摘要：本文通過對長懸臂斜交預應力蓋梁施工技術進行研究和分析，介紹了長懸臂斜交預應力蓋梁的基本原理和結構特點，包括蓋梁的預制、吊裝和施工過程，討論了該技術的優(yōu)點如施工周期短、質(zhì)量可控、安全性高等，并對該技術在實際工程中的應用進行了案例分析，指出了施工中需要注意的關鍵問題和解決方法。

關鍵詞：橋梁工程；橢圓墩柱；斜交蓋梁；預應力；滿堂支架

中圖分類號：U445.57""""""""""""""""""""""""""""" 文獻標識碼：A"""""""""""""""""""""""""nbsp;"""""""" 文章編號：1673?6478（2023）S1?0118?04

0 引言

隨著城市交通的快速發(fā)展和交通網(wǎng)絡的不斷完善，高速公路橋梁作為城市交通重要組成部分，其建設和維護也日益引起人們的廣泛關注。在橋梁建設中，長懸臂斜交預應力蓋梁施工技術以其獨特的結構特點和施工方式，為高速公路橋梁建設帶來了新的突破和改進。該技術通過采用預應力蓋梁的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)懸臂式施工，減少了對臨時支撐的依賴，大幅縮短了施工周期。同時，斜交的設計使得橋梁能夠適應多變的地形和交通需求，提高了交通運輸?shù)男屎桶踩浴?/p>

通過臨臨高速項目中的高莊大橋建設情況，本文對高速公路長懸臂斜交預應力蓋梁施工技術進行深入研究和探討，分析了蓋梁與墩柱交角受力、懸挑部分蓋梁底板的設置，確保施工時達到標準化的施工要求，最大程度上提升施工質(zhì)量以及效率，進而更好地提升長懸臂斜交蓋梁的質(zhì)量及施工安全。

1 長懸臂斜交預應力蓋梁的結構與施工特點

長懸臂斜交預應力蓋梁的基本原理和結構特點，是在橋墩之間搭設預應力混凝土蓋梁，通過預應力張拉使蓋梁產(chǎn)生彎矩反力，從而實現(xiàn)懸臂式施工。該結構具有施工周期短、質(zhì)量可控、適應性強等優(yōu)勢，可提高高速公路橋梁的建設效率[1]。

1.1 結構特點

長懸臂斜交預應力蓋梁的特點之一是采用懸臂式施工。在橋墩之間先搭設臨時支撐結構，然后在支撐上進行蓋梁的預制和吊裝工作。預應力張拉使蓋梁產(chǎn)生彎矩反力，使構件在使用過程中發(fā)揮更好的受力性能，以抵消懸臂處的自重和交通荷載引起的彎矩，從而實現(xiàn)平衡狀態(tài)。

長懸臂斜交預應力蓋梁采用斜交的設計形式，可適應多變的地形和交通需求，有效地減少橋梁跨度，提高橋梁的剛度和穩(wěn)定性，同時減少施工所需的材料和成本。通過懸臂施工，可以減少對臨時支撐的依賴，加快施工進度，并降低對交通的影響[2]。

1.2 施工技術特點

長懸臂斜交預應力蓋梁施工技術在高速公路橋梁建設中具有明顯優(yōu)勢，施工周期短、質(zhì)量可控、安全性高、適應性強和資源節(jié)約。這些優(yōu)勢能夠提高施工效率、加快工期并保證施工質(zhì)量。

（１）施工周期短。長懸臂斜交預應力蓋梁技術采用懸臂式施工方式，減少了臨時支撐，在懸臂段內(nèi)進行預制和吊裝工作，大大縮短了施工周期。相比傳統(tǒng)的中跨梁工法節(jié)省時間，提高了施工效率。

（２）質(zhì)量可控。蓋梁的預制工作可以在廠房內(nèi)進行，受到環(huán)境條件的限制較小。預制過程中，可以嚴格控制混凝土的配合比，確保蓋梁的質(zhì)量[3]。

（３）安全性高。懸臂式施工減少了對臨時支撐的依賴，降低了支撐結構的風險。同時，在施工過程中采用預制和吊裝工藝，可以降低現(xiàn)場施工作業(yè)強度，降低了人員傷亡和事故發(fā)生概率。

