周旭

（貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

龍莊特大橋設(shè)計(jì)為（15×40+66+120+66+7×40）m，主橋布置為（66+120+66）m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，橋梁全長1 144.5m（含側(cè)墻）。箱梁頂面設(shè)有橫坡，以相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)高為原點(diǎn)分別向外側(cè)傾斜，梁底橫向水平，箱梁腹板左右高度不等。箱梁梁段劃分為0～17 號(hào)梁段，其中0號(hào)梁段長12m，1～6號(hào)梁段長3.5m，7～14號(hào)梁段長4m，邊、中跨合龍段即15、16號(hào)梁段長2m，邊跨現(xiàn)澆段即17號(hào)梁段長4.88m。跨中及邊跨合龍段、邊跨現(xiàn)澆段梁高為2.885m，其余梁底下緣按二次拋物線變化。1～16號(hào)梁段腹板厚度為70cm，現(xiàn)澆段腹板厚度為由70～100cm按線性變化。其中，0號(hào)梁段鋼筋混凝土牛腿支架的施工是一項(xiàng)施工技術(shù)難點(diǎn)，本文重點(diǎn)進(jìn)行研究。

1 龍莊特大橋0號(hào)梁段施工總體方案

（1）由于0 號(hào)梁段的臨空高度較大，在空心薄壁主墩上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)牛腿的后期安裝具有明顯的操作安全風(fēng)險(xiǎn)，施工安全處置措施較為繁雜。為此，變更0號(hào)梁段的施工方法為在空心薄壁主墩頂部側(cè)面同步澆筑鋼筋混凝土牛腿，利用混凝土牛腿作為0號(hào)梁段高空現(xiàn)澆托架。

（2）剛構(gòu)橋0 號(hào)梁段現(xiàn)澆支架的結(jié)構(gòu)體系由型鋼分配梁和盤扣式支架組成。其中，盤扣支架縱距80cm，橫距80cm，分層高度130cm；通過在立柱頂托上布置100mm×100mm 方木作為縱向分配梁，并在縱向分配梁上橫向放置方木作為模板背筋，間距為10cm，底模采用10cm 鋼模板，盤扣支架豎桿支承在I20a 次級分配梁上。次級分配梁支承在2×I56a 的主承重分配梁上，主承重分配梁通過砂箱支承于鋼筋混凝土牛腿上。

（3）0 號(hào)梁段箱梁分兩層澆筑，第一層澆筑高度3.1m，第二層（剩余腹板及頂板）澆筑平均高度4.485m。利用塔吊進(jìn)行材料的垂直運(yùn)輸及0 號(hào)梁段支架安裝；鋼筋在鋼筋房集中制作現(xiàn)場安裝；混凝土在拌和站集中拌制運(yùn)輸至現(xiàn)場。

2 龍莊特大橋0號(hào)梁段鋼筋混凝土牛腿支架施工技術(shù)

2.1 施工工序

在主橋主墩墩頂安裝托架→在托架上立模，綁扎鋼筋→定位縱向、橫向、豎向預(yù)應(yīng)力管道，針對豎向預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行預(yù)埋處理→完成0 號(hào)梁段混凝土的澆筑，在達(dá)到要求齡期后脫?！炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%后且齡期不少于5d，對稱張拉0號(hào)梁段對應(yīng)縱向鋼束并錨固灌漿（預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，應(yīng)采用真空輔助壓漿及時(shí)往預(yù)應(yīng)力管道灌注專用壓漿料，下同）→張拉0 號(hào)梁段橫、豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋并錨固（滯后2 個(gè)梁段張拉橫豎向預(yù)應(yīng)力）→完成0號(hào)梁段施工[1]。

2.2 施工準(zhǔn)備及測量放樣

（1）在正式施工之前，由項(xiàng)目總工程師牽頭，各職能部門以及工程技術(shù)人員共同查看施工方案、復(fù)核施工設(shè)計(jì)圖，整理與工程項(xiàng)目相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。完成專項(xiàng)施工方案的編寫工作，再提交至專家評審，修改通過，向各班組發(fā)放作業(yè)指導(dǎo)書，針對全體施工人員做好技術(shù)交底，明確本次項(xiàng)目的施工方案，用于施工指導(dǎo)。

