宋軍超

（中國(guó)友發(fā)國(guó)際工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司）

目前，世界上主跨跨徑達(dá)200m 以上的連續(xù)剛構(gòu)橋僅10 多座，而且縱坡一般不超過(guò)4%。對(duì)于縱坡達(dá)5.5%、主跨200m 以上的大跨徑大縱坡連續(xù)剛構(gòu)橋，科普奧斯大橋在世界上是第一座。0#塊作為連續(xù)剛構(gòu)施工的第一階段，決定了主橋部分施工成敗的關(guān)鍵，其中鋼筋結(jié)構(gòu)復(fù)雜、預(yù)埋件繁多、孔道布置緊密；同時(shí)海上施工受施工場(chǎng)地限制，進(jìn)一步提高施工難度，0#塊施工方案對(duì)提高質(zhì)量、安全和效益管理具有重要作用[1]。

1 工程概況

Koh Puos 大橋主橋長(zhǎng)度為420m，0# 段梁高10.67m、梁長(zhǎng)12.4m，箱梁底寬6.5m、頂寬12m，承臺(tái)頂面距箱梁底面約27m 高。

2 0#方案選擇

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，由于場(chǎng)地受限，初步確定兩個(gè)方案：

⑴鋼管支撐結(jié)構(gòu)：利用承臺(tái)作為受力面，立柱采用現(xiàn)場(chǎng)已有的710 鋼管，立柱間采用600 鋼管橫聯(lián)，頂部安裝貝雷片，組成整體受力體系。

⑵托架結(jié)構(gòu)：通過(guò)墩柱預(yù)埋件，焊接牛腿，安裝H 型鋼作為承重主梁與次梁組成受力結(jié)構(gòu)。

對(duì)上述兩種方案進(jìn)行比較：方案一利用承臺(tái)支撐可以避免不均勻沉降，保證施工質(zhì)量和安全，同時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)已有的鋼管作為支撐，節(jié)約材料。但是在柬埔寨沒(méi)有現(xiàn)成的可利用貝雷片，需要國(guó)內(nèi)采購(gòu)，成本較高且時(shí)間較長(zhǎng)，故此方案被否定；方案二可以通過(guò)計(jì)算保證沉降與安全，同時(shí)充分利用現(xiàn)場(chǎng)已有的工字鋼、鋼板等材料，節(jié)約成本。通過(guò)方案比較，確定采用托架結(jié)構(gòu)施工，在墩柱施工時(shí)提前做好預(yù)埋件施工。0#塊托架結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 0#塊托架結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）

施工方案如下：

⑴在雙薄壁墩墩身頂部預(yù)埋牛腿拼裝托架作為支撐，在托架上進(jìn)行0#塊的模板、鋼筋和混凝土施工。

⑵在雙薄壁墩墩身底部預(yù)埋三角形反力架，采用2臺(tái)500t 千斤頂張拉精軋螺紋鋼筋進(jìn)行托架預(yù)壓，相比堆沙袋或水箱預(yù)壓，施工方便、省時(shí)省力省材料，加快了施工進(jìn)度。

⑶箱梁高度達(dá)10.67m，分兩次澆注成形：第一次澆筑底板及腹板至5m 左右的地方，第二次澆筑腹板剩余部分和頂板混凝土，這樣既便于施工又能確保工程質(zhì)量。

⑷0#塊箱梁外模利用掛籃外模，不再另行加工模板。

3 關(guān)鍵技術(shù)分析

在方案計(jì)算過(guò)程中，容許應(yīng)力按《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D64-2015）進(jìn)行校核。在施工過(guò)程中，認(rèn)為預(yù)埋鋼板與牛腿焊接是本方案成功的關(guān)鍵所在，所以需要進(jìn)一步加強(qiáng)該部分的安全性。

⑴如圖2 所示，分析牛腿的受力情況，需要對(duì)焊縫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，特別是上部焊縫受力影響較大，必須提高焊縫高度。焊縫受力分析圖如圖3 所示。

圖2 預(yù)埋鋼板焊接示意圖（單位：mm）

圖3 焊縫受力分析圖

⑵錨固鋼筋。經(jīng)過(guò)受力分析，上部錨固鋼筋承受拉力較大，采用鋼筋對(duì)拉預(yù)埋鋼板，通過(guò)鋼筋本身的拉力分擔(dān)一部分錨固力，提高安全系數(shù)。錨固鋼筋示意圖如圖4 所示。

圖4 錨固鋼筋示意圖（單位：mm）

實(shí)際施工過(guò)程中，本次0#塊分兩次澆筑，第一次混凝土澆筑完成后，可以承受一部分第二次混凝土澆筑過(guò)程中自身的重力、模板重量、人群荷載等其它力。

通過(guò)以上加固措施，對(duì)預(yù)埋件、錨固鋼筋、牛腿等重新進(jìn)行計(jì)算，焊縫強(qiáng)度為51.2MPa≤160MPa，錨固鋼筋抗剪力為15.4MPa≤120MPa，均有足夠的安全系數(shù)。

4 施工質(zhì)量、安全控制

使用牛腿托架施工，混凝土分兩次澆筑，必須防止懸臂端向下彎曲造成混凝土開(kāi)裂，必須對(duì)托架懸臂端進(jìn)行加強(qiáng)處理，采用6 根H300×150 型鋼作為斜支撐防止懸臂端向下彎曲。圖5 為牛腿示意圖。

圖5 牛腿示意圖（單位：mm）

為驗(yàn)證施工托架的安全性，消除托架的非彈性變形，實(shí)測(cè)托架的彈性變形值，為施工立模標(biāo)高提供科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)，在鋪設(shè)底模板之前先進(jìn)行托架預(yù)壓試驗(yàn)。由于兩墩間梁塊重量大于懸臂端梁塊重量，所以加載重量取兩墩間的第一次澆筑梁塊重量，加上兩墩間梁塊內(nèi)外模板重量再乘以1.2 的安全系數(shù)，即為270t，加載分五級(jí)加載（0.2F、0.4F、0.6F、0.8F、1.0F）。采用千斤頂張拉φ32mm 精軋螺紋鋼筋的方法進(jìn)行托架預(yù)壓：在縱向工字鋼承重梁上橫向并排放置兩根H30a 型鋼，在橫向型鋼上對(duì)稱放置2 臺(tái)500t 千斤頂，千斤頂油缸頂端放置一扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁上穿3 根φ32mm 精軋螺紋鋼筋并用螺帽上緊，精軋螺紋鋼筋下端采用錨具和夾片固定在墩底的三角形反力架上，反力架在橋墩底部預(yù)埋鋼板，然后采用H45a 型鋼焊接制成。預(yù)壓時(shí)，千斤頂油缸向上頂推扁擔(dān)梁張拉精軋螺紋鋼筋，使托架受到向下的壓力，壓力大小通過(guò)千斤頂配套油泵的油壓表讀數(shù)控制，從而達(dá)到預(yù)壓的目的，保證后期施工安全與立模標(biāo)高準(zhǔn)確[2]。

為避免0#塊新舊混凝土施工出現(xiàn)接縫問(wèn)題，內(nèi)模采用全新木模，外模采用整體鋼模，并在第二次澆筑砼之前在接縫處涂刷水泥漿，確保接縫較為平整，兩次澆筑顏色統(tǒng)一。

5 結(jié)束語(yǔ)

該方案很大程度上利用了現(xiàn)場(chǎng)材料，在保證安全和質(zhì)量的前提下，相比在承臺(tái)上搭設(shè)腳手架，節(jié)省了施工成本，縮短了工期，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯，可為今后相關(guān)工程提供參考。