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1、高墩邊跨現(xiàn)澆段平衡托架法施工方案摘要：山區(qū)高墩邊跨現(xiàn)澆段施工由于墩柱較高、地質(zhì)條件差、施工環(huán)境復(fù)雜及工期緊等因素，決定了邊跨現(xiàn)澆段施工是懸臂澆筑施工中的關(guān)鍵部分。關(guān)鍵字：高墩邊跨現(xiàn)澆段；山區(qū)；平衡托架1、前言山區(qū)地形起伏較大、地勢(shì)陡峻，橋梁跨越峽谷。引橋一般采用預(yù)制T梁或空心板梁，主橋一般采用斜拉橋、懸索橋及連續(xù)剛構(gòu)橋（或連續(xù)梁橋）等大跨度橋型。當(dāng)采用連續(xù)剛構(gòu)橋（或連續(xù)梁橋）時(shí)過(guò)渡墩較高，邊跨現(xiàn)澆段施工存在一定難度。不同的施工方法其施工工期、施工成本、施工難點(diǎn)等存在顯著的差異。2、工程概況青坪大橋主橋?yàn)?6m+3x110m+66m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)箱梁，由上、下行的兩個(gè)單箱單室箱形斷面組成，箱梁2、根部高度7.00米，跨中梁高3.10米，其間梁高按二次拋物線變化。過(guò)渡墩為等截面薄壁空心墩、墩高32m41m，主墩為雙肢變截面薄壁空心墩、墩高66m129m。主墩墩頂0#塊長(zhǎng)13.0m，邊跨、次邊跨及中跨合攏段長(zhǎng)均為2.0m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)5.0m。3、邊跨現(xiàn)澆段方案的研究與確定青坪大橋位于中低山剝蝕型地貌為主，地形起伏較大，溝谷切割較深。邊跨現(xiàn)澆段施工工期緊、場(chǎng)地小及施工難度大等特點(diǎn)，為整個(gè)大橋的節(jié)點(diǎn)控制性工程。3.1、臨時(shí)支墩方案（方案一）鋼筋混凝土（或鋼管樁）臨時(shí)支墩施工法，是現(xiàn)澆段施工最普遍的方法，施工時(shí)在現(xiàn)澆段下部設(shè)置挖孔灌注樁（或擴(kuò)大基礎(chǔ)），然后澆筑臨時(shí)鋼筋混凝土墩身（或安裝鋼管樁）3、，在臨時(shí)支墩頂部鋪設(shè)支架，然后安裝現(xiàn)澆段的模板系統(tǒng)，綁扎鋼筋等，并完成混凝土的澆筑，見(jiàn)圖1。對(duì)于墩身高低或現(xiàn)澆段長(zhǎng)短無(wú)限制，均可采用此方法施工。此施工法最大的特點(diǎn)就是通用性，不足之處是成本較高，對(duì)場(chǎng)地要求嚴(yán)格。3.2、支架現(xiàn)澆方案（方案二）支架現(xiàn)澆施工法，是將現(xiàn)澆段位置的地面進(jìn)行硬化后，搭設(shè)腳手架、鋼管及貝雷梁等材料至現(xiàn)澆段位置，鋪設(shè)模板架子及模板，綁扎鋼筋等，最終完成現(xiàn)澆段混凝土的澆筑，見(jiàn)圖2。支架搭設(shè)速度快、成本低；但落地支架必須在有足夠承載力的地基上，同時(shí)地基要采取防雨水浸泡和凍脹措施。對(duì)于本項(xiàng)目地基處理難度大、成本高及工期長(zhǎng)等特點(diǎn)。3.3、吊架現(xiàn)澆方案（方案三）吊架現(xiàn)澆施工法，是在懸臂4、澆筑到最后一段后在橋墩蓋梁和最后一段懸澆梁段之間安裝吊架，最后在吊架上安裝模板支架及模板，綁扎鋼筋等，最終完成混凝土澆筑見(jiàn)，圖3。吊架可采用掛籃的部分桿件，不需要大量增加其他材料，成本低、結(jié)構(gòu)安全可靠。但吊架需要在最后一段懸臂段澆筑完成后才能安裝吊架施工現(xiàn)澆段，工期長(zhǎng)、交叉作業(yè)量大。3.4、平衡托架方案（方案四）平衡托架施工法，是在墩身或蓋梁的兩側(cè)施工時(shí)安裝預(yù)埋件或預(yù)留孔洞，安裝牛腿托架，一側(cè)托架安裝分配梁并鋪設(shè)底模并完成模板系統(tǒng)，綁扎鋼筋等，另一側(cè)在混凝土澆筑過(guò)程中分階段壓載配重。