9.2 m，梁高7.5m，混凝土方量703.5m3，總重量18 291 kN。邊跨現(xiàn)澆段斜交跨越朱熹路，梁體位于朱熹路山體邊坡上方，邊坡坡度為65°，梁底至朱熹路高度為43.75 m，與朱熹路斜交夾角為67°。屬于高空斜交陡坡超長(zhǎng)大體積邊跨現(xiàn)澆段施工，在國(guó)內(nèi)尚屬首例，施工難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高。

2 施工難點(diǎn)及方案選擇

2.1 施工難點(diǎn)

（1）邊跨現(xiàn)澆段距離地面（朱熹路）高度43.75 m，長(zhǎng)度32.85 m，邊坡坡度為65°，為斜交陡坡超長(zhǎng)邊跨現(xiàn)澆段施工。超長(zhǎng)邊跨現(xiàn)澆段在國(guó)內(nèi)尚屬首例，施工安全風(fēng)險(xiǎn)高。

（2）邊跨現(xiàn)澆段斜交上跨朱熹路，為繁忙干線，施工場(chǎng)地受限，交通安全風(fēng)險(xiǎn)高，需設(shè)置可靠的防護(hù)措施。

（3）邊跨現(xiàn)澆段支架位于陡壁邊坡上方，且為斜交狀態(tài)，施工場(chǎng)地狹小，安全風(fēng)險(xiǎn)高。支架設(shè)計(jì)既要保證強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，確保施工安全及交通安全，又要方便施工。

（4）邊跨現(xiàn)澆段懸灌段端頭斜交邊坡坡腳，邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)伸入懸灌段C9＃～C10＃段正下方，支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮懸灌段掛籃施工的影響及安拆的方便性［1］。

2.2 總體施工方案

根據(jù)上述施工難點(diǎn)，綜合研究總體方案為：邊跨現(xiàn)澆段支架采用鋼支墩＋貝雷梁＋碗扣支架組合形式，主梁采用斜交不等跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。設(shè)置3排鋼支墩，鋼支墩橫橋向與朱熹路平行、與連續(xù)梁斜交。鋼支墩基礎(chǔ)位于邊坡坡腳及陡坡上，分別采用“井”字結(jié)構(gòu)、雙排結(jié)構(gòu)和單排結(jié)構(gòu)組合，鋼支墩之間采用型鋼連接成整體，并在邊坡上設(shè)置錨桿錨固，增強(qiáng)支架整體穩(wěn)定性。鋼支墩基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)和人工挖孔樁基礎(chǔ)，貝雷梁（“321”型）采用下弦加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，混凝土泵送入模一次澆筑成型。連續(xù)梁上跨朱熹路范圍設(shè)置貝雷梁防護(hù)棚架，鋼支墩外側(cè)設(shè)置防撞墩，確保交通安全［2］。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 高空邊跨現(xiàn)澆段支架、模板設(shè)計(jì)

（1）鋼支墩結(jié)構(gòu)

根據(jù)地形條件及邊跨現(xiàn)澆段的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)考慮預(yù)留懸灌段（10＃段）、合龍段時(shí)掛籃底模系統(tǒng)空間及邊跨合龍段施工需要，因地制宜對(duì)邊跨現(xiàn)澆段支架進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。采用鋼支墩＋貝雷梁＋碗扣支架組合進(jìn)行施工。鋼支墩支架孔跨布置為（13.5 m＋13.5 m＋7.5 m）不對(duì)稱斜交連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，采用3排鋼支墩，鋼支墩與朱熹路平行，鋼支墩頂橫梁與線路斜交夾角為67°［3］。

第1排：位于邊坡坡腳朱熹路上，采用1.5×1.5 m“井”字鋼管支墩（3×4根），鋼管型號(hào)為φ630×10 mm，高度38.69 m，連接斜撐采用 20型鋼，采用鋼筋砼擴(kuò)大基礎(chǔ)。鋼管頂設(shè)置縱向2×2 40b型鋼分配梁，然后設(shè)置3×40b型鋼橫梁。第2排：位于邊坡陡坡上，采用雙排組合墩（3×2根），鋼管間距1.5 m，鋼管型號(hào)為φ630×12mm，鋼管高度25.16m，連接斜撐采用 20型鋼，采用樁基礎(chǔ)。鋼管頂設(shè)置3×40型鋼橫梁。第3排：位于邊坡頂邊緣，采用單根鋼支墩（3×1根），鋼管型號(hào)為 φ720×12 mm，采用樁基礎(chǔ)。鋼管頂設(shè)置4× 40b型鋼橫梁。第4排：貝雷梁支點(diǎn)直接支撐在承臺(tái)上，支點(diǎn)位置采用鋼板支墊，采用 16b型鋼連接成整體。

