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1、第四篇 現澆連續梁邊跨臨時支墩設計、施工技術方案創新XX分部技術人員在連續梁施工晚于簡支梁架設的特殊情況下，創造性的在連續梁邊跨橋墩之間設置臨時支撐墩及支撐面，以保證架設緊鄰連續梁孔箱梁之需要,將箱梁架設和連續梁懸臂現澆施工相互之間影響控制在了較小范圍。如不采用臨支墩方案架設箱梁，將導致架橋機長時間停工等待和運梁通道范圍內的無砟軌道等后續工程長時間不能開始施工,造成成本嚴重超支。在臨時支墩實施過程中對其設計和施工進行優化，確定最經濟、合理、安全可靠的臨時支墩鋼結構設計、施工方案，較之設置鋼筋混凝土臨時橋墩方案或其他處理方案，極大的節約了施工成本，縮短了施工工期，為我處今后類似工程施工提供了寶貴2、經驗.一、工程概況XX特大橋全長3489。86M,共有105個墩臺，其中2528墩為一聯(60+100+60）M連續梁.連續梁2627#墩為100M主跨，跨越XX高速公路， 2526墩、2728墩分別為連續梁小里程和大里程端邊跨。緊鄰連續梁邊跨的2425墩、2829#墩均為預制架設簡支箱梁。因連續梁施工工期后于簡支梁架設，為了滿足2425#墩、2829墩架梁需要，分別在2526墩、2728#墩連續梁兩處邊跨內設置臨時支墩支撐架橋機前支腿，待簡支梁架設完成架橋機退回后將臨時支墩拆除。二、臨時支墩設計方案2728墩連續梁邊跨臨時支墩高16。92M， 根據廠家確認的架橋機工況,在吊梁到位并前移架橋機3、導梁的過程中，臨時支墩受力最大，導梁自重為280T，并考慮其他的施工荷載及施工活載，按照承受300T即3000KN豎向荷載進行設計、檢算，鋼管立柱與架橋機前支腿之間在架橋機移動時存在一定的摩擦力，實際過程中需采取一定的潤滑措施，且導梁為滾輪滑動，按照鋼與鋼之間取摩擦系數=0.10，故臨時支墩在架梁過程中的水平推力按300KN進行設計、檢算.根據確定的荷載和工況通過專業計算,結合施工現場存放有大量施工連續梁0號塊、邊跨現澆段鋼管柱支架周轉使用過的鋼管、型鋼,我們將此處臨時支墩設計為：墩身采用6根直徑600MM，壁厚10MM的鋼管柱，左右兩側各3根，鋼管柱墩身下左右兩側各一個承臺，承臺尺寸為3.64、6.11M，承臺采用C35混凝土，沿橋梁縱向(沿長度6。10M方向）設置直徑20MM的HRB335鋼筋、間距10CM,承臺設計為樁基礎，每個承臺下一根樁基，樁徑1M，孔深8M。鋼管柱頂設兩排2I56橫橋向工字鋼，在橫橋向工字鋼上鋪設兩排3I40順橋向工字鋼，承擔架橋機前導梁支腿傳遞來的豎向荷載。鋼管立柱之間橫橋向采用 10的槽鋼連接，增加鋼管立柱的穩定性，鋼管立柱順橋向連接采用2I28工字鋼，為防止鋼管立柱失穩和局部屈曲，在鋼管內灌密實砂,在鋼管柱和橫向連接的部位，鋼管采用綴板加強。2728#墩連續梁邊跨臨時支墩設計如圖2-1所示.（a) 立面圖 （b） 橫斷面圖（c） 平面圖圖21 27#25、8#墩臨時支墩結構圖架設XX特大橋24#25#墩箱梁時,由于該橋25#28墩的連續梁施工尚未完成（懸臂現澆共13個節段，施工至10號節段，邊跨現澆段混凝土澆筑完成，支撐邊跨現澆段的鋼管柱支架未拆除）,在運架XX特大橋第25孔箱梁時,架橋機必須在提起待架箱梁后，逐段拆除下導梁并吊離橋面后，方可落梁。故需在2526#墩連續梁邊跨內設置臨時支撐墩及支撐面，以保證架設第25孔箱梁之需要。末孔箱梁架設過程中25#墩邊跨現澆段除承受邊跨現澆段荷載外還將承受架橋機前導梁部分荷載，由于設計邊跨現澆段支架時未考慮此部分荷載，根據對支架的檢算情況，需對邊跨現澆段支架進行橫向連接加固。通過對架橋機架橋過程及受力情況6、進行認真分析，臨時支墩最大豎向荷載按照1512KN，最大水平力按照252KN（1260。