0 引言

目前我國基建水平已處于國際領(lǐng)先地位，施工實力也得到越來越多國家的認可，為響應(yīng)國家的“一帶一路”戰(zhàn)略號召，越來越多的企業(yè)進入國際市場。但由于國外與國內(nèi)在很多方面存在較大差異，使得國內(nèi)企業(yè)在國外市場中面臨著諸多挑戰(zhàn)，不但在施工環(huán)境方面的差異對施工技術(shù)和施工措施費用影響很大，而且施工質(zhì)量及施工安全更是直接關(guān)系者國家及企業(yè)聲譽。在一些欠發(fā)達國家，基礎(chǔ)建設(shè)中所涉及到的鋼材、水泥等大宗主材由于無法自產(chǎn)，需從國外進口，在橋梁施工中涉及到的型材支架、掛籃等特殊材料設(shè)備更是由我國企業(yè)直接在國內(nèi)采購然后運往國外使用，由此產(chǎn)生很大費用。因此在國外橋梁施工中所涉及到支架掛籃等特種設(shè)備，在滿足安全質(zhì)量的要求下需盡可能的進行簡化，降低其自身重量，減少組裝和拆卸周期，降低作業(yè)安全風險。由我國負責設(shè)計及施工的孟加拉國孟中友誼八橋，該橋主跨為（72+7×122+72）m剛構(gòu)連續(xù)箱梁，由于該連續(xù)梁為單聯(lián)多跨結(jié)構(gòu)，不但梁體高度較高主跨跨度較大，而且T鉤數(shù)量較多，既增加了施工難度和安全風險，延緩了施工工期，也大大增加了施工措施費用。為此項目部對該連續(xù)梁施工方案進行仔細研究，優(yōu)化T構(gòu)0#段支架結(jié)構(gòu)設(shè)計，對其結(jié)構(gòu)進行精簡優(yōu)化，確保其在滿足受力要求和施工需求的條件下盡可能的減輕自身重量。通過上述一系列舉措，不但大大降低了施工連續(xù)梁施工措施費用，而且支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化后其安裝和拆卸周期也明顯縮短，加快了施工進度。由于支架受力合理，操作簡便，減少了高空作業(yè)時間和施工難度，提高了作業(yè)安全性。通過現(xiàn)場實際應(yīng)用，該單聯(lián)多跨度懸臂連續(xù)梁施工所涉及的工藝和措施在施工中取得很好的效果。

1 工程概況

援孟加拉國孟中友誼八橋項目工程線路全長2960m，線路設(shè)計簡述如下（從西往東）：1023m西引道+3×（3×33）m西引橋+（72+7×122+72）m主橋+2×（3×33）m東引橋+444m東引道。該橋梁主跨跨越庫察河，連接庫爾納專區(qū)和巴里薩爾專區(qū)，是孟加拉國西南部重要交通樞紐。

主橋采用橋跨布置為（72m+7×122m+72m=998m）剛構(gòu)連續(xù)梁，橋?qū)?3.4m。主梁采用單箱單室的變高度混凝土箱形截面，頂面設(shè)2%的橋面橫坡，中支點梁高7.0m，邊支點及跨中梁高3.0m。主橋4#～6#橋墩與主梁固結(jié)，其他1#～3#、7#～10#墩頂均設(shè)摩擦擺支座。

主墩0#段梁高700cm，梁底寬700cm，順橋向長1200cm，4～6號墩0#塊對應(yīng)橋墩位置共設(shè)2道100cm厚橫隔板，2、3、7～9號墩0#塊對應(yīng)橋墩位置一道200cm厚橫隔板；懸澆段截面形式同0#塊，節(jié)段長度為3×350cm+3×400cm+7×450cm；邊跨直線段總長980cm，端部頂面預(yù)留伸縮縫槽口；合攏段長度均為200cm，中跨合攏段設(shè)50cm厚橫隔板。（圖1）

圖1 剛構(gòu)連續(xù)梁0#段結(jié)構(gòu)設(shè)計圖

2 整體工程造價分析及0#段支架方案經(jīng)濟性對比

2.1 整體工程造價分析

該橋橫跨庫察河，該河不但涉水較深，而且河水流量較大，在國內(nèi)跨越類似河流時可采用鋼箱梁或連續(xù)梁。若采用鋼箱梁，則需在河岸附件設(shè)置鋼箱梁加工拼裝場地，梁體分節(jié)段運至橋梁范圍內(nèi)采用吊車進行分節(jié)安裝。該施工方法不但施工風險較高，而且需在棧橋一側(cè)加快施工吊裝平臺，且需要多臺重型起吊設(shè)備同步作業(yè)，另一方面由于孟加拉國重工業(yè)和冶金業(yè)較為落后，鋼箱梁所需鋼材及重型起吊設(shè)備均需從我國進口，橋梁工程造價費用及建安費用大大增加，經(jīng)初步估算，若該橋梁主跨采用鋼箱梁，預(yù)算成本約5.5億元，該費用還不包含鋼箱梁后期養(yǎng)護費用。

