唐 輝

（廣東省水利水電第三工程局有限公司 廣東東莞 523710）

0 引言

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的加快，在橋梁建設(shè)中為了尋求更大的利用空間，減少用地，將傳統(tǒng)的蓋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，逐漸提出了一種大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁。通過這種結(jié)構(gòu)，可以增加橋面以下的利用空間，通過相同的墩柱間距獲得更寬的蓋梁結(jié)構(gòu)，保證橋面的寬度。針對這一種懸臂蓋梁結(jié)構(gòu)，提出了一種無基礎(chǔ)的斜拉懸臂支架施工方法，通過這種施工方法，不僅解決了傳統(tǒng)施工支架基礎(chǔ)處理困難、造價(jià)高，同時(shí)由于支架搭設(shè)高度造成的穩(wěn)定性不足等問題，還為施工期間保證了蓋梁下部足夠的空間，不影響其交通。

斜拉懸臂支架施工方法在大懸臂蓋梁中的應(yīng)用，在節(jié)約造價(jià)的前提下提高了施工速度，保障了施工安全，通過這種施工方法可為類似結(jié)構(gòu)體系施工提供指導(dǎo)。

1 工程概況

廣東揭陽某特大橋工程項(xiàng)目引橋蓋梁設(shè)計(jì)為大懸臂預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)［1-2］，其中兩墩柱的中心間距為8.5 m，蓋梁懸臂端為9.75 m，整個(gè)蓋梁橫橋向長度為30.2 m，設(shè)置2%的橫坡，懸臂端高度為1.508 m，逐步往跨中過渡，蓋梁寬度為2.4 m，蓋梁共有10 束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每束鋼絞線有21 根。工程所處地質(zhì)條件差，由地表往下10 m 為淤泥質(zhì)土，若采用滿堂支架澆筑混凝土，基礎(chǔ)處理量大，支架安全性不高。若采用鋼管樁基礎(chǔ)，則管樁施工速度慢，同時(shí)在拔樁時(shí)容易造成管樁斷裂在土里，部分拔不出來，針對現(xiàn)場實(shí)際情況，采用無基礎(chǔ)斜拉懸臂支架對蓋梁進(jìn)行現(xiàn)澆施工［3-4］。蓋梁預(yù)應(yīng)力布置如圖1所示，蓋梁立面布置如圖2所示。

圖1 蓋梁橫斷面預(yù)應(yīng)力鋼束布置Fig.1 Layout of Prestressed Steel Beam in Cross Section of Cover Beam （cm）

圖2 蓋梁立面布置Fig.2 Elevation Layout of Cover Beam （mm）

2 支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于采用無基礎(chǔ)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行混凝土澆筑，因此整個(gè)混凝土及支架的荷載需要永久結(jié)構(gòu)來承受［5］，在距離墩柱頂面預(yù)埋鋼板，在預(yù)埋鋼板上焊接牛腿及斜撐，牛腿橫梁上設(shè)置四管格構(gòu)柱，同時(shí)在混凝土蓋梁底部設(shè)置橫向主梁和縱向主梁，通過斜拉桿件將縱向主梁拉至四管格構(gòu)柱上。

四管格構(gòu)的立桿采用φ426×10 mm 鋼管，綴條采用φ114×8 鋼管，四管格構(gòu)采用預(yù)制加工成型后進(jìn)行整體吊裝安裝，四管格構(gòu)與支撐牛腿的工字鋼采用高強(qiáng)螺栓連接，方便安裝和拆卸，連接位置采用鋼板進(jìn)行加勁補(bǔ)強(qiáng)。格構(gòu)與斜拉桿同樣采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，斜拉桿與橫向主梁也采用高強(qiáng)螺栓連接，整個(gè)支架體系盡量減少焊接，便于安裝和拆卸［6］。蓋梁支架立面布置如圖3所示，橫斷面布置如圖4所示。

圖3 蓋梁支架立面布置Fig.3 Elevation Layout of Cover Beam Support （mm）

圖4 蓋梁支架橫斷面布置Fig.4 Cross Section Layout of Cover Beam Support（mm）

3 施工方法

3.1 施工工藝流程

大懸臂蓋梁斜拉懸臂支架施工工藝流程如圖5所示。

圖5 施工工藝流程Fig.5 Construction Process Flow

3.2 墩柱施工及預(yù)埋件安裝

首先進(jìn)行墩柱施工，為保證施工質(zhì)量，墩柱采用剛模板進(jìn)行澆筑，進(jìn)行墩柱鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確安裝蓋梁支架的預(yù)埋件，采用焊接的方式將預(yù)埋鋼板與墩柱鋼筋固定牢固，鋼筋及預(yù)埋件安裝完成經(jīng)驗(yàn)收合格后開始安裝鋼模板，模板應(yīng)安裝牢固不漏漿，驗(yàn)收完成后方可澆筑混凝土。

混凝土澆筑時(shí)應(yīng)按照規(guī)范嚴(yán)格進(jìn)行振搗，保證混凝土質(zhì)量，特別是對于預(yù)埋件位置更應(yīng)保證混凝土振搗密實(shí)。混凝土澆筑且強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa 后方可拆除模板，拆除模板時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎小心，特別注意倒角位置的保護(hù)，拆除完成后利用薄膜灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)到位后進(jìn)行蓋梁支架的安裝。