該工法主要特點(diǎn)是須在現(xiàn)澆段牛腿托架相反側(cè)進(jìn)行牛腿托架配重使整個(gè)墩身兩側(cè)保持平衡，相對(duì)于其他工法來(lái)說(shuō)，牛腿托架法從5、經(jīng)濟(jì)上考慮是比較理想的，工期較短。3.4、方案確定本項(xiàng)目邊跨現(xiàn)澆段過(guò)渡墩較高、現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)陡峻、地質(zhì)條件差及工期緊。對(duì)以上方案進(jìn)行可行性及經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)后，選擇平衡對(duì)稱托架作為本項(xiàng)目邊跨現(xiàn)澆段方案。4、平衡托架方案優(yōu)化、設(shè)計(jì)及實(shí)施4.1平衡托架方案優(yōu)化4.1.1托架優(yōu)化常規(guī)托架是工廠制作多個(gè)單片的三角牛腿托架后現(xiàn)場(chǎng)焊接安裝，其整體性差，三角托架上玄桿與橋墩連接處受拉，混凝土局部拉應(yīng)力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。現(xiàn)提出采用整體托架，即墩身兩側(cè)托架上玄桿為一根整體桿件，兩側(cè)焊接斜桿，該托架整體性強(qiáng)，且不存在上玄桿與橋墩連接問(wèn)題，混凝土不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力。4.1.2配重優(yōu)化現(xiàn)澆梁體通過(guò)托架承受，墩身所受彎矩通過(guò)配6、重托架平衡。若采用重物配重延長(zhǎng)工期，增加費(fèi)用。現(xiàn)提出采用張拉鋼絞線平衡配重法，該方法施工簡(jiǎn)便、材料易取得、分級(jí)加載靈活、結(jié)構(gòu)安全可靠。4.2平衡托架方案設(shè)計(jì)過(guò)渡墩墩身橫橋向?qū)挾葍H為5.5m，而現(xiàn)澆段底板寬為6.5m。若在墩身上安裝托架，則托架上就需要安裝懸挑長(zhǎng)度為3.5m剛度大的分配梁。若將托架安裝在蓋梁上時(shí)，則懸挑長(zhǎng)度可以減小，同時(shí)相應(yīng)的成本大大減小。4.2.1托架及模板系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)已有材料將托架安裝在蓋梁上，在蓋梁澆筑時(shí)預(yù)留四個(gè)孔洞及8塊預(yù)埋鋼板。蓋梁澆筑完成后將9.0m長(zhǎng)整根I40b工字鋼穿過(guò)預(yù)留孔洞，在蓋梁預(yù)埋鋼板和通長(zhǎng)工字鋼間焊接I32a工字鋼。在已安裝焊接完成的托架上依次安裝落架沙7、桶、I32a工字鋼分配橫梁、10槽鋼分配縱梁、1.5cm竹膠板及鋼側(cè)模，見(jiàn)圖4。4.2.2托架受力分析該托架系統(tǒng)共有4榀托架組成，每榀托架均受到2根分配橫梁的支反立和平衡鋼絞線的拉力，分配橫梁支反立計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5。整體托架計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖6。通過(guò)對(duì)托架縱梁、斜撐及焊縫計(jì)算均滿足相應(yīng)規(guī)范要求。4.3方案實(shí)施4.3.1托架安裝該托架構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確，為了降低現(xiàn)場(chǎng)焊接難度在工廠制作斜撐時(shí)在其兩端焊接鋼板。這樣現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí)提高了焊縫長(zhǎng)度，焊接更方便，質(zhì)量更容易得到保證。