若采用連續(xù)梁跨域庫察河，雖然鋼筋水泥等需從我國進口，但其他大宗主材如碎石、砂子等可從當?shù)夭少彛坏龠M了當?shù)亟ú男袠I(yè)的發(fā)展，而且施工成本較低。由于連續(xù)梁采用掛籃施工，國內(nèi)施工企業(yè)均有成品設(shè)備，無需重新制作，大大降低了施工措施費用。由于連續(xù)梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，受力性能良好，后期維護成本較低。經(jīng)初步測算，若該橋主跨采用鋼筋混凝土連續(xù)梁，預(yù)算成本約3.7億元。

綜合上述對比，該橋梁主跨采用鋼筋混凝土連續(xù)箱梁預(yù)算成本可減少1.8億元。

2.2 0#支架方案經(jīng)濟性對比

連續(xù)梁0#段梁體支架一般分為滿堂支架和立柱式支架。若采用滿堂支架，則需對支架地基基礎(chǔ)進行處理，地基處理費用較大，而且處理后的地基沉降無法完全掌控，存在較大的安全和質(zhì)量隱患。經(jīng)初步測算，每個T構(gòu)0#段支架地基處理費用約為13萬元，則該橋共計8個T構(gòu)，地基處理費用約為104萬元。若采用立柱式支架，由于立柱位于主體承臺上，避免了地基處理，而且該類型支架安裝拆除簡便，周轉(zhuǎn)使用率高，所采用的材料通用性強。

3 0#段支架總體布置設(shè)計

本橋連續(xù)梁0#段總長12m，支座處梁高7m，橋面寬13.4m，底板寬7m，翼緣板長度3.2m，0#段懸臂端長4m，支架采用梁柱式結(jié)構(gòu)，鋼管支墩均采用?630、壁厚10㎜螺旋鋼管，鋼管上下均設(shè)置蓋板，上下蓋板均為800×800×10mm鋼板，腹板處縱梁采用Ⅰ40a工字鋼，其余縱梁為2Ⅰ40a工字鋼，橫向分布梁采用Ⅰ22a工字鋼，間距50cm，長度12m。0#塊支架布置如圖2所示。

圖2 剛構(gòu)連續(xù)梁0#段支架結(jié)構(gòu)圖

4 0#段支架受力計算

4.1 荷載取值

支架所受荷載主要包括梁體鋼筋混凝土重和支架模板重，本橋零號段懸臂段長4.25m，頂板厚度按0.7m考慮，底板厚度按0.8米考慮，腹板厚度按0.8米考慮，根據(jù)梁體各部位橫斷面面積，混凝土容重取26kN/m3，考慮到混凝土施工時，模板、施工人員、機械、材料、混凝土超灌等的重量及風荷載，為簡化計算，計算重量取混凝土重量的1.2倍[1]。

①翼緣板部位荷載計算。

Q翼板=1.1651m2×12×26kN/m3×1.2=436.2kN

Q模板=158.46kN（依據(jù)掛籃設(shè)計圖計算得出）

由于支架布置圖中翼緣板部位采取的是型鋼模板，型鋼支架每0.9m設(shè)置一道，通過兩根雙拼I22工字鋼與沉重橫梁連接，按上面算出來的翼緣板荷載需等效為集中力，則單點分配梁受到的集中壓力為q1=（436.2+158.46）/15/2=19.8kN。

②腹板部位荷載計算。

Q腹板=8.8722m2×26kN/m3×4.25×1.2=1176.5kN

q2=1176.5kN÷5（根）÷4.25m=55.36kN/m

③頂板＋底板荷載計算。

Q底板=（2.9432+4.22）m2×4.25×26kN/m3×1.2=919.8kN

q3=919.8kN÷5根÷4.25m=43.28kN/m2。

4.2 主縱梁受力檢算

對縱梁進行受力分析后可行知，靠近墩身處承重梁支反力最大，此處僅計算靠墩身處承重梁，承重梁采用雙拼I40a工字，（34.67+22.35）*2/2=57.02kN，（90.54+52.59）/2=71.56。

則橫梁所受彎矩如圖3所示。

圖3 支架橫梁彎矩圖

通過彎矩圖所示可得知橫梁最大彎矩138.74，分配梁彎曲應(yīng)力σmax=138.74/1085.7=127.78MPa＜f=156.78MPa，滿足受力要求！