3.3 支架加工

支架采用在加工廠按照設(shè)計(jì)圖紙集中進(jìn)行加工，支架所購買的材料應(yīng)滿足規(guī)范要求，原材料進(jìn)場以后按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料，切割。為保證支架加工的精度，應(yīng)在專有的胎具上對支架進(jìn)行加工，支架加工時(shí)應(yīng)保證焊接質(zhì)量，對于一些特別重要的焊縫應(yīng)該進(jìn)行探傷，支架加工完成后拉至施工現(xiàn)場進(jìn)行整體安裝。

3.4 支架安裝

利用平板運(yùn)輸車將已經(jīng)加工成型的支架拉至安裝現(xiàn)場，根據(jù)吊裝支架的最大重量選擇合適的汽車吊進(jìn)行安裝。首先利用汽車吊進(jìn)行牛腿橫梁和斜支撐的安裝，通過焊接的方式將斜支撐與牛腿進(jìn)行固定。安裝時(shí)應(yīng)保證焊接質(zhì)量，必要時(shí)對焊縫進(jìn)行探傷。

牛腿與斜支撐安裝完成后將已經(jīng)加工好的四管格構(gòu)進(jìn)行整體吊裝，四管格構(gòu)與牛腿橫梁之間通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，四管格構(gòu)安裝完成后利用汽車吊安裝兩組格構(gòu)之間的連接件。連接件與四管格構(gòu)之間通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接。連接件主要是為了保證混凝土澆筑時(shí)，兩組格構(gòu)協(xié)同受力，保證格構(gòu)的穩(wěn)定性。

格構(gòu)安裝完成后利用汽車吊安裝橫向大橫梁，橫向大橫梁通過斜拉桿與格構(gòu)柱連接，斜拉桿分別與大橫梁和格構(gòu)柱采用高強(qiáng)螺栓連接，橫向大橫梁安裝完成后開始安裝縱向大梁和模板系統(tǒng)。整個(gè)支架體系安裝完成后進(jìn)行支架的預(yù)壓，主要是為了消除彈性變形和非彈性變形［7-8］。預(yù)壓完成經(jīng)驗(yàn)收合格后開始綁扎鋼筋澆筑混凝土?；炷翝仓r(shí)應(yīng)從兩邊對稱均勻的進(jìn)行，保證支架對稱受力。

3.5 蓋梁施工

支架及模板體系經(jīng)預(yù)壓合格后開始綁扎蓋梁鋼筋，鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范進(jìn)行，綁扎完成后經(jīng)驗(yàn)收合格方可安裝模板，為保證混凝土澆筑質(zhì)量，蓋梁采用鋼模板進(jìn)行澆筑，模板安裝應(yīng)牢固不漏漿，對于模板之間的縫隙應(yīng)采用密封膠封堵，安裝完成經(jīng)驗(yàn)收合格后開始澆筑混凝土。為保證支架受力均勻，混凝土應(yīng)分層對稱澆筑，直至完成最后一層的澆筑，澆筑完成后應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行收面，防止表面出現(xiàn)裂縫，混凝土澆筑完畢后及時(shí)對混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)到位后進(jìn)行支架的拆除，支架可利用汽車吊從上往下逐步整體拆除。

3.6 支架拆除

蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉完畢后開始拆除支架，支架遵循先裝后拆的原則逐步從上往下進(jìn)行拆除，首先解除斜拉桿與立柱之間的連接，然后將斜拉桿與橫梁進(jìn)行吊裝拆除，拆除完畢后開始拆除縱梁，最后進(jìn)行格構(gòu)柱整體吊裝拆除。斜撐與牛腿橫梁采用切割拆除，拆除的支架用于下一個(gè)蓋梁施工。

4 與傳統(tǒng)支架施工優(yōu)劣對比

傳統(tǒng)鋼管支架需要開始從地面進(jìn)行搭設(shè)，若地基承載力不行還要進(jìn)行地基處理或者采用鋼管樁做基礎(chǔ)，然后利用鋼管樁作為整個(gè)支架體系的承重結(jié)構(gòu)，同時(shí)，若蓋梁距離地面高度較大，整個(gè)支架搭設(shè)的高度也將極高，支架在相同荷載作用下穩(wěn)定性差，為保證支架安全，支架截面設(shè)計(jì)將變得更大，材料用量也將增加，不經(jīng)濟(jì)。若采用滿堂支架基礎(chǔ)處理費(fèi)用極高，同時(shí)在一些地勢不好的地區(qū)基礎(chǔ)處理也極為麻煩［9］。

無基礎(chǔ)支架減少了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，無需要進(jìn)行基礎(chǔ)處理，同時(shí)也不用從地面開始搭設(shè)支架。同時(shí)無論蓋梁離地面高度多大，支架高度均不受影響，節(jié)約了造價(jià)，減少了支架用量，同時(shí)支架的穩(wěn)定性也得到了滿足，為蓋梁下部留下了空間，減少了占地面積，便于地面交通［10］。

5 結(jié)語

通過斜拉懸臂支架施工大懸臂蓋梁混凝土，在一定程度上加快了施工進(jìn)度，通過這種支架結(jié)構(gòu)，大量減少了傳統(tǒng)支架處理基礎(chǔ)和施工基礎(chǔ)的費(fèi)用。同傳統(tǒng)支架相比，此支架適應(yīng)性較強(qiáng)，能滿足地勢復(fù)雜的施工區(qū)域。