高墩大跨连续刚构桥墩梁固结0号块快速施工技术

牛

（中铁三局集团第五工程有限公司，山西 晋中 030600）

随着桥梁技术的快速发展，我国在高墩大跨连续刚构梁桥施工技术方面有着成熟的经验。但是在实际施工过程中，往往存在因施工工期、施工环境、自然条件等因素影响施工的现象，因此合理的施工部署与技术方案的选择显得尤为重要。

目前，国内外高墩大跨连续刚构桥墩梁固结0号块施工，多采用传统的以三角形型钢、万能杆件桁架或贝雷片作为0号块托架材料，先0号块托架施工，后0号块施工的方法。郑卢高速公路大铁沟特大桥主墩桥梁0号块施工中，为了避免即将到来的雨季、大风天气对施工工期和施工安全的影响，研究开发了主墩墩身、0号块托架同时施工，0号块施工在0号块托架施工完成前进行施工的方法。该技术实现了0号块快速施工，保证了施工进度。

1 工程背景

大铁沟特大桥是郑州至卢氏高速公路洛宁至卢氏段上的一座大型三跨预应力混凝土连续刚构桥，桥梁全长为856.48 m。主桥8～11号墩的最高墩身为120 m，跨径设置为85 m+160 m+85 m，引桥为4 m×40 m、5 m×40 m先简支后连续预应力混凝土连续箱梁。连续梁主墩处0号节段长14 m、高12 m，左右幅共计混凝土1 399.2 m3。

2 技术介绍

采用0号块托架前期拼装施工和主墩施工同时进行、墩身封顶和0号块底墩身倒角同时浇筑的方法，主墩施工结束后，基本完成0号块托架施工并开始0号块施工。

本技术的主要原理是对整体0号块托架在0号块浇筑过程中的受力情况进行理论计算，分析该拼装方法下0号块在浇筑过程中托架各部分的受力情况，并对最大承重部位进行计算，确保施工安全和结构线型满足设计要求。

技术特点：①高墩墩顶0号块托架采取在墩身预埋钢板上焊接各种型钢的支架施工方式，其支架结构由型钢、横梁、纵梁、角钢、扣件式钢管等组成。为保证支架结构的稳定性，在牛腿斜撑工字钢上增焊抗剪钢板。在牛腿上方放置横梁和纵梁形成下步0号块施工平台，加大了0号块的施工作业面积，提高了施工的安全性。②施工方法简单，易于施工人员掌握操作。托架分两次进行焊接，安装方便快捷，安全性能高，实现了0号块托架的提前开工，减少了焊接作业面，从而减少了0号块托架施工机械设备、人员的投入。③安全性较高，施工质量能得到保证，施工速度快，结构合理，支架弹性、非弹性变形比较小。④施工现场托架焊接、拼装工序简单，0号块部分施工可提前进行，减少工序转换时间。⑤主墩连续梁左右幅0号块间设两道中隔板，位于两幅0号块内横隔板之间。0号块浇筑完毕后，中隔板施工可利用横桥向牛腿支架为支撑进行一次浇筑，利于缩短工期、节省成本，利于装备、人员和材料的合理组织和利用。

关键技术：①主墩、0号块托架同时施工控制。在主墩施工的同时开始0号块托架前期施工，焊接牛腿、横、纵梁制作，减少主墩施工与0号块托架施工之间的工序转换时间。②0号块、0号块托架同时施工控制。0号块托架拼装施工不影响0号块施工，确保0号块施工进度，并做好0号块、0号块托架同时施工的安全防护工作。

3 0号块施工

3.1 预埋钢板安装

①主墩墩身处预埋钢板分两层，在顺桥向墩身处预埋钢板，横向间距为1.0 m、1.2 m、1.6 m、1.2 m、1.0 m，在横桥向墩身处预埋钢板，横向间距为1.9 m。牛腿水平撑预埋件为80 cm×30 cm×2 cm钢板，钢板上焊接4排U型Φ28 mm钢筋，第1、3排连接钢筋与钢板间竖直距离为1 m，第2、4排连接钢筋与钢板间竖直距离为1.5 m。牛腿斜撑预埋钢板为80 cm×30 cm×2 cm钢板，钢板上等间距焊接3排U型Φ28 mm钢筋，与墩身连接采用6根Φ28 mm钢筋，连接钢筋与钢板间的竖直距离为0.75 m，见图1。连接钢筋和预埋钢板之间必须进行满焊连接，焊缝厚度不小于2 cm。②在9号、10号主墩倒角、实心段处分别安装预埋钢板，见图2。预埋钢板必须准确安装在墩顶预埋处，并且保证预埋钢板在混凝土浇筑时的稳定性，确保位置准确。③为了确保0号块施工进度，突出该技术的优势，在预埋钢板时顺桥向牛腿水平撑预埋钢板位置比较靠下，预先进行顺桥向0号块托架提前施工，使得0号块底墩身倒角混凝土与封顶混凝土同时进行浇筑。

