三角支架在高墩刚构连续梁0号块施工中的应用

汪苏闽

(中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司，福建福州 350013)

1 工程概况

朝心岗1号大桥位于京台高速公路福州段JTA3标内的MK111+227．5～MK111+763．5处，桥长 536 m。本桥跨越一“V”形深谷，最高桥高达98 m，采用(37+65+37)m刚构连续梁形式跨越。主桥下部主墩为6．75 m×4．5 m钢筋混凝土空心薄壁墩，左右侧薄壁墩中心间距13．25 m，墩高分别为:左幅4号墩64 m，左幅5号墩59 m，右幅4号墩64 m，右幅5号墩58 m。刚构连续梁为分离式单箱单室断面，梁顶宽12．75 m，梁底宽6．75 m，两侧翼缘宽3m。0号块长11．5m，高3．9m，纵向悬出墩柱3．5m，混凝土理论总立方量185 m3。

朝心岗1号大桥刚构连续梁位于标段的中部，整个标段只设置一个T梁预制场，位于标段大里程的洋里服务区内，整个标段有826片预制T梁，过该连续梁往小里程有464片预制T梁，因此该连续梁施工控制整个标段的工期。

2 设计思路

由于0号块施工存在墩身高、混凝土体积大、施工难度大、工期紧、安全要求高等特点，这就决定了不能采用钢管立柱支架的施工方案，只能采用三角支架施工方案，才能满足高墩、施工简便快捷、安全系数高的要求。采用提前加工预制好的钢构件进行预埋、安装，可以有效简化施工过程，提高施工速度，缩短施工时间，提高施工过程安全性。根据本工程特点，纵向和横向各采取两组三角支架，顶部横杆采用贯穿墩身预埋方式处理，强化支架的稳定性和横杆的抗拉性，确保支架安全。斜撑和顶部横杆、底支撑之间的连接均采取销接方式，免去大量高空焊接作业工程量，提高高空作业的简便快捷性，大大减少高空作业时间，提高高空作业的安全性，保证支架整体受力的结构质量。

3 支架构造

支架由平台和支撑体系组成。平台由横向分布梁和排架组成。纵向平台包括4组横向分布梁Z4(2Ⅰ32b)和13榀底模排架Z5(［14)，横向平台包括4组横向分布梁H4(1组为3Ⅰ32b，3组为2Ⅰ32b)和15榀底模排架H5(［14)。纵向支撑体系由2组三角支架组成，每组三角支架包含1根主梁Z1(2Ⅰ45b)、2根斜撑Z2(2［25b)、2根底支撑Z3(2Ⅰ36b);横向支撑体系由2组三角支架组成，每组支架包含1根主梁 H1(2Ⅰ32b)、2根斜撑 H2(2［20b)、2 根底支撑 H3(2Ⅰ32b)。

受力体系:承受钢筋混凝土、模板支架、施工荷载等荷载的底模把力传递到排架上，排架把力传递到横向分布梁上，横向分布梁把力传递到三角支架上，三角支架把力传递到墩身混凝土上。

三角支架施工的特点:1)支架主要受力结构均为钢结构，总重约为45 t，均提前进行加工预制。2)底模和侧模采用挂篮的底模和侧模，可以节约材料，降低成本。3)本支架计算的简化结构模型简单，传力比较明确，安全性高。4)支架杆件采用预埋和销接，施工简单便捷。中心纵断面布置图见图1，半Ⅱ—Ⅱ半Ⅰ—Ⅰ及Ⅲ—Ⅲ截面见图2，图3。

4 受力特点

本支架受力结构主要为简支连续体系，受力明确，传力可靠。结构验算综合考虑了混凝土自重、模板及支架荷载、施工荷载，验算在这些荷载组合下平台的分布梁和排架以及支撑体系的主梁、斜撑、底支撑及插销等构件的强度、刚度及稳定性，均能满足设计及规范要求。而且经过实践证明，该结构是稳定的，满足施工要求。

5 施工工艺及注意要点

5．1 施工工序

施工工序见图4。

5．2 工序要点

图1 中心纵断面布置图

图2 半Ⅱ — Ⅱ 半Ⅰ —Ⅰ 截面

图3 Ⅲ—Ⅲ截面

1)钢构件加工。钢构件在专业厂家按照方案的要求进行加工生产，确保焊接质量及加工精度。钢构件加工完后，应在厂家进行试拼，试拼合格后方可进场。钢构件堆码、搬运过程应按照吊装操作规程小心操作，避免发生变形扭曲。

2)钢构件预埋。预埋的钢构件在空心薄壁墩的顶部预埋，在浇筑混凝土之前，严格按照方案的位置、尺寸进行定位、预埋，固定牢固，确保符合安装要求。

3)浇筑固结墩墩顶段混凝土。安装固结墩墩顶段模板，浇筑混凝土。浇筑混凝土的时候，预埋件周边及底部的混凝土要振捣密实，而且振捣的时候要离开预埋件一定距离，避免把预埋件振捣离位。混凝土浇筑后，应立即覆盖养生保养。由于是夏季施工，要保湿，避免干燥。等到混凝土强度达到设计、规范要求后，方可进行下道工序施工。