（４）適應性強。蓋梁技術采用斜交設計，能夠適應不同地形和交通需求的變化。斜交設計可以靈活調(diào)整橋梁的跨度和高度，提高了橋梁的剛度和穩(wěn)定性。對于大跨度及復雜地形條件下的橋梁建設，可有效解決傳統(tǒng)施工方法所面臨的限制。

（５）資源節(jié)約。長懸臂斜交預應力蓋梁技術通過預制和模塊化施工，減少了施工現(xiàn)場所需的人力、材料和設備資源。同時施工周期的縮短也減少了對交通的影響和資源浪費，使得該技術在節(jié)約資源和保護環(huán)境方面具備顯著的優(yōu)勢[4]。

2 工程案例分析

2.1 工程概述

高莊大橋位于山東省臨沂市沂水縣高莊鎮(zhèn)，為上跨G342公路及夏蔚河，并與夏蔚河斜交，交角為120°，橋址區(qū)主要河流為夏蔚河，流域面積39km2。為了防止河流對橋墩常年沖刷影響橋梁使用年限，設計采用獨立橢圓實心墩，減少河內(nèi)墩柱數(shù)量。高莊大橋跨河位置下部結構采用橢圓實心墩，樁基采用嵌巖樁基礎，蓋梁采用斜交大懸臂預應力蓋梁，上部結構采用預應力混凝土T梁，先簡支后結構連續(xù)。高莊大橋蓋梁效果如圖1所示。

2.2 相關參數(shù)及結構特點

高莊大橋第12～14跨跨越夏蔚河，左幅13#、14#墩和右幅12#、13#墩蓋梁設計采用預應力大蓋梁，墩柱為實心橢圓形柱墩，左線13#、14#橋墩，右線12#、13#橋墩與蓋梁斜交，夾角為30°，共4榀，其中墩柱高度最高為28.88m，最低為27.39m，蓋梁在墩柱中心線處的高度為3.4m，寬度為3m，長度為16m，最大重量為385t，最大外挑長度為8.4m，且與墩柱斜交30°，屬于大截面長懸挑斜交蓋梁。

2.3 長懸臂斜交預應力蓋梁方案選擇

方案1：腿托架法。在墩柱施工過程中進行鋼板預埋，拆模后在預埋鋼板上焊接鋼支撐牛腿，在牛腿上搭設模板進行澆筑蓋梁，支架、模板及整個蓋梁的重量通過牛腿托架傳遞到墩柱上。

方案2：滿堂支架法。支架采用萬能桿件或鋼管支架進行搭設。蓋梁施工時所有臨時設施重量及蓋梁重量均由支架承受，直接傳到地面。

該項目結合了腿托架法與滿堂支架法兩種施工方案優(yōu)缺點，根據(jù)項目現(xiàn)場實際情況及蓋梁結構特點，從施工方案的經(jīng)濟性、安全性及施工質(zhì)量考慮，因方墩蓋梁數(shù)量較少，最終選用滿堂支架方案施工[5]。

高莊大橋預應力蓋梁滿堂承插式盤扣支撐架作為長懸臂斜交預應力蓋梁支撐體系。其技術參數(shù)：立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距為0.6m，橫桿步距為1.5m，墩柱位置考慮支架臨墩側(cè)交角間隙；支架進行加密布置，立桿的縱向間距為0.6m，橫向間距為0.6m，橫桿間距為1.5m；間隔一跨支撐架平面布置，每4層設置一層水平斜桿，水平斜桿與斜桿布置方法一致，分配梁采用"12.6的工字鋼。

2.4 滿堂支架及分配梁計算及模型建立

支撐架采用梁單元建模，該項目使用Midas Civil空間有限元分析軟件建立了單側(cè)支撐架分析模型，將蓋梁自重通過梁單元荷載施加到分配梁上，支撐架的自重通過軟件自動施加，如圖2所示。分配梁驗算分配梁采用工字鋼"12.6，間距為900mm，跨徑為600mm布置，分配梁受力分析如圖3所示。

3 支架結構施工要點

3.1 地基處理機支架施工

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況選用合適的填料對承臺基坑進行分層回填壓實，基礎換填碾壓處理完畢后，回填完后檢測地基承載力，地基承載力滿足要求后才進行硬化處理，硬化寬度應大于支架寬度0.5m。

支架施工應先在基礎頂上采用墨線彈出支架底座的平面位置，準確擺放支架底座，確定底座位置后再進行立桿安裝，安裝時應參照執(zhí)行相關技術標準，確保立桿的豎直度及立桿連接的穩(wěn)定性[6]。