（2）針對每個(gè)參與施工的人員都要做好技術(shù)交底，確保其了解施工標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求以及特殊工藝，堅(jiān)持質(zhì)量第一原則。項(xiàng)目總工定期參加技術(shù)培訓(xùn)會(huì)，確保操作人員充分了解0號(hào)梁段的結(jié)構(gòu)特征、施工要求，嫻熟操作施工工藝，確保各項(xiàng)施工作業(yè)有條不紊。

（3）在施工前期做好規(guī)范測量，校驗(yàn)儀器達(dá)標(biāo)，方可投入使用。經(jīng)反復(fù)檢查、驗(yàn)證，確保測量數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠，上交至測量監(jiān)理工程師，確保審核無誤。再測量0號(hào)梁段的支立模板邊線、四周邊線、中軸線以及標(biāo)高等相關(guān)指標(biāo)時(shí)，使用全站儀，同時(shí)加設(shè)防護(hù)樁，用于0號(hào)梁段中心復(fù)位。對于測量工程師給出的測量結(jié)果，需要施工人員使用鋼尺再次復(fù)測，確保精準(zhǔn)放樣。

（4）結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際需求，需要確保場地四周平整，施工材料、施工機(jī)具等規(guī)范放置，有序停放各種大型的運(yùn)輸機(jī)械、起重機(jī)械或混凝土泵車。所有材料進(jìn)場之前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，合理設(shè)計(jì)混凝土配合比，確保材料達(dá)標(biāo)方可投入使用。施工之前要對接試驗(yàn)監(jiān)理工程師，協(xié)調(diào)施工配合比。根據(jù)各項(xiàng)試驗(yàn)要求，檢測并把控0號(hào)梁段的施工全過程。

（5）要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)水平、水文條件等了如指掌，結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境特征確定施工方案，在現(xiàn)場要排除危險(xiǎn)源，如機(jī)械傷害、觸電風(fēng)險(xiǎn)、高空墜落等。提前設(shè)計(jì)施工預(yù)案，考慮各種發(fā)生意外的可能性并采取積極的處理措施；落實(shí)作業(yè)值班制度，嚴(yán)抓嚴(yán)管施工現(xiàn)場的每一個(gè)作業(yè)時(shí)間段，施工負(fù)責(zé)人輪流值班，在現(xiàn)場做好技術(shù)指導(dǎo)以及各項(xiàng)管理工作；另外，現(xiàn)場應(yīng)有足夠的施工人員參與，輪班作業(yè)，合理安排時(shí)間，杜絕疲勞作業(yè)，提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)保障施工安全。

（6）砂筒制作：上筒外徑440mm 壁厚10mm 鋼管，高度150mm，內(nèi)灌注C50 混凝土；下砂筒為外徑480mm 壁厚10mm 鋼管，高度190mm，砂筒頂、底板采用10mm 厚500×500mm 鋼板，底部安裝?30mm 卸砂孔，下砂筒內(nèi)裝填精選工程砂（需干凈無泥，烘干后進(jìn)行篩分，選擇1.6～2.5mm 粒徑的細(xì)砂），擰開下筒底部的螺栓，將砂子掏出，主梁下落，即可拆除梁模。

（7）砂筒預(yù)壓：每個(gè)砂筒按120t 進(jìn)行預(yù)壓，通過試驗(yàn)室壓力機(jī)對砂筒進(jìn)行預(yù)壓，按20%→60%→80%→100%逐級加載，當(dāng)每一級的荷載量能夠保持一段時(shí)間的穩(wěn)定之后，再進(jìn)行下一級荷載的加載，直到預(yù)壓最大荷載，確定荷載作用下的壓縮值，測出砂筒滿足最大壓力下的裝砂高度[2]。

2.3 支架搭設(shè)

（1）支架利用墩柱側(cè)面60cm 鋼筋混凝土牛腿作為主梁支撐點(diǎn)，在距墩頂3.67m 位置處，橫橋向墩柱外側(cè)設(shè)置2.5m×0.6m×2.24m 鋼筋混凝土牛腿與墩柱混凝土同時(shí)澆筑，用于支架系統(tǒng)支撐點(diǎn)。