鋼支墩采用裝配式形式，分節(jié)高度為6 m，采用法蘭盤螺栓連接。法蘭盤尺寸為800×800×20 mm，采用12顆φ27×120 mm高強(qiáng)螺栓連接，鋼管底部采用預(yù)埋鋼板連接，樁基鋼筋籠與鋼管壁焊接后采用C30混凝土包裹形成整體。第1排與第2排之間采用2×28b及 18b型鋼連接，增強(qiáng)鋼支墩的穩(wěn)定性。

（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

第1排“井”字鋼支墩采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)尺寸2.5×2.5×1.0 m，采用C30砼澆筑，設(shè)置鋼支墩底座預(yù)埋鋼板；第二、三排鋼支墩采用φ1.0 m挖孔樁基礎(chǔ)，采用C30混凝土灌注，樁基進(jìn)入基巖不少于1.0 m，進(jìn)入設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定線之下不小于1.0 m。樁基澆筑至樁頂設(shè)置預(yù)埋鋼板及地腳螺栓，方便鋼支墩連接。

（3）主梁結(jié)構(gòu)

主梁采用貝雷梁（“321”型），下弦桿加強(qiáng)，為不等跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，主梁與墩頂橫梁斜交角67°。貝雷梁采用45 cm支架連接，共設(shè)置14組貝雷梁，其中腹板處2×4組、底板處2×2組、兩側(cè)翼緣板處2×1組。橋臺(tái)端直接支承在承臺(tái)上，在橋臺(tái)承臺(tái)上預(yù)埋型鋼固定貝雷梁，防止貝雷梁縱橋向移動(dòng)［4］。

（4）碗扣支架及模板結(jié)構(gòu)

在貝雷梁上橫向鋪設(shè) 25b型鋼，型鋼上安裝碗扣式鋼管支架。底板支架立桿間距為60×60 cm，腹板下方加密為30×30 cm，距離合龍段端頭1～2m范圍支架加密為30×30 cm。模板采用側(cè)包底形式，在鋼管頂橫向鋪設(shè)15×15 cm方木，然后縱向鋪設(shè)10×10 cm方木，最后鋪設(shè)厚度為1.5 cm竹膠板作為底模。底模標(biāo)高采用支架頂托調(diào)整。外模采用鋼模，外模桁架片間距為1.8 m，桁架片支撐在橫向 25b型鋼上；內(nèi)側(cè)模采用組合鋼模，內(nèi)頂模采用碗扣支架＋方木＋竹膠板結(jié)構(gòu)。內(nèi)外模設(shè)置拉模鋼筋，拉模筋間距為80×100 cm。內(nèi)支架鋼管型號(hào)為φ48×3.5mm，立桿縱橫向間距為0.9 m，橫桿步距為1.2 m，立桿支撐在底模上，支點(diǎn)位置采用鋼筋馬鐙支墊。支架頂先鋪設(shè)15×15 cm的縱向方木，再鋪設(shè)10×10 cm的橫向方木，模板標(biāo)高采用支架頂托調(diào)整［5］。

（5）朱熹路棚架

棚架結(jié)構(gòu)采用鋼管柱＋貝雷梁＋鋼面板組合形式，靠近朱熹路內(nèi)側(cè)采用滿堂支架＋鋼面板組合進(jìn)行封閉，防止邊坡上物體從坡腳側(cè)面掉落至道路上。棚架凈空高度為5.5 m，設(shè)雙向四車道。連續(xù)梁邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)見圖1～圖2。