由于高莊大橋工程墩柱與蓋梁斜交，在搭設滿堂承插式盤扣支撐架時臨墩側(cè)立桿布置與橢圓墩存在較大間距，采用縮小立桿步距及增加分配梁型號的設置，確保蓋梁與橢圓墩柱斜交夾角的穩(wěn)定性。

3.2 支架預壓施工

預壓試驗之前須檢查支架的搭設質(zhì)量，對于盤扣式鋼管支架需檢查頂托、底托有無滑絲、頂托是否定到位；檢查盤扣有無裂縫、有無損壞等情況，掃地桿、水平桿排距設置是否符合要求。檢查合格后可進行支架預壓，以消除非彈性變形，得出彈性變形，作為蓋板標高控制的重要依據(jù)。

3.3 預應力筋施工

蓋梁模板采用6mm 鋼板制作邊板12 × 100、肋為10#槽鋼、背楞為14#雙拼槽鋼，模板連接孔為22mm×28mm，矩面板距離為56mm。蓋梁與墩柱成斜交，蓋梁模板需增加橢圓墩部分，保證蓋梁與橢圓墩的整體性。懸挑部分蓋梁底板采用三角支架設置，便于調(diào)整蓋梁標高及橫坡。

預應力作為蓋梁施工中的重要組成部分，鋼絞線張拉前應計算伸長量，復核設計伸長量是否滿足規(guī)范要求，計算伸長量時應考慮到鋼絞線的預縮量、不同角度鋼絞線與管道的摩擦系數(shù)，保證精確計算出鋼絞線的計算伸長量，以提高預應力控制精度。

預應力筋張拉時，采用伸長量與張拉力雙控，并把鋼絞線兩端張拉所需要的工作長度本工程每端按100cm考慮。張拉應力嚴格按照千斤頂標定給出的回歸方程計算，并保證配套施工[7]。

4 施工中的關鍵問題和解決方法

（１）預制構件準確性。預制構件的尺寸和幾何形狀的準確性是施工的成功的關鍵。解決方法包括使用高精度模板和測量工具，確保預制構件符合設計要求；建立嚴格的質(zhì)量控制程序，包括監(jiān)測并糾正預制過程中的誤差。

（２）吊裝方案設計。懸臂式施工中，吊裝方案的設計必須考慮到吊裝設備的承載能力、施工空間的限制以及安全性要求。解決方法包括進行詳細的吊裝方案設計和工程計算，確保吊裝過程中的穩(wěn)定性和安全性；選用適當?shù)牡跹b設備和配備經(jīng)驗豐富的吊裝人?員?[8]。

（３）臨時支撐的穩(wěn)定性。在懸臂式施工中，臨時支撐的穩(wěn)定性決定著整個施工過程和結構安全。解決方法包括合理設計臨時支撐結構，考慮荷載的作用和分布；進行臨時支撐的施工監(jiān)測和定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)并解決支撐結構的變形和松動問題。

（４）預應力張拉控制。預應力張拉是長懸臂斜交預應力蓋梁施工的關鍵環(huán)節(jié)，需要準確控制預應力張拉力度和施工順序。解決方法包括制定詳細的預應力張拉方案，確保預應力張拉的力度和順序滿足設計要求；使用高精度的張拉設備和傳感器，進行實時監(jiān)制，確保預應力的準確施加和均衡分配[9]。

5 結論

目前，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速增長，高速公路向市區(qū)轉(zhuǎn)移，橋梁跨越河谷、河流及既有公路也越發(fā)增多，為減少墩柱被河流的沖刷腐蝕及避免阻斷現(xiàn)有公路的正常。為減少墩柱數(shù)量，下部構造采用獨立矩形墩加長懸臂斜交蓋梁越來越多，且蓋梁屬于橋梁工程重要組成部分。本文以臨臨高速項目高莊大橋工程為依托工程，總結了長懸臂斜交蓋梁施工工藝優(yōu)化創(chuàng)新，分析了蓋梁與墩柱交角受力、懸挑部分蓋梁底板的設置，確保施工時達到標準化的施工要求，最大程度上提升施工質(zhì)量以及效率，進而更好地提升長懸臂斜交蓋梁的質(zhì)量及施工安全。

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