12）進設計、檢算.25#26#墩連續梁邊跨臨時支墩高13。19M，同樣出于經濟、合理、安全可靠的考慮，我們設計的臨時支墩由4根600MM10MM鋼管立柱構成墩身，鋼管柱中以I20作為水平支撐連接，為使連接桿件的長細比小于500，以用綴板加強的210作為斜向支撐連接，鋼管柱內灌密實砂，防止鋼管柱的局部屈曲。鋼管柱頂設兩排2I56主橫梁，主橫梁上部設四排3I40分配梁，承擔架橋機導梁托輥傳遞來的荷載.臨時支墩基礎根據地質情況設計為左右兩個5.22 M 的C35混凝土擴大基礎,基礎內布設直徑16MM的、間距157、CM的雙層HRB335鋼筋網片.25#26墩連續梁邊跨臨時支墩設計如圖2-2所示.平面圖圖2-2 25#26#墩臨時支墩結構圖由于設計邊跨現澆段支架時未考慮承受架梁時架橋機前導梁部分荷載（1512KN的豎向荷載，252KN的水平荷載），根據對支架的檢算情況，我們對邊跨現澆段支架鋼管柱之間連接進行加固設計。加強后連續件縱向水平桿為I20工字鋼，縱向斜桿為210槽鋼，橫向水平桿、斜桿均為210槽鋼。加固后的25墩邊跨現澆段支架設計見圖23.圖23 25#墩邊跨現澆段支架結構圖通過檢算和加固邊跨現澆段支架,以較小的代價滿足了架梁要求，否則需要在緊鄰邊跨現澆段懸臂現澆端方向再增設一個臨時支墩作為支撐點8、，才能保證預制箱梁順利架設。三、臨時支墩施工方案1、樁基施工臨時支墩樁基采用沖擊鉆成孔，水下灌注混凝土，鉆孔樁設計孔深為8M,鋼筋籠長8。4M，孔樁灌注完成后應保證鋼筋籠深入承臺不小于40CM,樁基成孔過程中留取巖樣，認真做好地質核查工作，確保樁基嵌入基本承載力達450KPA巖層的深度不小于2M.2、承臺施工承臺施工前先將樁頭虛樁鑿除，使樁基露出新鮮的混凝土面。調整樁基外露鋼筋，確保樁基鋼筋伸入承臺不小于40CM，將承臺底部土體夯實，綁扎承臺鋼筋，安裝鋼管柱基礎預埋件,預埋件必須保證水平，澆筑C35混凝土。鋼管柱預埋件中間必須開孔振搗保證預埋件底部混凝土的密實。3、擴大基礎施工清除基礎位置表面9、浮土至硬巖層，底層承載力不小于200KPA，在巖層表面綁扎鋼筋，測量組放出鋼管立柱位置，安裝預埋件，預埋件與擴大基礎鋼筋焊接牢固,防止混凝土澆筑過程中預埋件傾斜移位，預埋件安裝完成后安裝擴大基礎模板澆筑混凝土.混凝土澆筑完成后表面覆蓋一層塑料薄膜，薄膜上覆蓋棉被保溫養生。4、臨時支墩鋼結構支架施工4。1支架搭設工藝流程支架施工順序：鋼管立柱安裝橫向連接主橫梁安裝分配梁安裝。 鋼管立柱安裝根據臨時支墩頂面及基礎標高確定鋼管柱加工長度.鋼管柱加工完成后進行吊裝，鋼管柱吊裝至設計位置后，管柱垂直度、軸線位置調整合格后方可進行焊接。鋼管立柱與預埋鋼板之間的焊縫高度為8MM,鋼管柱周圍滿焊。每根鋼管柱同10、預埋鋼板焊接完畢后,采用16MM厚的鋼板作為加勁板將鋼管柱腳與預埋鋼板焊接，加勁板數量不少于6個，沿鋼管柱四周均勻分布。鋼管柱垂直度調整應在鋼管柱頂帽邊緣沿垂直方向吊設兩垂球，調整過程中隨時進行觀測。圖31 鋼管柱垂直度檢查方法圖鋼管立柱安裝完成后將立柱內灌砂,灌砂采用水密法，在鋼管柱底部開兩個直徑5MM的小孔，從頂端灌砂，灌砂過程中同時注水，保證鋼管柱內灌砂的密實性.安裝橫向連接件鋼管柱安裝完成后安裝焊接橫向支撐,以增加鋼管柱群整體性。鋼管柱之間的橫向支撐采用根據設計要求采用工字鋼焊接,斜支撐采用綴板加強的210槽鋼焊接。焊接前首先在鋼管柱上畫出橫向連接的位置，在有橫向連接部位的鋼管柱上焊接11、綴板,綴板采用630MM鋼管從中間破開為兩個半圓,高度為50CM,綴板與鋼管柱滿焊,對鋼管柱進行局部加強，焊腳高度為8MM。主橫梁安裝橫向連接安裝完成后，安裝主橫梁，主橫梁為2I56。橫梁的安裝位置必須位于鋼管柱中心,以減小鋼管柱的偏心距.