（2）0 號(hào)梁段現(xiàn)澆支架的結(jié)構(gòu)體系由型鋼支架和盤扣式支架組成。其中，盤扣支架縱向間距80cm，橫向間距80cm，分層高度130cm，通過在立柱頂托上布置100mm×100mm 方木作為縱向分配梁，并在縱向分配梁上橫向放置方木作為模板背筋，間距為10cm，底模采用10cm鋼模板，盤扣支架豎桿支承在I20a分配梁上。

（3）型鋼支架采用塔吊提升安裝就位，混凝土牛腿上安放直徑50cm，高30cm的砂筒，在其上安裝承重縱梁2榀14m長的工字鋼I56a焊接成整體（工字鋼接長焊接，接頭位置采取正反面滿焊的方法，然后在工字鋼的兩側(cè)面槽里和頂?shù)酌婧缚p位置搭接500mm 鋼板[3]，焊縫兩側(cè)均要求滿焊，鋼板的搭接厚度應(yīng)控制在10mm以上，焊接質(zhì)量經(jīng)檢測合格后方可使用），布設(shè)2組承重縱梁，對稱布置在墩柱兩側(cè)混凝土牛腿砂筒上，采用?32精扎螺紋鋼筋對拉在墩柱上，加強(qiáng)整體穩(wěn)定性，確保支架安全。

（4）雙墩中間及懸臂端均在承重縱梁鋪設(shè)17.15m長工字鋼I45a 分配橫梁，間距45cm，采用?32 精扎螺紋鋼筋對拉保證穩(wěn)定。邊緣外側(cè)可采用外部焊接接長80cm 長的∠10×10cm 方鋼為操作平臺(tái)支撐梁，在其上搭設(shè)鋼板作為操作平臺(tái)。

（5）在工字鋼I45a分配橫梁上安裝鋼模板底模，使用前均要進(jìn)行打磨并涂脫模劑，在混凝土模板的外露面選擇相同品種的脫模劑，不允許使用廢機(jī)油，同時(shí)注意保護(hù)鋼筋和混凝土的接縫位置，避免造成污染。

2.4 支架預(yù)壓

2.4.1 預(yù)壓目的

（1）為了確保支架施工安全，對0 號(hào)梁段的支架穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，確保在其承載力范圍內(nèi)。

（2）通過預(yù)壓消除支架非彈性變形，減少梁段的下沉量，使灌注后的梁段混凝土標(biāo)高符合設(shè)計(jì)標(biāo)高；通過預(yù)壓測試確定支架的彈性變形量，為調(diào)整模板標(biāo)高提供數(shù)量依據(jù)[4]。

2.4.2 預(yù)壓施工流程

預(yù)壓準(zhǔn)備（技術(shù)交底、人員、機(jī)械、材料等）→0#段支架按設(shè)計(jì)安裝完成→0#段支架全面檢查→觀測點(diǎn)布設(shè)標(biāo)記→分級加載→觀測讀數(shù)記錄全面檢查→靜置穩(wěn)定觀測讀數(shù)記錄全面檢查→卸載→觀測讀數(shù)記錄全面檢查→穩(wěn)定觀測讀數(shù)記錄全面檢查→觀測數(shù)據(jù)整理、分析→試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告。

2.4.3 預(yù)壓荷載計(jì)算

按照等荷加載進(jìn)行配載計(jì)算[5]，支架預(yù)壓荷載取值＝（按一次澆筑混凝土自重荷載＋模板荷載＋人群機(jī)具荷載）×110%，其中：

（1）混凝土自重荷載

0#節(jié)段長12m，一次澆筑完成混凝土體積為629.7m3，梁段重量為1 637.2t。兩端各懸挑出墩柱2m，懸挑端混凝土體積31.77m3（0.85×16.55+2.07×8.55）各懸挑端重82.6t，中間段長8m 混凝土重252.66m3（扣除墩頂混凝土體積8.55×2.5×7.58×2-1.5×1.4×2.5×2=313.5），重656.92t，這兩部分混凝土的自重由現(xiàn)澆0#段支架承擔(dān)。故0#段支架預(yù)壓中間段混凝土自重荷載為656.92×10=6569.2kN，懸挑端混凝土自重荷載為82.6×10=826kN。