4.3 鋼管墩強度檢算

鋼管墩所受的最大軸力N=1086kN，鋼管墩截面積A為：

則鋼管墩的強度為：

因此，鋼管墩強度滿足要求。

5 剛構(gòu)連續(xù)梁主要施工工藝

5.1 0#段支架安裝

鋼管樁由測量人員測量定位后，用垂線法測量鋼管樁垂直度，垂直度偏差不大于1%L且不大于5cm。測量復(fù)核垂直度和平面位置后安裝在承臺設(shè)計位置上，管樁與承臺連接采用植筋連接，植筋后及時采用高強砂漿進行灌縫，鋼筋直徑為25mm，鋼筋植入承臺深度不小于10cm，與管樁焊接長度不小于12.5cm，每根管樁焊接4根鋼筋。管樁在施工現(xiàn)場進行連接加長，焊接前應(yīng)將管樁端頭用角磨機打磨平整，所有焊接面焊接前必須先進行打磨，焊接應(yīng)在平整的地面或者鋼棧橋上進行，保證鋼管接長的垂直度，焊縫要求飽滿不漏焊，接口處加焊3塊加強幫板。剪刀撐采用20槽鋼，與鋼管樁焊接牢固。兩根剪刀撐交叉搭接。剪刀撐焊接采用雙面焊與管樁焊接牢固[2]。

管樁安裝到設(shè)計標高后，根據(jù)樁頂實測標高確定管樁切割高度，要求切割表面平整，鋼管樁頂部開設(shè)20cm深的槽口，用于安裝承重梁。承重梁順橋向前后兩根采用不同的頂標高，調(diào)節(jié)出0#塊懸挑段底板坡度。承重梁與分配梁之間打設(shè)木質(zhì)三角砌塊，保證分配梁與承重梁的緊密接觸，同時用于澆筑完后落模使用。分配梁鋪設(shè)在承重梁上方，順橋向鋪設(shè)；分配梁端部必須與墩身接觸頂緊。

5.2 0#段模板安裝

0#段模板均采用鋼模板，模板在廠內(nèi)加工完成后運輸至橋位處，用塔吊按由遠及近、由低到高的順序分節(jié)段吊裝至支架上，原位拼裝成型。吊裝時，先吊離塔吊較遠側(cè)，按先中后邊的順序，逐節(jié)拼裝并及時用型鋼將背架連接牢固。底節(jié)吊裝時，應(yīng)精細調(diào)節(jié)其垂直度、頂高程，調(diào)好后，將模板及背架底用型鋼與支架分配梁焊牢。在頂節(jié)吊裝前，應(yīng)先用捯鏈或長型鋼將已拼好的側(cè)模做好斜拉撐。頂節(jié)模板起吊前用四點起吊法，調(diào)節(jié)鋼絲繩長度及吊點，使模板節(jié)腹板面能垂直起吊，平穩(wěn)落在已拼好的側(cè)模上。側(cè)模拼裝好后，經(jīng)項目部技術(shù)人員及監(jiān)理工程師檢查底、側(cè)模合格后，開始綁扎底、腹板鋼筋。

5.3 0#段混凝土澆筑

0#段混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土罐車運輸至墩位處，用地泵泵送入模。混凝土澆筑前，對支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等進行全面檢查，模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢清理干凈。混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行，整個澆筑時間不宜超過混凝土終凝時間。底板混凝土入模塌落度應(yīng)偏高值，快速、連續(xù)澆筑并及時振搗密實，每個箱室底板中心區(qū)域宜預(yù)留一定區(qū)域暫不澆滿，待腹板第一層澆筑完且穩(wěn)定后補滿，靠近腹板根部應(yīng)及早澆滿并振搗密實；第一層腹板混凝土的入模塌落度應(yīng)偏低值，第二層宜偏高值，第一層澆筑應(yīng)視對應(yīng)底板混凝土初凝情況緩慢多次分層澆筑，澆筑過程中盡量減少對波紋管的擾動，并加強錨后區(qū)域的振搗。

6 安全質(zhì)量保障措施

①箱梁懸澆工藝要求嚴，在施工中須對掛籃變形、主梁撓度進行連續(xù)觀測和嚴格控制，在立模澆筑混凝土前、后，預(yù)應(yīng)力張拉前、后，行走掛籃前、后，對箱梁標高、軸線進行動態(tài)跟蹤連續(xù)觀測，并與設(shè)計提供的標高、撓度進行對比，及時調(diào)整箱梁預(yù)拱度，確保箱梁線型符合設(shè)計要求[3]。

②在混凝土澆注過程中要安排專人檢查支架，主要內(nèi)容檢查支架的變形、扣件的松緊、地基的牢固性等。同時安排測量人員布設(shè)測量控制點，對支架的變形進行時時觀測，以保證支架的安全。

③所有防護設(shè)施的施工必須在安全小組的全過程監(jiān)督下進行，確保施工質(zhì)量，完成后由安全小組驗收，合格后才能投入施工使用。

7 結(jié)束語

通過優(yōu)化T構(gòu)0#段支架結(jié)構(gòu)設(shè)計，在確保其在滿足受力要求和施工需求的條件下盡可能的減輕自身重量，不但大大降低了施工連續(xù)梁施工措施費用，而且支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化后其安裝和拆卸周期也明顯縮短，加快了施工進度。由于支架受力合理，操作簡便，減少了高空作業(yè)時間和施工難度，提高了作業(yè)安全性。通過現(xiàn)場實際應(yīng)用，該單聯(lián)多跨度懸臂連續(xù)梁施工所涉及的工藝和措施在施工中取得很好的效果，也為后續(xù)類似施工提供了借鑒和參考。