主橫梁與鋼管立柱頂面鋼板采用滿焊,焊腳高度不小于8MM。序號檢查項目允許偏差1立柱中心線和基礎中心線5mm2立柱頂面標高和設計標高0mm,20mm3立柱頂面不平度5mm4各立柱不垂直度長度的1/1000,最大不大于15mm5各柱之間的距離間距的1/10006各立柱上下兩平面相應對角線差長度的1/1000,但不大于20mm表31 鋼管柱安裝允許誤差分配梁安裝主12、橫梁安裝完成后，即可進行支架上部分配梁施工，每根分配梁用三根40#工字鋼拼為一根分配梁,分配梁與主橫梁采用滿焊,焊腳高度為8MM。5、邊跨現澆段鋼管柱連接件加固由于不能滿足承載要求,必須按加固后的設計方案，更換鋼管柱連接件，先將原邊跨現澆段連接支撐切割下來，靠近墩身一側一排鋼管柱之間橫橋向連接先切割，重新加固焊接，焊接完成后，再將遠離墩身一側鋼管柱之間橫橋向連接割下，重新加強焊接。最后將兩排鋼管柱之間順橋向連接割下，重新進行加強焊接。焊接方法為：首先在鋼管柱加橫向連接部位四周焊接一塊鋼板,鋼板采用63CM鋼管柱破開成兩個半圓，高度50CM，對鋼管柱進行局部加強。用I20對順橋向鋼管柱進行橫向連13、接.斜撐采用雙拼10槽鋼焊接，各部位焊腳高度不小于8MM.檢查原支架所有焊縫，對鋼管柱支架、承重梁、分配梁之間的焊縫焊腳高度不小于8MM的進行補焊加強.6、施工注意事項施工時與箱梁架設單位認真做好技術對接工作，確定好臨時支墩的位置、標高和架橋機預埋螺栓孔位置等，保證臨時支墩能滿足架梁操作要求。施工過程中必須保證鋼管立柱的垂直度及各連接部位的焊縫質量。鋼管柱加長需在地面加工平臺上進行，以保證焊接質量，盡量減少立焊的施做。鋼管組裝焊接前應先對所截材料進行復測,保證尺寸正確，定位時應用角尺、水平尺等工具控制好垂直及平整度，待定位準確后，先對各連接點進行電焊，在核對尺寸無誤后再進行滿焊。焊接完成后須將14、焊渣剔除干凈,檢查焊口如有氣泡、漏焊處，應進行補焊處理，完成后運至成品區分類存放,并對成品進行保護。鋼管不能存在薄弱截面,防止局部屈曲，不能使用變形破損嚴重的鋼管柱施作臨時支墩.邊跨現澆段承受架梁荷載前,其混凝土齡期應為14天以上。四、鋼結構臨時支墩與鋼筋混凝土臨時橋墩對比1、施工難易程度對比鋼結構臨時支墩設計構造簡單與之前施工過的連續梁0號塊、邊跨現澆段支架類似,由施工過連續梁0號塊、邊跨現澆段支架的熟練工人負責施工，施工難易程度明顯低于鋼筋混凝土臨時橋墩。2、施工周期對比以25#26#墩連續梁邊跨為例，施工一個鋼結構臨時支墩（包含拆除）需要11天時間，相比施工相同高度的鋼筋混凝土臨時橋墩（15、包含拆除）的施工時間26天，施工周期縮短15天，節約了133個工日。序號工序鋼筋混凝土臨時橋墩鋼管柱臨時支墩對比天數人數工日天數人數工日天數人數工日1基坑開挖2241111132承臺/擴大基礎361825101183墩身7151054145631494墩帽/平臺483217731255拆除10660341272486合計262191186151333、安全風險對比鋼結構臨時支墩施工較之鋼筋混凝土臨時橋墩施工,高空作業時間大為縮短（由21天縮短至8天,詳見表41相關數據）,且規避了高墩身混凝土施工爆模等安全風險，降低了作業的危險性。五、費用對比1、鋼管柱臨時支墩與鋼筋混凝土臨時支墩費用對比設置鋼16、管柱臨時支墩充分利用了前期施工連續梁0號塊、邊跨現澆段鋼管柱支架周轉使用過的鋼管、型鋼,且這些材料都還堆放在施工現場,可就地取材，且鋼管、型鋼等屬周轉性攤銷材料，臨時支墩施工完成后將其拆解下來，以后還可以續繼周轉使用,材料費用大大降低，另由于施工時間較短，人工費和機械使用費明顯降低。