蓋梁混凝土澆筑后通過(guò)預(yù)留孔洞穿過(guò)I40b工字鋼縱梁，在縱梁和蓋梁預(yù)埋蓋板之間焊接I32a斜撐完成托架牛腿施工。4.3.2托架預(yù)壓托架安裝完8、成后設(shè)置千斤頂反壓架，利用千斤頂對(duì)托架進(jìn)行分級(jí)模擬施壓，以得到托架變形的各類技術(shù)參數(shù)，指導(dǎo)現(xiàn)澆段施工。同時(shí)驗(yàn)證利用鋼絞線反向施壓做配重的安全可靠。壓載完全模擬施工過(guò)程分三級(jí)壓載，第1級(jí)：載力為1.2倍底板混凝土的重量（模擬底板澆筑）；第2級(jí)：壓載力為1.2倍底板混凝土和腹板混凝土的總重量（模擬澆筑腹板）；第3級(jí)：壓載力為1.2倍底板、腹板和頂板混凝土的重量（模擬澆筑頂板）。加壓應(yīng)緩慢進(jìn)行，每級(jí)壓載完成后持荷2小時(shí)，觀察焊縫、鋼絞線、承臺(tái)錨固螺栓等部件有無(wú)異常情況，若有異常情況待查明原因采取相應(yīng)措施后在進(jìn)行加載。全部加載完24小時(shí)后再卸載，卸載按壓載的反向順序卸載。4.3.3、模板安裝、鋼筋綁扎9、及混凝土澆筑完成托架預(yù)壓實(shí)驗(yàn)后在蓋梁的墊石上安裝支座。在橫向分配梁上安裝縱向分配槽鋼，安裝底模、側(cè)模，底板及腹板鋼筋的綁扎，搭設(shè)內(nèi)模支架及內(nèi)模安裝，頂板及翼緣板鋼筋的綁扎。在鋼筋的綁扎過(guò)程中注意波紋管、預(yù)埋件、合攏用剛性連接預(yù)埋鋼板、合攏預(yù)留孔的施工。混凝土采用分層對(duì)稱澆筑，混凝土澆筑與平衡張拉壓載交替進(jìn)行，混凝土澆筑及平衡張拉鋼絞線壓載過(guò)程中均要安排專人對(duì)托架變形、托架焊縫、鋼絞線、承臺(tái)錨固螺栓進(jìn)行觀察。混凝土澆筑及張拉平衡壓載按如下進(jìn)行：澆筑底板混凝土；第一次平衡張拉（A1及A4點(diǎn)張拉力為35.8KN，A2及A3點(diǎn)張拉力為136.0KN）；澆筑腹板混凝土；第二次平衡張拉（A1及A4點(diǎn)張拉力10、為260.0KN，A2及A3點(diǎn)張拉力為200.3KN）；澆筑頂板混凝土；第三次平衡張拉（A1及A4點(diǎn)張拉力為369.1KN，A2及A3點(diǎn)張拉力為260.7KN）。張拉應(yīng)平衡對(duì)稱進(jìn)行，張拉完成后應(yīng)對(duì)錨具、夾片及鋼絞線采取防腐措施。4、結(jié)束語(yǔ)本現(xiàn)澆段的施工經(jīng)驗(yàn)，為類似現(xiàn)澆段施工提供了參考和借鑒，也為施工質(zhì)量控制提供了成熟的施工工藝 。山區(qū)及地質(zhì)條件復(fù)雜的高墩邊跨現(xiàn)澆段采用平衡托架法施工安全可靠、成本低及工期短等優(yōu)點(diǎn)，具較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1周水姓，何兆益，鄒毅松等.路橋施工技術(shù)手冊(cè)M北京：人民交通出版社，20012丁陽(yáng).鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理M天津：天津大學(xué)出版社，20043葉建曙，李國(guó)平等.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理M北京：人民交通出版社，20044王宏祥.超高墩邊跨現(xiàn)澆段不平衡配重施工技術(shù)J.建筑技術(shù)，20145金文昌. 連續(xù)箱梁橋邊跨現(xiàn)澆段施工技術(shù)J.公路交通科技，2013 （9）：56-61.6 龔玉華等.山區(qū)連續(xù)剛構(gòu)橋高墩邊跨現(xiàn)澆段施工方案J.世界橋梁，2012（40）：20-27.作者簡(jiǎn)介：（1987年-），男，安徽池州人，從事橋梁施工及橋梁檢測(cè)工作