4)搭设三角支架。按照吊装的操作规程和安全保证措施，从下到上、先纵向后横向，进行三角支架的吊装。进行三角支架搭设，第一要确保吊装过程的安全，第二要确保搭设精度，确保结构受力符合方案要求。

5)安装底模、侧模。0号块的底模和侧模为挂篮的底模和侧模。安装时要确保模板之间接缝密贴，不错台。要确保结构尺寸、位置满足设计及规范要求。

6)堆载预压。底模、侧模安装好后，应按设计承载重量的120%对整个支架进行预压，以消除支架的非弹性变形，同时计算出三角支架的弹性变形值。用编织袋装砂对支架进行预压。加载重量递加等级为20%。每加载20%后应停止加载，观察、测量三角支架的变形参数，满足要求才能继续加载。如有异常应立即停止加载，并分析原因，重新制定方案。预压完成后进行卸载，根据测量所得计算出的预拱度，对底模进行调整。

图4 0号块施工工序图

7)涂脱模剂。对底模进行调整后，清理干净底模、侧模，涂抹符合要求的脱模剂。

8)钢筋加工预制。为加快施工进度，钢筋集中在钢筋加工棚提前下料加工，运至现场由塔吊提升到施工部位进行绑扎。钢筋原材料和钢筋下料加工应满足设计及规范要求。

9)绑扎底板、腹板钢筋。所有焊接作业应在波纹管安装之前完成。钢筋与波纹管位置发生矛盾时，不得切断钢筋，可以适当移动钢筋位置，准确安装定位筋，确保波纹管管道位置准确。按设计要求绑扎底板、腹板钢筋，控制好主筋间距和钢筋保护层。

10)波纹管加工制作。波纹管应在钢筋棚内加工制作，临时存储在钢筋棚内，防水防潮，防止锈蚀。波纹管原材料和加工成品的性能应满足规范要求。搬运和存储要注意避免波纹管扭曲、受压变形破裂。搬运时应采用非金属绳捆扎，或采用专用框架装载，不得抛摔或在地面上拖拉。存储应远离热源及可能遭受腐蚀性气体、介质影响的地方，存储时间不超过6个月。

11)波纹管放样定位。根据设计给出的波纹管的三维坐标，准确放样，定出波纹管的位置，用钢筋井字架焊接定位牢固，间距满足设计、规范要求。

12)安装波纹管。把波纹管准确安装在钢筋定位的孔道位置上，要避免波纹管扭曲、挤压变形破裂，保持管道的完整性和密闭性，避免波纹管在浇筑混凝土的过程中发生上浮。

13)安装内模。采用挂篮的内模为模板。安装时要确保模板之间接缝密贴，不错台。要确保结构尺寸、位置满足设计及规范要求。

14)绑扎顶板钢筋。按设计要求绑扎顶板钢筋，控制好主筋间距和钢筋保护层。

15)安装预埋件、预留孔及泄水孔。按设计要求安装好预埋件、预留孔及泄水孔。预埋件、预留孔及泄水孔应固定牢固，避免因为浇筑混凝土造成移位变形。

16)浇筑混凝土及养生。浇筑混凝土前要对模板、钢筋、波纹管、预埋件、预留孔进行全面检查验收。混凝土须分层对称浇筑，每层30 cm左右，在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕。浇筑混凝土过程中应注意混凝土的振捣密实，防止漏捣、欠捣和过度振捣，特别要注意钢筋密集处、波纹管、边角落、预埋件周边的混凝土振捣密实，并避免由于振捣混凝土而被挤压移位变形。混凝土浇筑完毕后，要立即覆盖养生，注意保湿，待混凝土强度达到设计要求后方可进行下一工序施工。

6 结语

本支架方案的成功实施，进一步证明了本支架方案是安全稳定的，结构强度、刚度和稳定性亦满足要求，主要优点有:1)方便施工，缩短工期。采取工厂提前加工预制钢构件，预埋、销接等方式，简化施工过程，缩短施工工期，为抓抢主体工程、提前打通运梁通道赢得宝贵时间。2)整个三角支架结构简洁明了，刚度大，整体稳定性好，传力明确，受力可靠。3)整个三角支架安装、拆卸方便，施工操作平台搭设简单方便，操作空间大，利于施工人员作业。目前在建的大型桥梁中，刚构连续梁占有很大的比例，其主要原因是该梁型在300 m以内跨径有较大的经济优势。另外，在山高谷深的地区，高墩刚构连续梁较易出现。因此，本案例对同类桥梁施工有较大的参考作用。

［1］刘明威．工程力学［M］．武汉:武汉大学出版社，2000．

［2］叶见曙．结构设计原理［M］．北京:人民交通出版社，1998．

［3］孙训芳．材料力学［M］．成都:西南交通大学出版社，2011．

［4］JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范［S］．

［5］田克平．公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2001)实施手册［M］．北京:人民交通出版社，2011．

［6］余 波．高墩大跨径连续刚构桥0号块支架设计与施工［J］．山西建筑，2007，33(10):303-304．

［7］王 明．广珠城际铁路80 m连续梁0号段施工技术［J］．科学之友，2011(3):60-62．

［8］贺志荣．三岔口双线特大桥高墩连续刚构0号块施工支架平台设计与施工［J］．四川建筑，2012(6):203-205．