如果施工鋼筋混凝土臨時橋墩墩身部分需要耗費大量的混凝土，且在施工完成后還要將其破碎、拆除，不僅拆除因不能爆破施工，需要機械配合人工鑿除、分解，產生的建筑垃圾還必須外運、填埋，不僅處理費用很高，對生態環境的影響也較大。通過費用統計和成本測算，鋼結構臨時支墩施工發生人工費2.2萬元,材料費11。1萬元，機械費7.7萬元17、，其他費用2。5萬元，合計總費用為23。5萬元；如施工鋼筋混凝土臨時橋墩將發生人工費21.1萬元，材料費41。8萬元,機械費7。8萬元，合計總費用為70。7萬元。鋼結構臨時支墩節省費用47。2萬元。表4-2 鋼筋混凝土臨時橋墩與鋼管柱臨時支墩費用對比表墩號項目單位鋼筋混凝土臨時橋墩鋼管柱臨時支墩差額備注25#26#墩人工費元65529 12550 52979 材料費元143198 37440 105757 機械費元30808 32130 1322 其他費用元0 15000 15000 27#28墩人工費元145096 9800 135296 材料費元274972 73736 201236 機械18、費元47112 44940 2172 其他費用元0 10000 -10000 合計元706，715 235,597 471，119 注：樁基部分未進行費用對比。另如果我們不是通過檢算對邊跨現澆段支架進行加固，而是在緊鄰邊跨現澆段靠近懸臂現澆端再增設一個類似2526#墩鋼管柱臨時支墩作為支撐點，保證預制箱梁順利架設.將多支出費用5.7萬元.表43 25#26墩鋼管柱臨時支墩與邊跨現澆段加固費用對比表項目單位鋼管柱臨時支墩邊跨現澆段加固差額備注人工費元10150 2400 7750 材料費元29596 7845 21751 機械費元27280 4850 22430 其他費用元10000 5000 19、5000 合計元77，026 20,095 56,931 2、設置臨時支墩與其他方案對比（1）不采用設置臨支墩方案架設箱梁如不采用設置臨支墩方案架設箱梁，還可以實施將連續梁施工完成后再架設與連續梁邊跨相鄰的預制箱梁的方案。由于連續梁受跨高速公路審批手續影響施工進度遠遠落后于箱梁架設, 實施將連續梁施工完成后再架設與連續梁邊跨相鄰的預制箱梁的方案，28#29#墩箱梁需要等待5個月后才能架設, 24#25#墩箱梁需要等待2個月后才能架設,不僅架橋機不能及時轉場,未架設的梁片還將長時間占用存梁臺座，導致運梁通道范圍內的無砟軌道等后續工程不能及時開展施工,造成后期搶無砟軌道進度增加更多的工裝而成本加大20、。搶工期增加的費用:1套節約購置資金約135萬元；每套設備需進場勞動力200人以上,每套工裝可節約人員進出場費約10萬元;軌檢小車1套，租賃費約8萬/月；軌排30組(每組長度9.75M）租賃費11萬/月；龍門吊1臺，租賃費約1萬/月。合計一套工裝使用半年節約費用約255萬,3套工裝節約費用約765萬元。（2）實施更換無下導梁架橋機如實施更換無下導梁架橋機架設與連續梁邊跨相鄰的預制箱梁的方案，新架橋機進出場費用高達100萬元,組裝架橋機需要30天,還有臺座占用,造成機械和人工窩工50多萬,增加費用共計150多萬元。所以，轉場一次僅架設一片箱梁，成本仍然很大。六、未來的展望在連續梁施工晚于簡支梁架設的特殊工況下，為了保證將箱梁架設和懸臂現澆連續梁施工及兩者的后續工程施工影響減到最小,于連續梁邊跨橋墩之間設置鋼結構臨時支撐墩及支撐面，滿足了架設緊鄰連續梁孔箱梁的需要。采用鋼結構施工充分利用了現場已有的資源,就地取材,降低了施工難度,提高了施工效率，節省了施工成本支出,使安全效益與經濟效益達到最佳，促進了施工技術升級,并推進該技術在后續工程中的應用，一定程度上提高了XX集團XX處整體發展能力和技術、水平，促進了企業市場拓展能力、成本水平和技術水平等構成的企業競爭力的提高，為企業應對特殊條件下的施工能力、掌握市場主動權起到了積極推動作用。14