图1 预埋钢板预制

图2 预埋钢板安装

图3 牛腿焊接

图4 倒角模板安装

3.2 顺桥向托架安装

①在封顶混凝土浇筑前，在顺桥向预埋钢板上安装长2.08 m的等腰直角三角形牛腿见图3。外侧牛腿水平撑与斜撑采用2I40b，其余牛腿水平撑与斜撑均采用I40b，牛腿水平撑、斜撑与钢板焊接。②在牛腿上方横向放置9根I25b工字钢，并搭设施工平台。在I25b上沿横桥向搭设钢管支撑，作为0号块底墩身倒角混凝土底模支撑。

3.3 墩身封顶混凝土和0号块底墩身倒角混凝土浇筑

①在底板顺桥向方木上搭设0号块底墩身倒角模板，模板采用20 mm厚竹胶板（见图4）。②0号块底墩身倒角模板、主墩墩身封顶模板安装完毕后，复核墩顶标高。符合要求后，浇筑封顶混凝土和0号块底墩身倒角混凝土。浇筑完毕后，进行混凝土养生。

3.4 横桥向托架安装

①在封顶混凝土和0号块底墩身倒角混凝土达到强度后，在横桥向预埋钢板上安装长1.65 m的等腰直角三角形牛腿，外侧单排牛腿水平撑与斜撑均采用2I32b，其余牛腿水平撑与斜撑均采用I32b，牛腿水平撑、斜撑与钢板焊接。②在牛腿上方纵向放置5根I25b工字钢，并搭设施工平台，I25b工字钢用来作为辅助翼缘板侧模桁架支撑及中横隔板的基础，桁架间距为1 m。

3.5 0号块底板模板架设

①在顺桥向0号块托架I25b工字钢上沿横桥向搭设钢管支撑，作为0号块底模支撑。②钢管支撑结构形式如下：腹板、底板处立杆纵向间距分别为0.3 m、0.6 m，腹板、底板处立杆横向间距为0.3 m、0.6 m，水平杆步距为0.3 m。在立杆顶端沿横桥向放置15 cm×15 cm方木，在腹板处横桥向方木上满铺顺桥向12 cm×12cm方木，在底板处横桥向方木上放置间距32cm顺桥向12 cm×12 cm方木。

表1 9号主墩施工时间表

3.6 9号主墩墩身与0号块施工时间表

见表1。

从表1中可以看出：主墩墩身和0号块托架能基本同时完成，即将进入0号块施工，为0号块托架的施工设减少了一半工作量，确保施工按期完成。

4 施工注意事项

①托架拼装顺序：在0号块封顶前先进行顺桥向托架的安装，使0号块底墩身倒角和封顶混凝土可以同时浇筑，并加大了墩身最后一节施工的作业面积；混凝土浇筑完毕后达到设计强度，拆除模板后开始进行横桥向0号块托架及0号块底模托架及模板的安装，0号块底模托架及模板安装完毕后开始绑扎0号块底板、横桥向倒角钢筋。还应注意吊机的起吊能力和最大吊距，钢管支撑的架设的顺序，先安装的钢管不得妨碍后装钢管。②扣件式钢管满堂支撑架主要是使钢管支撑正确就位，保证钢管支撑于托架垂直放置，不得随意改变钢管支撑的设计位置。③在预埋钢板预埋时，保证其位置准确；深入墩身内部的钢筋应与墩身主筋焊接牢固，保证预埋钢板的稳定性和牢固性。④托架牛腿上放置的横梁和纵梁应与牛腿水平撑之间进行焊接固定，焊缝厚度不小于2 cm；在牛腿斜撑下方预埋水平撑或在斜撑工字钢上增焊抗剪钢板，以增强抗剪性能。⑤0号块托架牛腿在加工场地提前将水平撑和斜撑进行焊接后，用塔吊进行整体吊装。⑥在墩顶封顶前，必须对墩顶混凝土标高和0号块底墩身倒角进行测量，并找专人进行复核，测量时采用同一把标尺、同一人立尺。⑦为保证施工监控过程中取得数据的准确性，必须加强对测点的保护，对所有测点设置醒目标识，便于识别、避让和保护。⑧墩身施工的组织安排应与0号块托架焊接架设施工统一，原则是“先墩身施工，0号块施工时间与墩身封顶时间节点基本一致”。

5 结束语

高墩大跨连续刚构桥墩梁固结0号块快速施工技术在郑卢高速公路大铁沟特大桥主墩建设中得到了应用。施工过程中采用了顺桥向0号块托架先施工安装，墩身封顶和0号块底墩身倒角同时浇筑的方法，突破了传统施工工艺，在工期紧张、外部条件差的情况下实现了主墩墩身、0号块托架同时施工及0号块在托架施工完成前进行施工，在快速施工的同时保证了施工质量。该技术在本工程的成功应用，证明了其合理性和可行性，值得进行大力推广，为今后同类工程提供了借鉴。

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