（2）模板荷載

取0#塊內(nèi)外模板重量10kN/m，則中間段模板荷載為10kN/m×8m＝80kN，懸挑端模板荷載為10kN/m×2m＝20kN。

（3）人群機(jī)具荷載

取每米人群機(jī)具荷載為5kN/m，則中間段人群機(jī)具荷載為5kN/m×8m＝40kN，懸挑端人群機(jī)具荷載為5kN/m×2m＝10kN，故中間段支架預(yù)壓重量取值＝（6569.2＋80＋40）×110%＝7358kN，懸挑端支架預(yù)壓重量取值＝（826＋20＋10）×110%＝942kN。

2.4.4 預(yù)壓方法

（1）測點(diǎn)布置，詳見圖1。

圖1 0號(hào)梁段支架預(yù)壓測點(diǎn)布置示意圖（單位：cm）

（2）預(yù)壓方法

預(yù)壓時(shí)，支架已經(jīng)施工完畢，并已安裝橫向分配工字鋼。0#段支架預(yù)壓采用在墩柱頂預(yù)埋精軋螺紋[6]，再接長至0#塊支架頂面與加強(qiáng)玄桿貝雷梁反力架鎖死，利用千斤頂在0號(hào)梁段支架分配梁上逐級加載的方法進(jìn)行反力架頂升，來反向?qū)χЪ芊€(wěn)定性及承載力相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)前面計(jì)算現(xiàn)澆段支架預(yù)壓荷載取值，中間段支架采用9臺(tái)120t千斤頂進(jìn)行頂升，每臺(tái)頂升壓力為818kN；懸挑端每端各用3 臺(tái)50t 千斤頂進(jìn)行預(yù)壓，每臺(tái)預(yù)壓力為314kN。

（3）預(yù)壓過程

預(yù)壓分三級進(jìn)行，第一次按照50%的預(yù)壓荷載值進(jìn)行預(yù)壓；第二次和第三次則分別按照80%和100%的預(yù)壓荷載值進(jìn)行預(yù)壓作業(yè)。每次預(yù)壓間隔時(shí)間為2h，支架預(yù)壓必須對稱進(jìn)行，加載至最大預(yù)壓荷載值后持荷時(shí)間為24h。

2.4.5 變形觀測

在正式加載之前，需要利用電子水準(zhǔn)儀觀測標(biāo)高數(shù)據(jù)，做好記錄。進(jìn)行加載之后，每一級均需利用電子水準(zhǔn)儀觀測標(biāo)高數(shù)據(jù)，一般在墩身頂部位置確定水準(zhǔn)點(diǎn)。直到加載完成最大預(yù)壓重量之后，再使用水平儀觀測一次標(biāo)高，達(dá)到24h持荷標(biāo)準(zhǔn)。對加載之后的標(biāo)高進(jìn)行測量、記錄，即可卸載。注意卸載過程要保持均勻性，卸載完成后，測量觀測點(diǎn)標(biāo)高，即卸載后標(biāo)高。在加載過程中必須保護(hù)觀測點(diǎn)不被破壞[7]。預(yù)壓過程中安排專人進(jìn)行預(yù)壓觀測，并填寫支架沉降觀測表。

2.4.6 測出彈性和非彈性變形

初始標(biāo)高-加載后標(biāo)高=托架彈性變形量+非彈性變形量。

初始標(biāo)高-卸載后標(biāo)高=托架非彈性變形量。

卸載后標(biāo)高-卸載前標(biāo)高=托架的彈性變形量[8]。

2.4.7 底模標(biāo)高確定重新調(diào)整底模標(biāo)高，底模標(biāo)高=設(shè)計(jì)底板標(biāo)高+托架的彈性變形量。

2.5 支架拆除

為提高連續(xù)箱梁節(jié)段施工的安全性，完成0號(hào)梁段施工之后，短期內(nèi)先不拆除支架，中跨合龍段施工前拆除完成，第一次轉(zhuǎn)換體系成功。

3 結(jié)語

綜上所述，在連續(xù)剛構(gòu)橋施工中，鋼筋混凝土牛腿支架施工技術(shù)已經(jīng)逐漸受到業(yè)內(nèi)關(guān)注，而作為施工人員，必須掌握包括施工測量、支架搭設(shè)、支架預(yù)壓、支架拆除等一系列施工技術(shù)，從而達(dá)到保證施工質(zhì)量的目的。