圖1 邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)（單位：cm）

圖2 支架橫斷面（單位：cm）

3.2 施工技術(shù)控制

3.2.1 施工順序

防護(hù)棚架安裝→鋼支墩基礎(chǔ)施工→鋼支墩標(biāo)準(zhǔn)節(jié)加工→鋼支墩安裝→鋼支墩頂橫梁安裝→貝雷梁安裝→碗扣支架搭設(shè)→底模安裝→支架預(yù)壓→卸壓及調(diào)整底模標(biāo)高→外模安裝→安裝底、腹板鋼筋及對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力管道→安裝腹板內(nèi)側(cè)模、內(nèi)頂模支架→內(nèi)頂模安裝→安裝頂板鋼筋及對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力管道→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)等強(qiáng)→拆除內(nèi)支架、內(nèi)模及端頭?！吙绾淆埗晤A(yù)應(yīng)力張拉、壓漿→拆除外模、底模及支架。

施工吊裝作業(yè)采用塔吊完成，塔吊位于橋臺(tái)左側(cè)邊坡頂位置，混凝土采用泵送入模澆筑。

3.2.2 施工控制關(guān)鍵點(diǎn)

（1）支架基礎(chǔ)施工。朱熹路上擴(kuò)大基礎(chǔ)地質(zhì)核查采用鉆芯取樣驗(yàn)證，確保地基承載力；陡坡上挖孔樁基礎(chǔ)采用水磨鉆成孔施工，避免常規(guī)爆破開挖擾動(dòng)邊坡穩(wěn)定。根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，認(rèn)真核實(shí)地質(zhì)情況，確保樁基入巖深度、嵌入邊坡穩(wěn)定線深度和承載力滿足設(shè)計(jì)要求?；A(chǔ)混凝土澆筑時(shí)，底座預(yù)埋鋼板中間開孔并保持水平，鋼板底混凝土澆筑密實(shí)。

（2）鋼支墩加工及預(yù)拼裝。鋼管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度為12 m，頂節(jié)長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)高度確定。法蘭盤在工廠精加工，現(xiàn)場(chǎng)與鋼管焊接，注意法蘭盤與鋼管對(duì)中并保持垂直接觸，保證焊接質(zhì)量。鋼支墩進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)拼裝，每?jī)晒?jié)預(yù)拼裝后對(duì)應(yīng)編號(hào)［6］。

（3）鋼支墩安裝?，F(xiàn)場(chǎng)按預(yù)拼裝編號(hào)逐節(jié)采用塔吊配合安裝。鋼支墩底節(jié)法蘭盤與預(yù)埋底座鋼板焊接，其余節(jié)段采用法蘭盤高強(qiáng)螺栓連接，必須確保對(duì)接法蘭盤密貼，安裝垂直度滿足要求，鋼管傾斜度控制在0.05%，且不大于1.5 cm。第一排鋼支墩（3×4根）每隔4 m橫向連接形成3個(gè)“井”字結(jié)構(gòu)，“井”字結(jié)構(gòu)鋼支墩每隔6 m設(shè)置橫向連接形成整體；第二排鋼支墩（3×2根）每隔4 m縱向連接形成3個(gè)“一”字結(jié)構(gòu)，“一”字結(jié)構(gòu)鋼支墩之間每隔6 m設(shè)置橫向連接形成整體。第一、二排鋼支墩之間每隔6m設(shè)置縱橋向水平連接及斜撐。在山體設(shè)置錨桿，鋼支墩斜撐與山體錨桿焊接錨固，形成整體空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。橫向支撐桿件應(yīng)與鋼管柱焊接牢固，連接處設(shè)置加勁板［7］。

（4）墩頂橫梁安裝。橫梁安裝前，需仔細(xì)復(fù)核鋼支墩頂標(biāo)高、位置的準(zhǔn)確性。第一排鋼支墩頂先安裝短縱梁，后安裝橫梁，其余鋼支墩直接在墩頂安裝橫梁。橫梁型鋼之間焊接形成整體，橫梁與鋼支墩頂鋼蓋板之間必須密貼，并采用三角鋼板焊接，確保橫梁固定牢固。

（5）貝雷梁安裝。貝雷梁采用塔吊配合安裝。貝雷梁為不等跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，根據(jù)塔吊作業(yè)范圍和起重能力，采用整體吊裝和分節(jié)吊裝組合完成。貝雷梁采用45 cm支架連接拼裝成組片，下弦采用加強(qiáng)弦桿。第二、第三孔貝雷梁采用整體吊裝，一次吊裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度為12 m或15 m，吊裝重量不大于40 kN，在孔位處縱向連接。待第二、第三孔安裝完成后縱向懸挑接長(zhǎng)第一孔貝雷梁，一次吊裝標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度3 m或6 m，吊裝重量不大于16 kN，必要時(shí)在第二孔已安裝貝雷梁后端增加配重，防止貝雷梁后端“翹頭”。貝雷梁安裝完成后，貝雷梁下弦桿縱向每隔6 m采用 14型鋼配U型螺栓橫向連接成整體。貝雷梁頂安裝橫向 25b型鋼時(shí)，部分型鋼焊接水平限位卡扣，貝雷梁上下水平連接增加其穩(wěn)定性。貝雷梁安裝完成后需仔細(xì)檢查貝雷梁與橫向分配梁接觸面是否密實(shí)，若不密實(shí)需采用鋼板支墊密實(shí)。在橋臺(tái)承臺(tái)上預(yù)埋型鋼固定貝雷梁，防止貝雷梁縱向和橫向移動(dòng)［8］。

（6）支架、模板系統(tǒng)安裝。碗扣支架底座 25b型鋼安裝需嚴(yán)格放樣，復(fù)核高程，間距符合支架搭設(shè)要求。碗扣支架從中間分別向兩邊對(duì)稱搭設(shè)。

（7）支架預(yù)壓。采用沙袋進(jìn)行預(yù)壓，檢驗(yàn)支架的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，消除支架系統(tǒng)的非彈性變形及地基的沉降變形。在鋼支墩、橫梁及底模上分別設(shè)置變形觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)量支架的彈性變形，按計(jì)算預(yù)拱度調(diào)整底模標(biāo)高。預(yù)壓荷載取120%設(shè)計(jì)荷載，分6級(jí)加載。預(yù)壓沙袋應(yīng)從中跨向邊跨、從中間向兩邊對(duì)稱進(jìn)行加載，滿載穩(wěn)定24 h后分層對(duì)稱卸載，支架預(yù)壓與卸載過程中做好變形觀測(cè)和結(jié)構(gòu)安全檢查［9］。

（8）混凝土澆筑?；炷敛捎帽盟腿肽仓?，一次澆筑成型。注意內(nèi)支架鋼管支撐點(diǎn)底部設(shè)置鋼筋馬鐙，對(duì)應(yīng)支點(diǎn)位置模板底部應(yīng)有方木支撐，防止竹膠板懸空被“刺穿”?；炷翝仓傮w順序?yàn)椋簭亩藱M梁向合龍段方向分層、均勻、對(duì)稱進(jìn)行［10］。

（9）支架拆除。梁體施工完畢，待預(yù)應(yīng)力束張拉完成后方可拆除支架（內(nèi)模、外側(cè)模及端模在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)即可拆除），影響前下橫梁施工的碗扣支架及模板在合龍段施工前拆除（端頭支架），對(duì)應(yīng)荷載轉(zhuǎn)換至鄰近加密支架上支撐?；炷翝仓r(shí)，可在翼緣板、底板適當(dāng)位置預(yù)留孔洞作為穿鋼絲繩孔道，方便支架拆除。支架拆除順序與支架搭設(shè)順序相反［11］。

4 結(jié)束語

（1）高空超長(zhǎng)邊跨現(xiàn)澆段施工質(zhì)量及安全風(fēng)險(xiǎn)大，選擇合適的施工方案是關(guān)鍵。支架設(shè)計(jì)及施工技術(shù)是重點(diǎn)，必須考慮地形地貌、施工條件等綜合因素，保證支架體系滿足強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求，并做好施工細(xì)節(jié)處理［12］。

（2）采用鋼支墩、貝雷梁與碗扣支架組合方案，采用三孔不對(duì)稱斜交連續(xù)梁支架結(jié)構(gòu)，解決了懸灌段及合龍段底模系統(tǒng)通道問題，方便貝雷梁安裝、高空支架安全拆除。

（3）高空鋼管支架采用“井”字形裝配式結(jié)構(gòu)，鋼管之間采用法蘭盤高強(qiáng)螺栓連接，施工方便，施工質(zhì)量容易控制，減少了鋼支墩高空焊接工作量，安全可靠。

（4）該施工技術(shù)用于特殊地形剛構(gòu)連續(xù)梁高空邊跨現(xiàn)澆段施工，也可用于高空現(xiàn)澆梁施工，通用性好。